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摘 要 本文通過簡要闡述探礦工程的內(nèi)涵與作用,在結(jié)合探礦工程現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,提出了幾點當(dāng)今探礦工程存在的問題及建議,并對其未來的發(fā)展方向及形勢做了論述。

關(guān)鍵詞 探礦工程 問題 發(fā)展形勢

中圖分類號:U712.2文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

探礦工程是地球科學(xué)研究的重要技術(shù)方法,它是可直接在地下巖層獲取實物樣本的唯一方式,被稱為探入地球的望遠(yuǎn)鏡。探礦工程作為一門工程學(xué)科,為我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展建立功勛,作出了巨大貢獻(xiàn)。

一、探礦工程的內(nèi)涵與作用

(一)探礦工程的內(nèi)涵。

地質(zhì)勘探工作中,為探明隱伏礦體或某些特定地質(zhì)體的形態(tài)、產(chǎn)狀、深度、規(guī)模、結(jié)構(gòu)和儲量,取出有代表性的實物地質(zhì)資料的工程技術(shù)。研究這一工程技術(shù)的學(xué)科稱探礦工程學(xué)或探礦工程。其內(nèi)容包括鉆探工程、坑探工程和探礦機(jī)械。

(二)探礦工程的作用。

1.探礦工程是攻克技術(shù)難題的必要條件。上天、入地、登極、下海中的鉆探取樣技術(shù)難題都必須通過探礦工程的手段來解決。

2.地質(zhì)災(zāi)害治理工程、缺水地區(qū)找水鉆井工程、地下工程等諸多領(lǐng)域都離不開探礦工程。

3.我國在地質(zhì)找礦方面潛力巨大,探礦工程擔(dān)負(fù)礦藏開發(fā)重任。雖然我國礦藏豐富,但探明開發(fā)程度僅有三分之

一。但深部找礦勘查技術(shù)尚處于起步階段,仍需面對問題,不斷迎接挑戰(zhàn)。

二、探礦工程的現(xiàn)狀

(一)探礦工程的地位。

受傳統(tǒng)觀念的影響,人們往往認(rèn)為探礦工程是地質(zhì)工作的工具手段,致使這一找礦的重要方法處于從屬地位,得不到應(yīng)有的重視。要改變這種狀況,建議將 “探礦工程 ”更名為 “探礦勘察工程”,在中國地質(zhì)學(xué)會中組建專業(yè)領(lǐng)域的分部門,建立專業(yè)化公司和專門的科研機(jī)構(gòu)。

(二)探礦工程專業(yè)技術(shù)人才繼任問題。

當(dāng)今,各地的探礦工程主要技術(shù)負(fù)責(zé)人大多年齡偏大,雖然業(yè)內(nèi)經(jīng)驗十分豐富,但大多已近退休年齡,而新一代的專業(yè)技術(shù)人才尚未物色,出現(xiàn)青黃不接的局面。由此,探礦工程不能再只依靠為數(shù)不多的專家,應(yīng)大力栽培有潛能的中青年人,傳授經(jīng)驗與尖端科技,從人才繼任培訓(xùn)上重視起來,循環(huán)發(fā)展。

(三)招標(biāo)、承包形勢下新技術(shù)的開發(fā)和推廣成為難題。

必須采取一種刺激基層單位采用新技術(shù)的積極性的辦法,即在局或公司建立新技術(shù)開發(fā)、推廣基金制,每年從探礦工程總投資額或定額費用中提成,作為探礦科研和新技術(shù)開發(fā)推廣的專項基金。

三、探礦工程的未來發(fā)展形勢

(一)我國若干重要礦產(chǎn)和油氣資源面臨著短缺的嚴(yán)峻形勢。

新一輪國土資源大調(diào)查仍將對短缺礦產(chǎn)、能源礦產(chǎn)、礦物原料進(jìn)行重點勘查,每年部署一定數(shù)量的勘探工程實物工作量 (含鉆探與坑探 ) ,必須采用當(dāng)代先進(jìn)工藝方法,保證任務(wù)順利完成。同時還提倡到國外進(jìn)行勘查并利用海外資源,更要求有一流的探礦工程技術(shù)。

