成果快讯 | 小角度钻探推动绿色勘查大发展

《中国地质调查成果快讯》近日公布了小角度钻技术工艺推动绿色勘查发展取得的主要成果。

黑龙江省地质科学研究所历时多年科研攻关，研发了钢索取心钻机并成功应用于小角度钻探替代槽探工程。2018年以来，黑龙江省在全省地质勘查项目中全面推广小角度钻探代替槽探绿色勘查新技术工艺，提升了该省地质勘查工作绿色勘查工艺覆盖面，有效降低了地质勘查活动对工作区生态环境的扰动。

通过勘查理论创新，项目组提出地表小角度钻探替代槽探方案，明确了小角度钻探替代槽探的可行性和有效性。小角度钻探穿过浅覆盖层进入基岩施工，实现连续采取岩心，岩矿心采取率保持在95%以上，实现了近地表连续采集地质信息资料，并能清楚地观察岩石的矿化蚀变现象。小角度钻探在钻孔岩性分层地质界线的划分上具有与固体矿产勘查小口径金刚石钻探工艺相同的优势，通过精确测量回次进尺、岩矿心采取率和终孔孔深，可以清晰、准确地划分岩性界线及位置，精确地厘定分层厚度。小角度钻探岩性直径大于45毫米，采取的矿心直径与目前通用的固体矿产勘查口径金刚石钻探工艺一致，保证了矿产勘查样品取样的代表性和可靠性。小角度钻探在相对地表的下部基岩位置取样，可以更好地规避地表风化基岩层对观测矿化蚀变现象的影响，增加了发现矿（化）体的几率和可信度。

通过工艺技术创新，项目组创造性地提出了利用钢绞线代替绳索进行小角度岩心内管提取和推送，大大提高了钻机小角度内管提取和投送的效率，这也是小角度钻进的关键核心技术。相较传统双管双动、单管单动取心工艺，钢索取心工艺的取心效率提高了30倍以上。相较水压式绳索取心工艺，钢索取心能极大提高岩心内管提取和推送成功率，节约地表水资源。

通过设备创新，项目组按照模块化、有利于小型设备或人力搬运的绿色勘查要求，设计全液压钢索取心钻机，为在生态功能敏感区全面推广应用提供了设备保障。项目组研发了地表钻机稳定底座装置，实现了在一个地盘上钻机底座能够全方位多孔钻进，既可减少占地面积，减少搬迁次数，提高效率，降低成本，又可满足多方位探矿施工的地质工作需要。

在理论创新、工艺创新和设备创新的基础上，截至2022年6月，黑龙江省累计完成小角度钻探工作4万余米，节省占林占地面积60余万平方米；获得国家发明专利1项，实用新型专利2项，5个国家（美国、加拿大、俄罗斯、澳大利亚、智利）的PCT专利授权。

该技术特别适用于生态脆弱区开展地质调查、矿产勘查、地质剖面测量、浅层地质体揭露控制、近直立矿体的产状控制、物化探异常查证等工作，应用前景十分广泛。 （刘祥旭）