地质勘查中机械设备的运用分析

【摘要】随着21世纪社会经济的迅速发展，矿产资源短缺现象已经成为人们共同面对的困境。表层矿产已经开采殆尽，人们不得不把目光看向深处的矿产资源以及采矿工作面回采工程。地质勘探是通过各种手段、方式对地质进行探测和勘察，为矿山开采和建设设计提供矿产储量以及地质资料。在实际的地质勘查过程中，运用机械设备能够解决勘察过程中出现的技术难点和地质难点，提高勘测的效率和准确性。本文详细阐述机械设备在地质勘查中的实践运用，并提出了机械设备的安全管理措施。

【关键词】地质勘查；机械设备；运用

【Abstract】With the rapid socio-economic development in the 21st century， the phenomenon of mineral resources shortage has become a common dilemma faced by the people. Surface mining of mineral has been exhausted， it had to look to see the depths of the mineral resources and mining engineering mining face. Geological exploration through a variety of means， ways to detect and geological prospecting， mineral reserves and provide geological information for the mining and construction design. In the actual geological exploration process， the use of mechanical equipment to solve technical difficulties and geological prospecting difficulties arising in the process， improve the efficiency and accuracy of the survey. This paper describes the machinery and equipment used in the practice of geological exploration， and proposed safety measures of machinery and equipment.

【Key words】Geological prospecting；Machinery and equipment；Use

目前，我国的钻探装备得到了全面进步，逐渐跟上了国外同行业的发展脚步。现阶段，我国对钻探设备的要求越来越高，要求地质勘探钻机实现自动化，使用功能也要比以往多。地质勘查业作为一个独立的服务性行业，当今地质勘查以深层地质探矿为主，因此对地质勘查的技术和手段的要求越来越高，尤其是急需深层地质勘查技术，这种深层矿产钻井勘查能够对钻井速度、安全防备、取矿样等方面有更严格的要求。为了加强矿产资源的勘探开发，必须推进机械设备在地质勘查中的广泛运用，推动勘探技术的现代化。

1. 我国地质勘查钻探装备现状

我国的地质勘察钻探装备还存在许多问题，这些问题集中表现在地质勘探钻机上。我国的地质勘探钻机不具备多功能的特点，很难适应现代化社会发展的需要，并且它操作起来难度大，不方便对其搬运，同时，劳动强度比其它钻探设备要大，配套装备的组合也不合理，不符合不同地层对地质技术以及钻进技术的要求。一般而言，工程地质勘查钻探的地层是粘土层、砂砾地层、Q4（第四系底层）以及少量的硬质岩地层，在Q4到软质岩的勘查钻探过程中，通常会采取冲击钻进的方式，对于硬质岩底层，则使用回转钻进的方法。不过我国在实际的勘探操作过程中，无论是软质岩还是硬质岩，这两种方法都有使用。

2. 机械设备在地质勘查中的运用

2.1机械设备用于勘测矿产种类。现阶段的机械设备用于勘测矿产种类方面意义重大，且越来越趋向专业化。一是，采用先进的机械设备能够勘测更多更全的矿种。现在的地质勘查设备有膨润土矿钻探、硅土矿钻探、盐矿钻探、高岭土钻探、沙砾钻探以及硅藻图钻探等诸多方面。二是，在施工区域方面，机械设备能够克服地质自然环境的劣势，比如在卵砾石、黄土、河谷、水上冻土层以及污染地区，机械设备都能够有效克服恶劣地质勘测环境带来的困难。我国地质勘查技术部门，最新研制出一种专门针对多种矿产进行勘查的设备，即MRD煤炭钻探技术设备，它能够深入地表进行矿样取芯，能够在坚硬的岩石中作定向易懂，既能垂直运动，又能水平钻进，该机械设备已经广泛运用于煤炭、石油、天然气等矿业的勘查中。

2.2机械设备用于勘测特殊复杂地质。在对西部地区进行地质勘测时，往往受到当地的地形、地质和气候的阻碍。很多西部地区干旱缺水，地层复杂多变，甚至出现碎裂漏失的情况，这给实际的地质勘探工作带来许多技术上的困难。倘若依然采用原始的勘探技术，用水作为循环液，不仅需要配备供水车，而且水源也难找，导致勘测成本提高。而空气组合新型钻探机械设备正是为了解决极端缺水地区的困难而新近研发的，它是在传统节水钻探技术之上，利用大自然空气的无处不在的独特优势，以空气或者微量泡沫液作为循环介质，并有机结合绳索取芯钻探设备，可以钻探效率提升80%～100%，而将施工成本控制为传统钻探技术的35%～50%，因此，机械设备用于地质勘测能带来客观的经济效益。

2.3机械设备用于冻土层的勘测。以西部的地区冻土层为例，冻土层有许多胶结松散的物质，这些物质脆弱易碎，一直以来对这种地质的勘测的取心率非常低，基本维持在8%～28%。采用传统的钻探设备所取出的矿样仅有几个简单的砾石，而冻土层中的脆弱易碎的胶结物质极易被腐蚀、磨损，导致上下地质曾为颠倒，影响地质勘测的准确率。针对这一问题，我国地质勘查技术部门研制出一种射流式双管钻具设备，该设备能够有效解决地层因土质复杂多变而导致误判的难题，能够有效提升钻探的采心率，并且能够完好无损地保持地层的原貌和结构，射流式双管钻具设备所采取的岩石矿样属于柱状，因此采取率高达95%以上。

