若爾蓋碳硅泥巖型鈾礦鉆探工作回顧與技術(shù)對(duì)策.pdf

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1、西部探礦工程2014年第6期若爾蓋碳硅泥巖型鈾礦鉆探工作回顧與技術(shù)對(duì)策孫丹，黎波，劉衛(wèi)東(1．四川省金核地質(zhì)勘查有限公司，四川成都610061；2．四川省核工業(yè)地質(zhì)局，四川I成都610061)摘要：碳硅泥巖型鈾礦床是我國四大基本類型鈾礦之一，在我國鈾礦資源中具有重要的地位，若爾蓋碳硅泥巖型鈾礦床是我國重要的十大鈾資源基地之一。雖然它是當(dāng)前中國碳硅泥巖型鈾礦勘查的第一個(gè)突破口，并已經(jīng)勘查開采近半個(gè)世紀(jì)，但在鉆探工作中仍然存在一系列難題。回顧了若爾蓋鈾礦區(qū)的鉆探技術(shù)發(fā)展、存在的問題和困難，闡述了應(yīng)對(duì)若爾蓋碳硅泥巖型鈾礦復(fù)雜地層的技術(shù)措施．關(guān)鍵詞：碳硅泥巖型；鈾

2、礦；鉆探；技術(shù)對(duì)策中圖分類號(hào)：P598文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1004—5716(2014)06—0024—04若爾蓋碳硅泥巖型鈾礦是中國重要的十大鈾資源(礦)芯采取率低，勘探T程的質(zhì)量不高，鉆孔不合格和基地之一，位于南秦嶺鈾成礦帶西段的四川I省若爾蓋見礦鉆孑L不合格率都在50％以上。縣境內(nèi)，其東部延伸至甘肅省迭部縣，呈近東西向帶狀1鉆探工作回顧展布，東西長近50km，南北寬8~10km，面積450km，I．I第一輪地質(zhì)勘查鉆探工作由多個(gè)大、中、小型鈾礦床組成，是目前中國礦床數(shù)量早在1959年，由甘南地質(zhì)隊(duì)在陔?yún)^(qū)發(fā)現(xiàn)鈾異常。最多、規(guī)模最大、T業(yè)意義和經(jīng)濟(jì)意

3、義顯著且發(fā)展前景自20世紀(jì)60~90年代初，前人曾對(duì)該礦田做了大量_T明朗的碳硅泥巖型鈾礦田。作，取得了豐富的地質(zhì)成果。先后有省四川I地質(zhì)局405若爾蓋碳硅泥巖型鈾礦床產(chǎn)于白龍江復(fù)背斜西段隊(duì)、202隊(duì)、川西北地質(zhì)大隊(duì)、核工業(yè)西北局217大隊(duì)等次級(jí)白依背斜北翼，礦床沿白龍江深大斷裂帶北盤呈8個(gè)地質(zhì)隊(duì)及貴陽地化所、地科院礦床所、核丁業(yè)第三帶狀分布，受白龍江深大斷裂帶構(gòu)造活動(dòng)影響，區(qū)內(nèi)斷研究所、核工業(yè)西南地質(zhì)局等單位進(jìn)行過勘查和研究，裂構(gòu)造十分發(fā)育，次級(jí)斷裂交錯(cuò)切割。若爾蓋碳硅泥共投入鉆探工作量17萬余米。巖型鈾礦為沉積變質(zhì)巖，主要有碳質(zhì)、硅質(zhì)、粉砂質(zhì)板鉆機(jī)設(shè)備

