工程地质钻探在汾西县吉王沟铝土矿区的应用

发布时间：2019-08-15 16:16所属平台：学报论文发表咨询网浏览： 次

摘要：随着山西省经济的快速发展，资源短缺问题也成为了当务之急，省财政厅投资对汾西县吉王沟铝土矿区进行地质矿产普查，就是要解决山西省铝土矿短缺的难题。结合地层情况，合理应用工程地质钻探方法，取得了较好的效果。 关键词：工程地质钻探;地质勘查;应

　　摘要：随着山西省经济的快速发展，资源短缺问题也成为了当务之急，省财政厅投资对汾西县吉王沟铝土矿区进行地质矿产普查，就是要解决山西省铝土矿短缺的难题。结合地层情况，合理应用工程地质钻探方法，取得了较好的效果。

　　关键词：工程地质钻探;地质勘查;应用

　　钻探是地质勘查中的一种很重要技术方法，也是唯一能够从直接获取实物样品的方法，对于地质勘查和工程地质钻探有着直接的联系。工程地质钻探涉及较为广泛的学科领域，不仅实践性强，而且需要较高的理论基础。随着近年来地质资源勘查向纵深发展的要求，为了更好地查清地下岩层中埋藏矿体以及在特定地质条件下矿体的规模、数量、深度、状态、结构、形状等，获得具有代表性的地质资源资料，工程地质钻探在地球科学研究和地质资源勘查及环境治理中的地位与作用日趋明显。

　　1矿区地质情况

　　矿区位于吕梁山中南部，总体地势北西高南东低，最大相对高差341.5m。矿区地表绝大部分为第四系中上更新统松散层覆盖，地层由老至新分述如下：(1)奥陶系中统峰峰组(O2f)。主要岩性为深灰色、青灰色隐晶质石灰岩，局部裂隙较发育，常充填有方解石，地层厚度大于50m。(2)石炭系中统本溪组(C2b)。岩性主要为浅灰色粘土岩、硬质耐火粘土矿、铝土矿、铁质粘土岩、山西式铁矿，该组地层厚2.35~35.43m。

　　(3)石炭系上统太原组(C3t)。矿区沟谷及山梁两侧，岩性为石灰岩、泥岩等，该组地层厚20.99~72.39m。(4)二叠系下统山西组(P1s)。岩性为深灰色、黑灰色泥岩、砂质泥岩与灰色、灰白色砂岩互层，厚度为15.86~33.51m。(5)二叠系下统下石盒子组(P1x)。岩性上部为黄绿色长石石英砂岩夹灰绿色页岩，下部为黄绿色页岩夹黄砂岩薄层，厚度为6.54~35m。

　　(6)新近系上新统(N2)。棕红色粘土，下部多见钙质结核，地层厚度15.62~52.38m。(7)第四系中上更新统(Q2+3)。浅黄色亚砂土，地层厚度0~135.46m。(8)第四系全新统(Q4)。河流相冲洪积物，主要为砂砾石层，厚度小于10m。

　　2钻探设备工艺

　　钻探技术水平在山西省铝土矿普查、详查以及勘探等阶段对勘查成果起着决定性的作用。从钻探设备选型、工艺技术参数的选择、简易水文观测等方法手段入手，保证地质勘查规范要求的岩矿芯，再经过物探测井验证后，获取准确的钻孔资料;最后通过对岩矿芯的对比、化验、分析，得出结论，从而确定矿体的埋藏深度、品位、地下赋存条件、类型、空间位置，最终计算矿产储量，分析矿产资源开采利用的经济价值。

　　2.1钻探设备

　　钻机：GJ-150型5台、GJ-200型8台、GJ-240型9台。泥浆泵：BW200/50型22台。

　　2.2钻孔结构

　　根据孔深和地层的要求，对于复杂地层，一般采用⌀110mm径开孔，通过覆盖层，下表层套管;然后换成⌀91mm通过中软地层，下二层套管;最后换成⌀73mm到底。对于普通地层，一般是一径或两径到底。

