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我国固体矿产勘查钻孔质量评价指标分析及黑龙江省地方标准的制定

分类:工程师职称论文 时间:2020-01-13

  摘要:钻探是矿产勘查的主要手段之一,钻孔质量对资源评价、矿山设计意义重大。本文回顾了我国各行业地勘部门钻探质量评价标准、办法制定的发展历程,比较分析了各部门钻孔质量分级标准应用现状,指出了当前存在钻孔质量评价标准不统一、不同规范不能有效衔接、质量考核文件格式不统一、生态环境保护执行不力等方面的问题。在此基础上,介绍了黑龙江省地方标准《非煤固体矿产钻孔质量要求》(DB23/T2072-2018)采用的指标评价体系和主要特点,提出了行业主管部门应尽快组织制订钻孔质量标准的建议。

我国固体矿产勘查钻孔质量评价指标分析及黑龙江省地方标准的制定

  关键词:岩心钻探;钻孔质量;矿产勘查;评价指标;地方标准;黑龙江省

  岩心钻探是从地下提取出岩矿实物样品的一种方法,是固体矿产勘查中不可替代的重要技术手段。通过对岩心直接观察和测试,为地质工作人员进行地质科学研究、评价地下矿床、查明矿产储量和开采技术条件提供全面的准确可靠的地质矿产资料[1]。因此,钻孔质量评价标准至关重要。

  1矿产勘查钻孔质量评价指标的沿革与现状

  我国钻孔质量评价指标的确定,大致分为两个阶段。1997年以前,我国各地勘行业主管部门主要以管理文件方式发布了钻探技术规程、管理办法,其中包含了矿产勘查钻孔质量评价有关内容,没有制定专门的钻孔质量评价标准。这些规程、规定起草实施时间相对较早,是后来中国钻探技术标准制订的基础。1997年至今,随着国土资源部行业管理职能加强和矿产勘查投入加大,钻探技术标准制修订工作取得较大进展[2]。这一时期除修订了岩心钻探技术规程外,还制定了钻孔质量标准,评价指标的针对性更强。

  1.11997年以前各地勘行业部门钻孔质量评价标准情况

  由于历史原因,不同行业部门均建立了各自的评价标准。

  1.1.1地矿部门制定的标准

  1963年6月,地质部发布了新中国第一部《岩心钻探规程》,由中国工业出版社发行[3]。1972年,国家计委地质局发布了《岩心钻探规程(试行)》(1972年)[3]。1978年,地质部颁发了《地质队探矿工程管理办法》,将岩心钻探钻孔质量分为优良孔、合格孔和报废孔三类[4]。1982年,地质矿产部发布了《岩心钻探规程》[5],对固体矿产岩心钻探的各项生产活动作出规定。该规程全面总结了建国以来固体矿产岩心钻探和质量管理的经验,将岩心钻探钻孔质量分为两大类(可利用孔、报废孔)三个等级(Ⅰ级孔、Ⅱ级孔,报废孔)。

  1.1.2有色部门制定的标准

  1991年,中国有色金属工业总公司颁发了《有色金属地质岩心钻探技术规程》[2]。规程中除对岩心钻探生产作了要求和规定外,还对钻探施工技术设计制度、钻探施工管理制度等作了明确规定。

  1.1.3化工部门制定的标准

  1989年,化工部颁布了《化工地质队探矿工程管理规定》[6]。该规定建立了化工矿产钻探工程各项管理制度,提出了质量管理要求,将岩心钻探钻孔质量分为两大类(可利用孔和报废孔)三个等级(Ⅰ级孔、Ⅱ级孔,报废孔)。

  1.1.4建材部门制定的标准

  1982年,建筑材料工业部地质公司发布了《建材地质勘探钻孔质量标准》;1993年,中国建筑材料工业地质勘查中心发布了《建材地质岩心钻探规程》,规定了建材矿产钻探工程设计与施工的主要技术条件与技术要求。将钻孔质量分为Ⅰ级孔、Ⅱ级孔和报废孔三类,再把Ⅰ级孔又细分为Ⅰ级甲孔和Ⅰ级乙孔两级[7]。

  1.1.5煤炭部门制定的标准

  1978年,煤炭工业部发布了《煤田勘探钻孔质量标准》;1987年,煤炭工业部发布了《煤田勘探钻孔工程质量标准》[8];1991年,中国统配煤矿总公司发布了《煤田钻探规程》[9]。