4、(見表1)：地表鉆機(jī)前期以100型和300巖等，以板巖和砂巖為主，含有少量硅巖、灰?guī)r。構(gòu)造型為主，中期以300型和600型為主，后期以1000型鉆發(fā)育，換層極為頻繁，地層復(fù)雜，巖石破碎、漏失、事故機(jī)為主，柴油機(jī)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)；坑道鉆孑L采用KD-100型鉆多發(fā)，施工難度很大，在前人的地質(zhì)鉆探工作中，巖棚．表120世紀(jì)60—90年代鉆探基本情況鉆進(jìn)工藝：前期以鋼粒鉆進(jìn)為主，中期以合金鉆進(jìn)56mm普通金剛液動(dòng)沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)工藝試驗(yàn)，取得了為主，后期引進(jìn)采用金剛石鉆進(jìn)工藝，以56mm普一定的成效。20世紀(jì)80年代四川地礦局405對(duì)在此曾通金剛石雙管單動(dòng)取芯鉆進(jìn)為主，并進(jìn)

5、行了少量的嘗試?yán)K索取芯鉆進(jìn)T藝，終因孑L斜、鉆桿內(nèi)泥皮結(jié)垢等$收稿日期：2014—03—29第一作者簡介：孫丹(198l一)，男(漢族)，四川綿陽人，_1程師，現(xiàn)從事固體礦產(chǎn)勘探技術(shù)與管理丁作。2014年第6期西部探礦工程25原因，導(dǎo)致繩索取心鉆進(jìn)]二藝試驗(yàn)失敗。(3)地層復(fù)雜，是國內(nèi)典型、少見的“五毒俱全”復(fù)鉆孔傾角：地表鉆孔傾角為75。，坑道鉆孔40％為雜地層。傾角1?！?。的水平鉆孑L，6O％為傾角45?！?5。的斜孔。①巖石可鉆性等級(jí)變化大。殘積層僅為Ⅱ級(jí)，板鉆孑L結(jié)構(gòu)：大部分采用4～5級(jí)孔徑結(jié)構(gòu)(150mm、巖層為Ⅳ級(jí)，灰?guī)r層Ⅵ級(jí)，硅巖層高達(dá)Ⅸ級(jí)

6、。O~400m130mm、llOmm、91mm)，以150mm開孔為主，為淺變質(zhì)粉砂巖夾雜碳質(zhì)板巖和含硅質(zhì)碳質(zhì)板巖。前期以91ram終孔，后期以56mm終孔，護(hù)壁措施主巖石完整性差。據(jù)現(xiàn)場統(tǒng)計(jì)板巖占55％，砂巖占要為套管，套管層數(shù)多是這一時(shí)期的一大特點(diǎn)。44％，板巖和砂巖的ROD值<20％。泥漿體系：初期采用清水鉆進(jìn)、普通泥漿、一般黏②以ZK0-12孔為例，該孔穿過的炭質(zhì)板巖有二土+香葉子粉+堿；中期采用鈣基泥漿；后期引進(jìn)了低十余層，累積厚度達(dá)到近600m，炭質(zhì)板巖單層最深厚固相泥漿體系，但未能達(dá)到理想的護(hù)壁效果，大多仍依度達(dá)到l12m，其中碳質(zhì)板巖是典型

7、的水敏復(fù)雜地層，靠套管護(hù)壁。這是鉆探施工的最大障礙，該巖層結(jié)構(gòu)極為松散破碎鉆探效率：南于20世紀(jì)60~70年代生產(chǎn)力低下，呈粒狀，水敏、遇水剝離、坍塌、鉆孔超徑，巖層漏失、制約了鉆探生產(chǎn)，加之自然環(huán)境惡劣，致使鉆探生產(chǎn)效地層造斜等，極易引發(fā)鉆桿折斷、甚至找不到斷頭等率很低，地表鉆探臺(tái)月效率在180~200m／臺(tái)月左右，鉆孑L內(nèi)事故。孑L施T周期長；20世紀(jì)80年代以后，由于引進(jìn)了小口③地層漏失嚴(yán)重。通過兩百余次的堵漏嘗試，包徑金剛石鉆進(jìn)T藝，鉆探效率有所提高，坑道鉆孑L回次括用惰性材料、石灰乳泥漿、水玻璃+氯化鈣速凝漿液、進(jìn)尺為0．43～0．88m／回次。

8、水泥等堵漏手段，成功率僅為45％-50％左右，鉆孔內(nèi)1．2第二輪地