Разведочное алмазное бурение используется в горнодобывающей промышленности для исследования содержания известных рудных месторождений и потенциальных участков. Отводя сердцевину из небольшого диаметра из рудного тела, геологи могут анализировать ядро химическим анализом и проводить петрологические, структурные и минералогические исследования породы.
История
Rodolphe Leschot часто упоминается как изобретатель первого сердечника в 1863 году. Раннее бурение алмазов открыло множество новых месторождений для добычи полезных ископаемых и связано с бумом в разведке полезных ископаемых в отдаленных районах. Перед изобретением переносного алмазного сверла большинство поисков полезных ископаемых было ограничено поиском обнажений на поверхности и ручным рытьем. В конце 1970-х годов General Electric впервые применила технологию поликристаллических алмазных компактов (PDC) в качестве замены природных алмазов в буровых долотах.
Алмазное сверление
Бурение разведочного алмаза отличается от другого геологического бурения в том, что твердая сердцевина извлекается из глубины для исследования на поверхности. Ключевой технологией алмазного сверла является сам бит алмаза. Он состоит из промышленных алмазов, установленных в мягкую металлическую матрицу. Как показано на рисунке, алмазы рассеиваются по всей матрице, и действие зависит от того, чтобы матрица медленно изнашивалась во время бурения, чтобы выявить больше алмазов. Бит устанавливается на буровой шток, который соединен с роторным сверлом. Вода впрыскивается в бурильную трубу, чтобы вымыть породы камней, производимые долотом, а также уменьшить тепло, создаваемое из-за трения, которое вызывает меньший износ битов. Фактический алмазный бит — сложное дело, обычно предназначенное для определенного типа горных пород, со многими каналами для стирки.
Сверло использует свернутый алмазом сверло (изображенное справа), чтобы просверлить камень. Сверло создает «ядро», которое фотографируется и разделяется продольно. Половина раздвоенного ядра анализируется, в то время как другая половина постоянно хранится для будущего использования и при необходимости повторно анализируется. Хотя ядро большего диаметра является наиболее предпочтительным, оно является самым дорогим. Наиболее распространенными диаметрами сердечника являются NQ и CHD 76.
Ранние поисковые компании обычно выбирают подрядчиков по бурению, которые обычно взимают плату за метр и / или дневной тариф в зависимости от сложности проекта. Например, Energold Drilling предоставит услуги по бурению алмазов для проектов с ограниченной инфраструктурой и сосредоточится на переносимости, тогда как более крупные группы бурения, такие как Boart Longyear, как правило, работают над созданными производственными участками шахт.
Экстракция сердцевины с использованием тройной трубки
Простое продвижение сверла вращательным действием (и мойкой) вызывает извлечение сердцевины внутри ствола, как показано. Однако на глубине, возможно, 300 м, должен быть способ извлечь ядро и вывести его на поверхность. Постоянное снятие всей тяжелой бурильной трубы нецелесообразно, поэтому были разработаны методы для подтяжки сердечника внутри ствола. Если бы камень всегда был сплошным гранитом, и ядро всегда ломалось бы над буровым долотом, тогда было бы просто остановить сверление и опустить простое захватное устройство с помощью проволоки и подтянуть ядро. К сожалению, для многих приложений требуется ненарушенное ядро в сломанной скале, что требует сложных проводных устройств.