(二)技術(shù)經(jīng)濟(jì)全球化已成趨勢。

全世界尤其是發(fā)達(dá)國家都致力于在重要科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域占領(lǐng)優(yōu)勢。與世界先進(jìn)水平相比,我國在鉆探與掘進(jìn)技術(shù)及應(yīng)用方面都存在明顯差距,無論從國內(nèi)需要還是走向世界,都迫切需要研究采用更先進(jìn)的技術(shù)與裝備,更好服務(wù)于我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

(三)新能源與替代能源開發(fā)與探礦工程的銜接。

新能源天然氣水合物是由水分子和碳?xì)浞肿咏M成的具有籠狀結(jié)構(gòu)的似冰雪狀結(jié)晶化合物,因其中氣體分子以甲烷為主,所以又被稱為甲烷水合物或“可燃冰”。由于其有機(jī)碳含量相當(dāng)于當(dāng)前已知煤、石油和天然氣等化石燃料總資源量的2倍,故已經(jīng)被列為國家戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源,所以相應(yīng)的鉆探技術(shù)研究必須盡早啟動,否則無法銜接。

天然氣水合物取樣采用鉆探取樣,傳統(tǒng)的保壓取樣器是通過關(guān)閉球閥的機(jī)械式保壓方式抑制水合物分解。這對于整個取心器的強(qiáng)度,特別是對球閥的強(qiáng)度和密封性的要求就相當(dāng)高。如果球閥的密封性稍有下降,那么巖心就不能保持初始壓力,導(dǎo)致取心失敗。而且當(dāng)取樣器的設(shè)計壓力達(dá)到水合物巖心溫度,采用主動式降溫的方法降低水合物的臨界分解壓力,達(dá)到被動式降壓來抑制水合物分解,以此來獲得保真程度較高的巖心樣品是一種行之有效的方法。

目前正在研究的天然氣水合物孔底冷凍取樣方法,與傳統(tǒng)保壓取樣有著不同的設(shè)計思路。它的分析假設(shè)是如果在天然氣水合物取心時能夠在孔底降低水合物巖心溫度,就會降低水合物的臨界分解壓力,保證在鉆探取樣和巖心提升的過程中水合物不會分解。 這樣,就可以降低水合物保真取樣器保壓機(jī)構(gòu)的設(shè)計難度,甚至可以不通過保壓機(jī)構(gòu)獲得水合物保真巖心。理論證明,該方法比常規(guī)的保壓取心方法更可行。

(四)科研與探礦工程的結(jié)合。

在科研方面,未來在探礦工程上會開拓高技術(shù)應(yīng)用,例如優(yōu)化鉆進(jìn)與掘進(jìn)參數(shù)、建立多功能數(shù)據(jù)庫、開展“CAD”機(jī)械設(shè)計、研究新式隨鉆測量(MWD)儀器,試行鉆進(jìn)水平孔、煤田氣化鉆孔體系等;努力開展超深孔鉆探的科研工作,研制出新型深鉆設(shè)備;開發(fā)研制新一代小型輕便和高效率設(shè)備。

(五)國家政策形勢的大力支持下,探礦工程迎接機(jī)遇。

現(xiàn)今國家大力加強(qiáng)包括西部地區(qū)在內(nèi)的水利、通訊、交通、城鎮(zhèn)建設(shè)和環(huán)保等基礎(chǔ)設(shè)施的投資力度,這正是發(fā)揮探礦工程延伸產(chǎn)業(yè)、擴(kuò)大服務(wù)領(lǐng)域的大好機(jī)遇。若干技術(shù)迫切要求改造與更新,才能適應(yīng)國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和市場發(fā)展的需要。

(作者單位:河南省經(jīng)貿(mào)工程技術(shù)學(xué)校)

參考文獻(xiàn):

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