[發明專利]一種離子吸附型稀土礦床半合管鉆探工藝

在審

• 申請號: 201810823665.0
• 申請日: 2018-07-25
• 公開（公告）號: CN108952701A
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發明（設計）人: 王學武;王剛;李明曉;倪光清;劉鳳祥;李余華;李新仁;瞿亮;周炳朝;張子軍;李音;王長兵;張黎;譚偉;王宏鋒;楊慶超
• 申請（專利權）人: 云南省核工業二0九地質大隊
• 主分類號: E21B49/02
• 分類號: E21B49/02;E21B21/00;E21B10/02
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 郭普堂

本發明公開了一種離子吸附型稀土礦床半合管鉆探工藝，包括以下步驟：在離子吸附型稀土礦床上根據勘探要求布置鉆孔位置；配置植物膠沖洗液；將半合管鉆具安裝在鉆機上，將鉆機固定在鉆孔位置，開始鉆探；在鉆探過程中，向半合管鉆具內輸送植物膠沖洗液；待半合管鉆具內充滿礦樣后，將半合管鉆具提起，人工打開半合管卡環，取出完整的離子吸附型稀土礦樣。本發明突破了離子吸附性稀土礦不能使用沖洗液的規定，成功解決了鉆頭冷卻、巖屑攜帶和護壁問題，并通過雙級單動機構、底噴鉆頭和單向閥等技術措施的選擇更新，各賦礦層位取出的巖礦樣保持原狀，結構完整。與淺井樣品對比巖礦樣未被沖洗液侵蝕或污染。

技術領域

本發明屬于鉆探工藝，具體地說，涉及一種離子吸附型稀土礦床半合管鉆探工藝。

背景技術

離子吸附型稀土礦系含稀土花崗巖或火山巖經多年風化形成黏土礦物，解離出的稀土離子以水合離子或羥基水合離子吸附在黏土礦物上。吸附在黏土礦物上的稀土離子在水中不溶解也不水解，但遵循離子交換規律，可用化學法提取稀土。礦石多在丘陵地帶，為松散的沙黏土，顏色有白色、灰色、紅色、黃色，密度為2.0～2.5g/cm³。礦山產品為混合氧化稀土，其稀土配分變化很大，有輕稀土型，重稀土型和中重稀土型。礦體覆蓋淺，礦石較松散，顆粒很細。在礦石中的稀土元素80％～90％呈離子狀態吸附在高嶺土、埃洛石和水云母等粘土礦物上。

云南省離子吸附型稀土礦主要分布在淺-中等剝蝕的低中山地貌帶中，巖性為殘積、坡積、洪積和沖積等堆積體。在不同的母巖分布區，風化殼剖面有明顯差異。在堿性侵入巖分布區，風化殼具有的主要特征是粘土、高嶺土化強烈，原巖特征稍有保留，巖石結構疏松、易碎，手搓多為粉末狀。其中還夾雜有淡紅、灰綠色霞石正長巖和堿長正長巖，向下逐漸向新鮮基巖過渡的弱風化層，研磨性較高。

云南共生稀有金屬的風化殼離子吸附型稀土礦在勘探過程中鉆探施工難點主要表現在以下幾個方面：第一，常規鉆探方法鉆進，沖洗液對巖心的沖刷，根本無法取到完整巖心，巖心采取率低，且稀土離子礦物基本被沖洗液沖走，巖樣沒有代表性，故而規范要求不允許用水鉆進；第二，機械干鉆的方法，5米以下有很多球形風化體，風化程度不一，鉆頭沒有冷卻無法正常鉆進，且獲得的巖心經過高溫，結構狀態完全變化，不符合取樣要求。雖然采取率達100％，但巖樣原狀結構基本被破壞甚至完全破壞；第三，鉆進弱膠結層段時，鉆孔孔壁掉塊、垮塌，卡鉆、埋鉆頻繁，且巖心采取率遠遠低于規范要求，采取質量更是無法滿足要求；鉆進膠結較好層段時，巖心從取心管中取出需要敲擊，巖樣原狀結構也受到嚴重破壞；第四，在江西、廣東、福建等省常用的鍬鉆、贛南鉆雖然也能滿足取樣要求，但對埋深大于5米的大型礦體和地下水以下的礦層便失去了推廣意義，成功率低下，且耗時較長。

有鑒于此特提出本發明。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于克服現有技術的不足，提供一種離子吸附型稀土礦床半合管鉆探工藝，

為解決上述技術問題，本發明采用技術方案的基本構思是：

一種離子吸附型稀土礦床半合管鉆探工藝，包括以下步驟：

S1：在離子吸附型稀土礦床上根據勘探要求布置鉆孔位置；

S2：配置植物膠沖洗液；

S3：將半合管鉆具安裝在鉆機上，將鉆機固定在鉆孔位置，開始鉆探；

S4：在鉆探過程中，向半合管鉆具內輸送植物膠沖洗液；

S5：待半合管鉆具內充滿礦樣后，將半合管鉆頭提起，人工打開半合管卡環，取出完整的離子吸附型稀土礦樣。