  1.1.6核工业部门制定的标准

  1983年,核工业地质局发布《岩心钻探规程》。

  1.21997年以来各地勘行业部门钻孔质量评价指标情况

  1997年以来,对钻孔质量评价的要求主要以行业标准和地方标准方式发布。当前有效的行业标准由核工业、煤炭、地质矿产行业发布,河南省和黑龙江省发布了地方标准。

  1.2.1核工业制定的行业标准

  1997年12月23日,中国核工业总公司发布了核行业标准《放射性矿产资源钻探规程》(EJ/T1052-1997)[10],于1998年6月1日实施。该规程由核工业总公司地质总局起草,规定了放射性矿产资源钻探工程设计与施工的主要技术条件与技术要求。对钻孔质量按六项质量指标(岩矿心采取率、钻孔弯曲与测量间距、简易水文观测、孔深误差测量与校正、原始报表和封孔)评定,将钻孔质量评定为优质孔、可利用孔和报废孔三类。

  1.2.2煤炭行业制定的标准

  2007年10月22日,国家安全生产监督管理总局发布了煤炭行业标准《煤炭地质勘查钻孔质量标准》(MT/T1042-2007)[11],于2008年1月1日实施。该标准由中国煤炭地质总局起草,规定了煤炭资源地质勘查钻孔的钻探、测井和综合验收及抽水质量标准,适用于煤炭资源地质勘查设计钻孔质量要求、钻孔竣工质量验收和勘查报告钻孔质量评价。根据煤层、钻孔偏斜、终孔层位、岩层、简易水文观测、钻孔封闭、原始资料、其他设计要求等八项指标,将钻孔质量综合评定为甲级孔、乙级孔、丙级孔和报废孔四级。

  2008年11月29日,国家发展和改革委员会发布了煤炭行业标准《煤炭地质钻探规程》(MT/T1076-2008)[12],于2009年1月1日实施。该规程由中国煤炭地质总局、中国地质大学(武汉)工程学院起草,适用于煤炭地质钻探工作设计、生产和安全评价、管理。规程对钻孔质量提出了岩(矿)心采取与整理、钻孔轴线的形态及空间位置测量、简易水文地质测量、孔深误差测量与验证、原始报表填写、钻孔封闭等六项指标。

  1.2.3地质矿产行业制定的标准

  2010年11月11日,国土资源部发布了地质矿产行业标准《地质岩心钻探规程》(DZ/T0227-2010)[13],于2010年12月31日实施。该规程由中国地质科学院勘探技术研究所起草,主要适用于地质岩心钻探,工程勘察、工程施工、水文水井钻探和油气井钻探的小口径钻孔施工可参照执行,是不同领域岩心钻探工程及各种专项钻探工艺技术方法的基础性规程。规程在原地质矿产部1982年《岩心钻探规程》基础上,全面规范了地质钻探设计、施工技术及管理工作。在“钻孔质量要求”章节中,对地质岩心钻探的钻孔质量提出了六项质量指标(岩矿心采取率、钻孔弯曲与测量间距、简易水文观测、孔深误差测量与校正、原始报表和封孔),但没有提出钻孔质量评级标准。该规程被地质矿产行业普遍使用,在提升钻探工程标准化水平、提高矿产勘查质量方面发挥了重要作用。

  2015年4月15日,国土资源部发布了《固体矿产勘查原始地质编录规程》(DZ/T0078-2015)[14],于2015年7月1日实施。该规程由四川省地质矿产勘查开发局、中国地质调查局起草,适用于固体矿产勘查工作。规程对地质岩心钻探钻孔质量验收和评级作出了规定,在钻孔六项质量指标的基础上,增加了环境保护指标,但没有提出环境保护的具体考核要求。将钻孔质量评定为优质孔、合格孔和不合格(报废)孔三类。

  此外,2010年2月,中国地质调查局发布了内部标准《地质调查岩心钻探规程(试行)》(DD2010-01)[15]。该规程由中国地质科学院勘探技术研究所起草,主要适用于地质岩心钻探。在“钻孔质量要求”章节中,对地质岩心钻探的钻孔质量提出了六项质量指标,也没有提出钻孔质量评级标准。

