【摘要】本文就探礦工程技術(shù)發(fā)展回顧進行了探礦工程在地質(zhì)資源勘查中的作用與地位以及探礦工程的發(fā)展趨勢與研究方向的論述。
【關(guān)鍵詞】探礦工程；地質(zhì)資源
1探礦工程技術(shù)發(fā)展史回顧
探礦工程，主要包括鉆探工程、坑探工程和勘探工程機械。原來泛指地質(zhì)找礦中的兩種技術(shù)方法，由于主要用于地質(zhì)找礦，所以當(dāng)時稱為探礦工程。
探礦工程是地質(zhì)工作多工種合成作戰(zhàn)的重要方面軍，是目前乃至將來地質(zhì)、礦產(chǎn)勘查、工程地質(zhì)勘查（勘察）驗證地質(zhì)認識以及地球物理勘探直接取得地下實物資料的唯一技術(shù)方法，也是各種工程基礎(chǔ)、隧道、涵洞、環(huán)境保護和地質(zhì)災(zāi)害防治等工程施工的重要技術(shù)方法，同時鉆孔（井）、坑道為獲得地下地質(zhì)體信息、探測深部地殼、開采礦產(chǎn)資源、建設(shè)地下實驗室或觀測站等提供通道。
探礦工程技術(shù)中的鉆探工程技術(shù)淵源于遠古時代的掘鑿井技術(shù)。在出土的甲骨文和金文中，就已經(jīng)有“井”字的記載；到新石器時代中期具有代表性的有陜西的半坡村、河南繩池的仰韶文化，已發(fā)掘一座干式水井，距今有50007000年的歷史。雖然這些鑿井技術(shù)非常簡陋、原始，但它卻是我國鉆探技術(shù)的始祖。
從公元前254年到公元1040年的1300多年中，鑿掘技術(shù)、方法及開拓應(yīng)用領(lǐng)域日趨完善，主要用于鑿掘大口徑淺水井、鹽井及油氣井，當(dāng)時最深的氣井已達138.24 m。從1041年開始轉(zhuǎn)入小口徑深井階段，深度超過了300m。明清兩代（1254-1911）鉆鑿工藝在鹽井中更加完善，發(fā)明了半機械化的繩索沖擊鉆探，并且運用到固體礦產(chǎn)勘探中。
清道光六年鉆成了世界第一口超千米井―海井（四川自貢），井探1001.42m，是世界鉆井史上的里程碑，是18世紀中葉前的世界鉆井記錄。到光緒年間，最大井深為1119m，民國初年（1911）為1250m。
我國的鉆井技術(shù)，無疑對人類社會能源和資源的開發(fā)利用，對世界各國經(jīng)濟的.迅速發(fā)展，對科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，對人類社會進步，起到了推波助瀾的作用。
近代中國機械巖心勘探是從河南焦作開始的。20世紀初，英國人用蒸汽鍋爐作動力驅(qū)動回轉(zhuǎn)取心鉆機，使用手鑲金剛石鉆頭鉆進，用于勘探煤炭資源。
2探礦工程的重要作用和地位
結(jié)合當(dāng)代地質(zhì)科學(xué)的發(fā)展方向和主要功能，我們更容易理解探礦工程對于地質(zhì)資源勘查、地質(zhì)科學(xué)的不可代替的重要作用�，F(xiàn)代的探礦工程需要從傳統(tǒng)的找礦模式上升到為地球科學(xué)整體來進行服務(wù)，要推動國民經(jīng)濟的持續(xù)性發(fā)展，保障國家的戰(zhàn)略資源安全性，保護自然生態(tài)環(huán)境等等。如果說當(dāng)代地質(zhì)科學(xué)的主要任務(wù)集中在地質(zhì)資源的勘查，那么地質(zhì)資源勘查的成功與否都取決于探礦工程的發(fā)展和突破。探礦工程是地質(zhì)資源勘查的重要技術(shù)手段，也是唯一能從地下巖層取出實物樣品的技術(shù)方法。探礦工程對于地質(zhì)資源勘查的重要作用主要體現(xiàn)在一下幾個方面：
2.1利用探礦工程技術(shù)提高探礦深度尋找深部礦藏
我國的礦產(chǎn)資源豐富且分布十分廣泛，然而從目前礦產(chǎn)資源勘查開發(fā)利用的情況來看，我國已經(jīng)探明的礦產(chǎn)資源還僅僅只達到三成左右，還擁有非常廣闊的發(fā)展前景。中國地質(zhì)資源勘查工作的平均開展深度集中在300m和500m之間，而同時期的西方發(fā)達國家勘查深度平均為800m左右，這樣我國自然礦產(chǎn)資源的充分利用就陷入了瓶頸狀態(tài)。中國深部找礦的勘查技術(shù)還處在起步階段，和發(fā)達國家地區(qū)之間還存在有很大的差距。要增加找礦的深度，要獲得深部礦藏的地質(zhì)信息，就必須推動探礦工程技術(shù)的進一步發(fā)展，解決鉆探技術(shù)上的眾多難題。
