《透析地区铜矿地质资源现状》

透析地区铜矿地质资源现状

矿区出露地层为中奥陶统铜山组，中、下志留统的八十里小河组和黄花沟组，中、下泥盆统泥鳅河组、乌奴尔组，上石炭统花朵山组，上二叠统八站组，下白垩统龙江组及第四系。地层在矿区范围内基本为一单斜岩层，总体走向300度，倾向北东，倾角40-60度，局部地层倒转而向南西倾斜。多宝山铜矿田三矿沟铜矿床的矿种主要为：铜、铁、钼，伴生金、锌、银、钨、镓、铟、锗和碲等多种有益组分。

矿区内出露的岩石有。凝灰粉砂岩、安山质凝灰岩、角岩、黑云母长石角岩、透辉石石英角岩、大理岩、硅质大理岩、矽卡岩化大理岩、粒状钙铁石榴石矽卡岩、致密状钙铝石榴石矽卡岩、英云闪长岩、绿泥石化花岗岩、蚀变闪长岩、石英斑岩等。这些岩石由于遭受不同期次和不同程度的热动力挤压变质，岩石的硬度在不同成度上由所变化。岩石软硬不均甚至于破碎形成破碎带；有的岩石经破碎后经风化形成土状。

综上所述，矿区地层经强烈区域构造、热液蚀变、变质等因素造成岩层产状陡，纵横向变化大；岩层层理、节理发育，多出现破碎岩层；岩石软硬不均、软硬互层，部分硅化强烈，可钻性级别高达10-12级，给钻探工作带来一些技术难点：矿区内地下水埋藏深度为2.5-30m。前人资料单孔最大涌水量为0.33-2.36升/秒米。

矿区内普查岩心钻孔结构设计，在满足地质对岩矿心采取几何尺寸要求的前提下，着重考虑了矿层岩石的机械物理特性带来的技术难题，为保证钻孔安全、质量、设计为小口径钻孔结构。应用小口径金刚石钻进技术方法。

根据本矿区岩层各类岩矿的物理机械物性，岩石可钻性、研磨性与完整程度等，设计选用三种钻进方法：一是硬合金钻进，二是普通金刚石钻进，三是金刚石绳索取心钻进。

根据地层特点与典型钻孔设计结构，分层钻进技术设计等三个井段：

一是第四系地层开孔井段。松软地层冲积层、堆积层或松散的砂土层开孔时，使用普通硬质合金钻进。钻孔坍塌严重时，可从孔口灌注稠泥浆或分段投入粘土球，捣实后再钻进，也可使用聚丙烯酰胺低固相泥浆护壁。钻进预定深度后，及时下入孔口套管。二是钻孔穿透第四系松软地层下入孔口套管后，换径φ110口径普通金刚石钻进方法，钻至坚硬基岩后，下φ108技术套管，等钻孔主孔段进行绳索取心钻探作技术保证。三是钻进到坚硬基岩，入下φ108技术性套管护壁后，由孔深20米左右直至终孔的主井段，采用s75绳索取心钻进。

打捞内管，二次投入内管，差2.50m不到位，且扫孔泵压升高。为泥状岩层，手搓成粉末状，确定此层易坍塌，处理方法：①无固相泥浆变普通泥浆。②s75钻具，换p75钻具，s75钻杆换60钻杆，扫孔到底，然后进尺，又换回s75钻杆、钻具。无固相泥浆正常钻进至设计孔深。根据地层合理选择钻头。钻头寿命长，提大钻次数少。本矿区使用胎体硬度hrc20-25圆弧型钻头，使用寿命最长，一般常用此钻头，在软层、均质硬层进尺效率均较好，在特硬层使用hrc10-15钻头效果好（石英含量80%）。岩心钻探泥浆净化至关重要，泥浆净化的干净，能避免烧钻和提高钻头寿命及钻具钻杆的寿命，同时也减少换浆而节约材料。我们在每个孔开钻前都进行泥浆循环系统规范化管理，总长大于15m，形状为“字形，且每个拐角处挖一个0.40m深0.50m直径的圆坑，每隔3m加一个挡板，坡度为1/80-1/100槽深0.25m，槽宽0.25m一个沉淀池。一个原池，体积为1m3。每班测含砂率三次，含砂率近4%时，立即更换泥浆。

本矿区施工的7个钻孔普遍存在冲洗液漏失现象，有的钻孔漏失严重，一直在顶水钻进。对于冲洗液的漏失，一是地层的因素，有破碎带和裂隙，消耗冲洗液；二是套管深度不够，底部密封不严，从管外跑水。建议以后施工遇到冲洗液消耗严重时，要及时调整冲洗液性能，加大聚丙烯酰胺用量提高粘度，封堵岩石中的较小裂隙，减少冲洗液的消耗；套管要坐到完整的岩石上，在下套管前必须投入粘土球，以把套管坐实封严，防止上部孔段及套管外跑水。岩心堵塞的主要原因是所钻地层岩石片理较发育，钻进过程中岩心容易破碎，碎屑卡在卡簧座和钻头内台阶之间。防止岩心堵塞一是内管与钻内台阶的间隙合理，在4-6mm；二是采用szs-75型液动冲击回转钻具进行冲击回转钻进，来提高钻进效率，缓解钻孔弯曲，降低成本，增长回次进尺，减轻岩心堵塞和提高岩心采取率。

地层原因。6-50米之间岩层为硅化很强，不规则的块状角砾熔岩硬，进尺时水冲击后成岩粉，只剩硅化块状的50%，所以采取率不够;该地层虽然很软但存在硅化很硬的不规则的块状物，容易出现堵塞现象，操作人员经验不足判断不准确，已经堵塞还在钻进，致使岩心推没或不足。之所以能进尺，是岩石松软，钻压大。施工中必须解决该区复杂地层存在技术问题，这些岩石可钻性在6-12级，岩石节理发育，构造破碎带及断层较多并变化频繁，岩芯采取率和钻进效率较低，钻孔不同程度的存在塌、掉、漏等问题。为此，钻孔施工中应正确处理钻孔稳定、下套管工艺、提高采取率、提高钻进效率等问题，以实现钻探生产优质、高效、低耗、安全。