3. 机械设备的安全管理

机械设备是开展地质勘查活动，创造经济效益的工具，地质勘查机械设备的安全管理，必须坚持“科学实用，规范管理，安全第一，预防为主”的基本原则。为了做好地质勘查机械设备的安全管理工作确保地质勘查工作的顺利进行，笔者提出以下安全管理方法：

3.1机械设备技术责任制。各项地质勘查机械设备的管理人员必须做到：负责机械的安全技术工作，对机械事故进行分析和处理；审核机械施工方案，组织机械施工流程；新机械设备的使用和交底；机械设备的使用培训和考核。

3.2做好机械的维修、使用、保养工作。地质勘测机械的维修、使用、保养工作关系到机械的正常运转和使用寿命，做好机械的维修、使用、保养工作能够有效提升地质钻探效率，节省钻探成本，因此机械的维修、使用、保养工作必须落实到每个人身上，尽量做到台台机械设备有人负责监管。

3.3做好机械设备的安装、拆卸以及运输工作。小型机械设备的安装、拆卸以及运输可由地质勘测项目管理人按照设备管理说明书进行，并填写好相关记录。大、中型机械设备需要专门的技术监督人员进行验收，验收合格后，再拟定详细的安装、拆卸以及运输的方案，最后进行安装、拆卸以及运输工作。

4. 地质勘查钻探装备的发展

4.1我国使用的地质钻探取样钻机大多数都是液压立轴式钻机，钻机的研究始于20世纪60年代，经过半个世纪之后，出现了多种型号的钻机，之后我国又对全液压动力头式钻机做了研究与探索，并且成功制作了钻机样品，不过当时的液压技术比较落后，这种钻机并没有得到广泛使用。现在，液压技术得到了进一步发展，我国也已经研制出了新型的全液压动头式取样钻机，并且得到了广泛使用，YDXD3型钻机已经拥有1000米的钻进能力，由此可见，地质钻探装备在未来能够得到更好的发展。

4.2我国的勘探装备很齐全，并且还在不断研制出新型产品，研制水平与以往相比已经得到了很大提升，近几十年来，我国的地质勘查钻探装备取得了很大成果。另外，钻探工艺也得到了很大发展，在钻探的生产过程中，应用最广泛，技术最成熟的便是绳索取芯，由于液动冲击技术性能上存在一些问题，结构设计也不合理，导致其无法应用于地质勘探工作中。

4.3矿产资源从长期看需求旺盛是绝对的，因此地质勘查与地质钻探工作的发展是一定有广阔前景的。因此，加强矿产资源的勘探开发，大力推进钻探技术与装备的现代化，研究开发先进钻探技术、装备是十分迫切的。

（1）钻探设备国产化和现代化，创造出具有高端、高新、高质三大特点的重大装备，才是真正意义上的国产化。国产化不是目的，现代化才是根本。要依靠信息技术来发展资源领域的传统装备制造业。装备制造企业要精于心，简于形，苦练内功；要提升自主创新能力，形成一批具有自主知识产权的高端名牌产品，以及适应用户需要的个性化产品。装备行业应扩大集中度，调整产业布局，通过体制创新和机制转换，形成结构合理、强强联合、加快发展的态势，实现全行业的持续、有效、协调发展。要有做成全球钻探设备第一，将中国创造和制造的钻探设备销售到世界各地的战略规划。随着成本优势减弱，以前那种产出来就能低价卖出去的火热场面肯定将不复存在。装备制造业不可能永远靠低成本战略来开拓国际市场，必须在研发创新上取得更大的突破才有立足之地。

（2）政府应支持钻探设备产业技术开发，建立产业共性技术支持体系。针对不同情况，组织共性技术供需各方联合攻关。组织形式可采取技术合同合作模式、技术项目合作模式、制造技术基地合作模式或技术联合体合作模式等。

（3）要研究和探索新的技术攻关机制，提高攻关效果。要引导、支持大学、研究院所与企业的合作，改变脱节状况，使大学、院所成为产业技术体系的重要组成部分。通过市场机制和计划机制加强这种结合。一方面用国家和地方政府科技计划、经费加以引导；另一方面要实现“双赢”机制，通过联合技术项目攻关、技术服务、技术支持等手段，把大学、研究院所与企业结合起来，使大学、研究院所在以企业为创新主体的基础上发挥中坚作用。

（4）充分发挥大型国企的龙头作用。国有企业应进一步深化企业改革，加快建立和完善符合市场经济要求的现代企业制度，着力在企业内部形成适应国际合作和竞争要求的管理体制和经营机制，增强自主创新能力，提高核心竞争力，努力发展成为拥有自主知识产权和知名品牌、具有较强国际竞争力的大企业集团，在更大范围和更深程度上参与国际经济合作和竞争。应增强消化吸收能力，主动承接发达国家产业转移，采用兼并、嫁接、合作等形式，加强与国际大公司、大财团的合作。同时，积极发挥带动作用，影响和带动其他经济类型的企业走出国门，充分利用国际国内两个市场、两种资源，发展开放型经济，振兴民族产业，促进国民经济持续健康发展。

5. 结束语

地质勘查钻探装备对地质勘探技术的发展有着重要意义，良好的装备才能保证勘探工作的正常进行，同时让勘探技术在实践中得到提升。利用好地质机械设备，能增进地质勘察的简单易操作性能，提高勘测的效率，并且保证测绘效果的准确有效性。为了推动我国矿业生产和设的发展和进步，必须革新钻探技术，研发和生产先进的钻探技术与机械设备是当今地质勘探首要问题。

参考文献

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