  中国地质调查局还在地质调查项目管理办法配套文件中,规定了钻孔质量评分标准[16],划分为优秀、良好、合格和不合格四级。

  1.3地方标准

  2013年12月25日,河南省质量技术监督局发布了河南省地方标准《非煤固体矿产勘查钻孔质量标准》(DB41/T870-2013)[17],于2014年2月25日实施。该标准由河南省深部探矿工程技术研究中心、河南省小口径钻探工程技术研究中心起草,适用于省域内各类非煤固体矿产勘查项目。该标准制订了非煤固体矿产勘查地质岩心钻探工程的质量管理程序、质量验收标准及质量保障措施。该标准首先按六项质量指标进行单项评分,分为优秀、良好、合格、不合格四类,在此基础上,将钻孔质量评定为一级孔、二级孔、三级孔和废孔四级,并规定了18种技术文件格式。该标准对加强河南省钻探工程质量管理,规范非煤固体矿产勘查钻孔质量的验收评级工作具有重要指导意义,是行业标准的完善和补充。

  相关期刊推荐:《探矿工程(岩土钻掘工程)》杂志由国土资源部主管,中国地质调查局主办,中国地质科学院勘探技术研究所承办,中国地质学会探矿工程专业委员会等多家单位协办,地质出版社出版。主要报道我国探矿工程和岩土钻掘工程的新工艺、新技术、新方法、新设备的研究、推广、应用以及国内外有关信息。随着探矿工程队伍逐渐进入岩土工程施工市场,《探矿工程》杂志所刊登的内容也逐渐转变为以岩土钻掘工程为主,刊名也变更为《探矿工程(岩土钻掘工程)》。读者对象为探矿工程及岩土钻掘工程领域的科研、生产、施工、教学、管理部门的广大技术人员、管理人员、在校学生等。

  2018年1月30日,黑龙江省质量技术监督局发布了黑龙江省地方标准《非煤固体矿产勘查钻孔质量要求》(DB23/T2072-2018)[18],于2018年3月1日实施。该标准由黑龙江省地质调查研究总院起草,适用于省域内各类非煤固体矿产勘查项目。该标准制订了非煤固体矿产勘查地质岩心钻探工程设计、施工管理与检查验收程序、岩心钻探质量、钻孔质量评级、岩(矿)心处置与钻孔施工档案要求。对钻孔质量按七项质量指标(岩矿心采取率、钻孔弯曲与测量间距、简易水文观测、孔深误差测量与校正、原始报表、封孔和生态环境保护)评定,将钻孔质量评定为优质孔、合格孔和不合格(报废)孔三类。

  2不同行业部门评级标准特点与对比

  由于不同时期各行业部门关注的重点不同,具体分级标准也不尽相同,体现了不同特点(见表1)。

  (1)质量等级划分不同。总体有三级和四级之分(有的先分类再分级,有的直接分级),具体标准又有所不同,等级名称也各不相同。例如,原地质矿产部《地质勘查统计主要指标解释》中分为两类三级(可利用钻孔、报废钻孔,可利用孔又分为Ⅰ级孔和Ⅱ级孔)[19],《固体矿产勘查原始地质编录规程》分为三级(优质孔、合格孔、不合格孔〈报废孔〉)。《放射性矿产资源钻探规程》分为三级(优质孔、可利用孔、报废孔)。《煤炭地质勘查钻孔质量标准》分为四级(甲级孔、乙级孔、丙级孔、报废孔)。河南省地方标准分为四级(一级孔、二级孔、三级孔、废孔)。

  (2)评价指标不同。一般为六项(岩矿心采取率、钻孔弯曲与测量间距、简易水文观测、孔深误差测量与校正、原始报表和封孔)。《固体矿产勘查原始地质编录规程》(DZ/T0078-2015)为七项(除上述六项外,增加了生态环境保护指标,但没有具体评价内容)。《煤炭地质勘查钻孔质量标准》(MT/T1042-2007)为八项(煤层、钻孔偏斜、终孔层位、岩层、简易水文观测、钻孔封闭、原始资料、其他设计要求)。

  (3)评价指标权重不同。多数标准对评价指标不分权重,同等对待。也有标准对评价指标区分权重,差别对待。例如,《固体矿产勘查原始地质编录规程》(DZ/T0078-2015)将孔深、弯曲度、采取率列为重要指标,将班报表、水文地质观测、封孔及环保列为一般指标。

  (4)考核方式不同。多数标准根据是否符合地质要求,对评价指标逐项定性考核。也有标准对各项质量指标定量考核,单项评分,根据单项评分结果综合评定钻孔质量等级。例如,中国地质调查局钻探质量评分表、河南省地方标准《非煤固体矿产勘查钻孔质量标准》(DB41/T870-2013)。

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