　　2.3钻头选择采用硬质合金钻头或复合片钻头。

　　2.4规程参数选择

　　开孔钻进：轻压、慢转、小泵量;正常钻进：中等钻压、中等转速、中等泵量;较硬地层钻进：保证钻孔弯曲度的前提下，适当加大钻压，提高转速，较高泵量，确保孔底干净。

　　2.5冲洗液及护壁堵漏

　　对于普通地层钻进，按照泥浆配方要求，一般采用聚丙烯酰胺非分散低固相泥浆护壁堵漏;对于漏失地层要适当加大粘性土等固相含量，外加一些膨胀性材料，提高堵漏效果;同时保证泥浆比重不能过大，造成孔内坍塌。

　　2.6简易水文观测及原始记录

　　简易水文观测一般情况下，每班测量1~2次，终孔进行水位观测。漏水孔准确记录漏水位置，简易水文观测合格率达到100%;钻探班报表要详细记录当班钻具长度、加减钻杆长度、正常钻进和辅助时间及简易水文观测情况，并根据质量要求每50m进行一次孔深校正，进入含矿层及终孔进行一次孔深校正。

　　每50m及终孔都是要进行一次钻孔弯曲度测量;岩芯采取率达到70%以上，矿层采取率达到80%以上，遇到复杂地层，用特殊取芯钻具，确保岩矿芯采取率达到规定要求，按回次填写岩芯标签。

　　2.7封孔

　　钻探施工结束，质量合格，测井及孔内观测工作结束，即可进行封孔。封孔应根据地质条件及水文地质的复杂的程度而定。本矿区钻探施工人员根据地质技术人员下达的封孔设计书的要求，孔口至地面以下2m及矿层顶板到底部灰岩，用425#水泥封孔，其余孔段用粘性土封闭夯实，并在孔口埋设水泥桩，标明孔号、施工日期。最后进行封孔质量检查，检查数量为孔数的10%。

　　3安全生产

　　项目建立了安全生产责任制，对所有人员针对现场危险有害因素和安全操作规程进行了安全教育培训，项目与机台、机台与班组人员签订了安全责任书，项目技术负责对项目所属人员进行了安全技术交底，安全责任落实每个人身上，加大施工现场安全检查力度，及时消除钻探施工中存在安全隐患，确保项目顺利进展。

　　4结语

　　山西省汾西县吉王沟矿区铝土矿普查是山西省2012年度矿业权地质勘查项目，2013年4月开始实施，2016年5月设备进场，2016年9月野外工作结束，钻探施工进展顺利。矿区累计完成地质钻探工作量为13886.58延米，经过钻孔的物探测井和岩芯化验测试分析，全部符合地质勘探要求，矿区内地质矿产资源特征基本查明，完成了项目合同所规定的全部任务和要求。

　　本次铝土矿普查共探获铝土矿8285×104t，另外还估算了共生矿产硬质耐火粘土矿资源量7288.91×104t，山西式铁矿资源量3848.47×104t，铝土矿伴生元素金属镓资源量5551t。

　　参考文献：

　　[1]王达，何远信，等.地质钻探手册[M].中南大学出版社，2014.

　　[2]DZ\T0227-2010地质岩心钻探规程[S].

　　[3]DZ\T0051-2017地质岩心钻机型式与规格系列[S].

　　地质方向刊物推荐：《地质学报》Acta Geologica Sinica(月刊)曾用刊名：中国地质学会会志，1922年创刊，为学术性刊物。刊登地质学及其相关学科的领域的研究成果，涉及地层学、古生物学、矿物岩石学、地球化学、构造地质、水文地质、第四纪地质等方面。读者对象为地质科学研究人员及地质院校师生。

转载请注明来源。原文地址：http://www.xuebaoqk.com/xblw/4461.html

《工程地质钻探在汾西县吉王沟铝土矿区的应用》

• 上一篇：工业污水处理厂生物脱氮效率提升策略研究
• 下一篇：大学生创新创业教育探析