第三节 探矿工程
一、探矿工程技术
(一)钻探设备
新中国成立后三年恢复时期,主要是修复利用一些日伪时期遗留下的老钻机。第一个五
年计划期间,使用“KA——2M——300、KAM——500型”钻机,“100/300、200/30—40型
”泥浆泵。机械化程度低,工人体力劳动强度大。1957年开始引进瑞典和苏联的液压钻机。
1958年大搞技术革新,首先对手把钻机的传动进行了改装,试验和推广手轮给进器、不停钻
倒杆器、拧管机、自动提引器、摆管器、活动工作台等,初步实现了钻机给进、升降、拧管
工序机械化和塔上无人作业,提高了钻机性能和纯钻进时间,也减轻了劳动强度。1960年煤
炭部在黑龙江省召开了全国钻探四化现场会,黑龙江省煤田地质公司110队介绍了大搞技术双
革经验,还表演了电机速转盘钻机和独脚钻塔,并做了生产性试验。黑龙江省煤田地质公司
研制了1500米全液压转盘钻机,采用无级变速,已在江苏省打了1200米钻孔,使用效果较好
。黑龙江省冶金地质公司也试制成功“争光号”钻机,采用一字形的排列型式,最深可达60
0米,操作方便。在改造设备的同时,地质系统又采用了地质部生产的液压钻机与油压拧管机
,效果较好。
1963年黑龙江省地质局探矿研究组对110手把式钻机进行改革,实现给进工序和拧卸钻杆
机械化。70年代中期,手把式钻机及其配套设备全部被适用于大小口径油压钻机(低中速钻
机)取代。1974年国家地质总局要求发展小口径金刚石钻探技术。1975年黑龙江省地质科学
研究所将“XU——600型”油压钻机改造为六档低中高速钻机。1976年开始引进“JU—600—
3型”钻机,1977年引进“JU—1000”钻机。80年代使用“XY——4型”、“XY——5型”钻机
及“XY——2型”、“XY——3型”和“XYZ——3型”钻机。其特点是重量轻、结构紧凑、便
于维修,具有高中低速档,适用于大、小口径钻进,使用可靠。与其配套使用的泥浆泵有“
BW——90(SNB——90)”、“BW——150(SNB——150)”、“BW——200”、“BW——250
”“BW——300”型变量泵。1982年在机械岩心钻探中实现电力驱动。
(二)水文、工程地质钻探
1956——1968年,水文、工程地质钻探使用的钻探设备基本与地质岩心钻探设备相同,
主要用“KA——2M——300型”和“KAM——500型”手把式钻机,有少量“DPP——100型”汽
车钻和“YKC型”冲击式水文钻机。
1969年开始使用专门水文水井钻机,如“SPJ——300型”转盘式钻机。
1983年开始使用“SPJT——300型”拖车式水文水井钻机,与原“SPJ——300型”钻机构
成80年代水文水井钻探的主要设备;工程地质钻探设备除沿用“DPP——100型”汽车钻外,
1985年引进“GJD——2型”工程钻机。
(三)砂钻设备
1956——1962年,砂钻设备为人力冲击钻(班加钻或称恩拜尔式砂钻)。1963年黑龙江
省地质局对“班加钻”进行改造,机动完成冲击、破碎、取样3道工序。1965年黑龙江省地质
局研制了“东方红——54型”回转式大口径拖拉机砂钻。1976年又研制出以手扶拖拉机为动
力的自行式半机械化砂钻,取名“龙江——1型”砂钻。
1979年黑龙江省地质第五队和黑龙江省地质局砂钻设计组分别研制成功130mm口径牵引回
转式和168mm口径自行式拖拉机砂钻(SZC——168砂钻)。
1984年黑龙江省地质矿产局探矿机械厂又研制成功“SZ——130型”砂矿钻机(后又改进
为SZ——130A型),具有冲击钻进和液压回转钻进两种功能。
1985年黄金指挥部选用“龙江——1型”和“SZ——130A型”砂钻作为到几内亚共和国进
行砂金勘探的主要设备。
(四)坑探设备
1956——1958年,坑探大部分为手工操作。60年代推广QT——100型浅井提升机、内燃通
风机、内燃凿岩机、电动潜水泵、内燃提升通风两用机和内燃离心泵等,使轻型坑探有关工
序由半机械化转向机械化。1964年重型坑探实现了风动凿岩。1970年采用了装岩机。1981年
又配上了液压凿岩台车、梭式砂车、牵引机车等,使凿岩、装岩、运输机械化程度又提高一
步,形成了坑探掘进机械化作业线。
二、钻进工艺和推广新技术成果
(一)钻探
50年代钻探主要是硬质合金和铁砂。60年代以钢粒取代铁砂钻进坚硬岩石,提高了效率
14——22%。1974年开始引进小口径金刚石钻探技术装备。
80年代开始推广绳索取心为主的小口径金刚石钻探技术。1981年引进SC56绳索取心钻具
。1983年引进S75绳索取心钻具,1985年引进新口径系列S59绳索取心钻具。比普通小口径金
刚石钻进效率提高58%。
黑龙江省地质局1981年绳索取心台月效率690米,列地质部系统第二名。1982年台月效率
825米,列地质部系统第一位。
(二)水文地质钻探
50年代钻探主要以冲击钻探为主,50米以内用人力冲击钻探,大于50米用机械岩心钻探
设备。1961年淘汰了人力冲击钻探,以回转法取代冲击法,开始试用泥浆护孔,采用较大口
径钻进。1963年采用小径钻进取心,大径扩孔成井的方法。
1965年以后,以钢粒取代铁砂钻进坚硬卵砾石和基岩,随着钻探设备的更新和新洗井方
法的采用——以焦磷酸钠洗井和二氧化碳洗井,特别是推广使用聚丙烯酰胺(PAM)泥浆护壁
等新技术。
(三)钻孔护孔堵漏技术
护孔堵漏技术采用快速钻进以及因地制宜地运用泥浆、注水泥、下套管、下飞管、边钻
边跟管等综合技术措施,可解决绝大部分漏失和不稳定地层钻进问题。
1964年黑龙江省地质局第三地质队钻探研究组开展合成脲醛树脂和速效混合液应用于钻
孔堵漏和护孔研究工作。1974年煤田系统推广使用钙处理泥浆,解决了300——400米、第三
纪、第四纪松散地层不下套管钻问题。近几年来广泛使用低固相泥浆,合理应用水泥堵漏和
套管护孔。