地質(zhì)資源勘查工作中的一個重要環(huán)節(jié)就是巖心鉆探。一個探明地下深部礦藏的諸多信息的過程，除包括依靠先進的地質(zhì)理論和遙感等先進的探測技術(shù)外，最終的驗證和分析需要通過巖心鉆探技術(shù)取出地下巖樣，才能夠繼續(xù)開展勘查工作，從而才能確定自然礦產(chǎn)資源的埋藏深度、品位和儲量，才能最終有效的提交地質(zhì)資源勘查成果�？梢哉f，在這個過程中，探礦工程技術(shù)的運用是地質(zhì)資源勘查成功與否的關(guān)鍵因素。我國的巖心鉆探技術(shù)還處于剛剛起步的階段，面臨著較大的技術(shù)難關(guān)，這些問題能否良好的解決，將直接關(guān)系著地質(zhì)探礦戰(zhàn)略的發(fā)展實施。
2.2利用探礦工程技術(shù)在不同的地質(zhì)環(huán)境下開展地質(zhì)資源勘查工作
航天、地球科學(xué)、海洋科學(xué)、極地科學(xué)等極端環(huán)境的科學(xué)研究中，鉆探取樣的課題的完成都離不開探礦工程的技術(shù)手段。以探月工程為例，地質(zhì)學(xué)家需要掌握月球地質(zhì)的基本信息如基本地質(zhì)情況、資源和深部情況，從而進一步研究月球的起源、月球與地球的特殊關(guān)系等課題的進行，都需要通過探礦工程的鉆探取樣才可能實現(xiàn)。
從中國航天相關(guān)部門制定的登月計劃來看，中國計劃分月球無人探測和宇航員登月這樣兩部來實現(xiàn)對月球的鉆探取樣。由此可見，研究和推動探礦工程技術(shù)的發(fā)展將有利于在不同的地質(zhì)環(huán)境下開展地質(zhì)資源勘查工作。
3探礦工程的發(fā)展趨勢與研究方向
緊密結(jié)合經(jīng)濟和社會的需求，進一步拓寬探礦工程技術(shù)服務(wù)領(lǐng)域；加大探礦工程投入、引進先進技術(shù)、抓緊相關(guān)設(shè)備機具研制、研究鉆探工藝、制定相關(guān)規(guī)范標準，是中國目前探礦工程的發(fā)展趨勢和研究方向。大體內(nèi)容如下：
3.1保真快速鉆探取樣技術(shù)輕便化、精確化、智能化，并探索出相應(yīng)的適用于月球、極地、永凍層、干熱巖、核廢料處置、核爆炸、山地、溝壑、沼澤、植被覆蓋等難以接近的地區(qū)和淺層地?zé)崮荛_發(fā)鉆探取樣需要的取樣鉆探設(shè)備及鉆探工藝。
3.2與繩索取心鉆探技術(shù)的結(jié)合，開發(fā)定位測量實時軌跡描繪等數(shù)字化系統(tǒng)，深入研究定向鉆探技術(shù)，巖心定向技術(shù)及裝置，推廣變頻電機驅(qū)動。
3.3研究復(fù)雜堅硬地層的鉆探是探礦工程領(lǐng)域的一個重要課題。我們應(yīng)大力實施“液動潛孔錘-螺桿馬達-繩索取心”三合一或“液動潛孔錘-繩索取心”二合一等鉆探技術(shù)的推廣工作。
3.4地球科學(xué)研究鉆探技術(shù)對巖心保真、巖心采取率等要求較高，應(yīng)研究地球科學(xué)研究鉆探設(shè)備及其工藝。當(dāng)前環(huán)保已經(jīng)成為世界各國共同關(guān)注的話題，我們應(yīng)當(dāng)將資源開發(fā)與環(huán)保并重，因此開展地球科學(xué)研究鉆探技術(shù)及示范孔的研究工作意義非凡。
3.5超深孔鉆探技術(shù)的研究。主要包括鉆探工藝、鉆探設(shè)備、泥漿技術(shù)和孔內(nèi)事故預(yù)防及處理技術(shù)的研究。為深部找礦和地球探測工程的實施作好準備。
3.6加大高效切磨材料、碎巖工具以及新的碎巖技術(shù)的研究。如：機械碎巖、物理碎巖和化學(xué)碎巖，這是基礎(chǔ)性的工作。
3.7新型成孔（井）材料研發(fā)及工藝研究。積極推廣PVC-U塑料管在水文水井工程、淺層地?zé)崮荛_發(fā)工程、地下水監(jiān)測、地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域的應(yīng)用。
3.8目前我國探礦工程從上到下沒有明確的主管業(yè)務(wù)部門，全國的探礦隊伍各自為戰(zhàn)，技術(shù)水平參差不齊。主要反映在質(zhì)量、效率低；成本、事故率高；新技術(shù)推廣應(yīng)用困難；沒有相應(yīng)的技術(shù)標準或規(guī)范等。所以，隨著探礦工程服務(wù)領(lǐng)域的拓寬，在改革目前管理體制的前提下，加緊制訂相關(guān)探礦工程技術(shù)標準或規(guī)程、規(guī)范具有一定的現(xiàn)實意義。
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