1.一種基于GGD理念的深部智能采礦方法,其特征在于,包括如下步驟:
S1、按照基礎(chǔ)地質(zhì)的研究理論,進(jìn)行找礦的普查、詳查;
S2、部署探井、測(cè)井,進(jìn)行2-3D的地震勘探,獲取勘探區(qū)域地層的物理性質(zhì)、礦體層位信息;
S3、3D地質(zhì)建模,圈定礦體3D空間展布與儲(chǔ)量計(jì)算;
S4、設(shè)計(jì)鉆井方案,利用地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)優(yōu)化井跡;
S5、采用和采選礦、礦漿反排、礦渣回填配套的鉆井采掘技術(shù),完成整個(gè)深部礦產(chǎn)從開(kāi)采到回填的智能化流程。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于GGD理念的深部智能采礦方法,其特征在于,所述步驟S3具體為:基于步驟S2獲取的地層的物理性質(zhì)、礦體層位信息,結(jié)合基礎(chǔ)地質(zhì)資料,通過(guò)3D地質(zhì)建模將鉆井分層數(shù)據(jù)、井位坐標(biāo)、鉆井軌跡、測(cè)井曲線、測(cè)試資料、地震解釋成果等數(shù)據(jù)加載到計(jì)算機(jī)內(nèi),建立一個(gè)完整的基礎(chǔ)資料和成果數(shù)據(jù)庫(kù)模型,從數(shù)據(jù)庫(kù)模型中隨時(shí)提取各種地質(zhì)研究和油藏開(kāi)發(fā)所需要的數(shù)據(jù),然后進(jìn)行圈定礦體的3D空間展布與儲(chǔ)量計(jì)算,以及對(duì)地層精細(xì)對(duì)比、落實(shí)精細(xì)的構(gòu)造分析。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于GGD理念的深部智能采礦方法,其特征在于,所述步驟S4中設(shè)計(jì)鉆井方案具體包括:根據(jù)步驟S3中3D地質(zhì)建模所建立的數(shù)據(jù)庫(kù)模型,結(jié)合地震、地質(zhì)、測(cè)井多學(xué)科數(shù)據(jù)完成軌跡優(yōu)化;根據(jù)3D地質(zhì)建模的數(shù)據(jù),觀察分析礦體分布、地質(zhì)構(gòu)造、地表狀況多方面信息,合理設(shè)計(jì)靶點(diǎn)位置;利用設(shè)計(jì)的靶點(diǎn)位置,設(shè)計(jì)合適的鉆孔軌跡擊中靶點(diǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于GGD理念的深部智能采礦方法,其特征在于,所述步驟S4中利用地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)優(yōu)化井跡具體包括:
①校對(duì)初步設(shè)計(jì)的鉆孔軌跡,利用狗腿度、起鉆點(diǎn)參數(shù)優(yōu)化軌跡;
②對(duì)于3D地質(zhì)建模所建立的模型中的相鄰鉆井運(yùn)行間隙分析掃描,確定相鄰鉆井間的間隙的相互關(guān)系;
③利用鄰井間隙分析掃描結(jié)果,觀察鉆孔設(shè)計(jì)整體情況,驗(yàn)證其合理性。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的基于GGD理念的深部智能采礦方法,其特征在于,所述步驟S4設(shè)計(jì)鉆井方案還包括步驟:利用3D地質(zhì)建模所建立的模型,結(jié)合地層、地質(zhì)構(gòu)造、巖體性質(zhì)相關(guān)信息,設(shè)計(jì)合理的鉆具、鉆柱組合,具體過(guò)程細(xì)分為:
①結(jié)合鉆孔軌跡設(shè)計(jì)情況,設(shè)計(jì)合理的井段和套管間隔,確保合理性;
②利用已設(shè)計(jì)的鉆具組合,計(jì)算并確定鉆具組合的屈曲問(wèn)題;
③觀察分析屈曲問(wèn)題,并相應(yīng)調(diào)整鉆具組合,更新鉆具組合后,重新計(jì)算屈曲問(wèn)題,從而改善或消除屈曲問(wèn)題;
④校對(duì)已設(shè)計(jì)的鉆具、鉆柱組合,確認(rèn)鉆具、鉆柱下到井底;校對(duì)鉆井設(shè)計(jì)方案,對(duì)仍然存在的曲屈問(wèn)題進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整,直至完成鉆井方案整體設(shè)計(jì)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于GGD理念的深部智能采礦方法,其特征在于,所述步驟S2中,使用深部鉆進(jìn)的第三代鉆機(jī),準(zhǔn)確探測(cè)地層和流體邊界位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于GGD理念的深部智能采礦方法,其特征在于,所述步驟S5中,采選礦使用基于鉆孔技術(shù)和水力學(xué)原理的鉆孔水力采礦方式,具體包括:
①在鉆孔內(nèi)安裝水力采礦鉆具,該鉆具與水管和氣舉提升系統(tǒng)連接;
②從地表水池抽來(lái)水,用水泵壓送到破碎礦層的孔內(nèi)水力采礦鉆具內(nèi),把形成的含水礦漿提到地表,含水礦漿用自流方式或利用抽泥器處理后送去選礦,水經(jīng)過(guò)處理后返回儲(chǔ)水池。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于GGD理念的深部智能采礦方法,其特征在于,所述水力采礦鉆具在噴頭處結(jié)合機(jī)器人,鉆孔周邊擴(kuò)孔,由小變大由淺入深,向前節(jié)節(jié)推進(jìn)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于GGD理念的深部智能采礦方法,其特征在于,所述步驟S5中,礦漿反排至井口上的粗礦通過(guò)選礦設(shè)備進(jìn)行分選加工,余下的礦渣通過(guò)礦區(qū)末端的鉆孔及輸送設(shè)備運(yùn)送至采空區(qū)進(jìn)行礦渣回填。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于GGD理念的深部智能采礦方法,其特征在于,所述步驟S5中,和采選礦、礦漿反排、礦渣回填配套的鉆井采掘技術(shù),具體采用計(jì)算機(jī)監(jiān)督控制系統(tǒng),實(shí)時(shí)有效地完成收集作業(yè)信息、分析數(shù)據(jù)資料、傳送施工命令、反饋落實(shí)結(jié)果的工作步驟并建立鉆井系統(tǒng)的基礎(chǔ)條件;同時(shí)配備有地質(zhì)信息庫(kù),掌握當(dāng)下鉆井開(kāi)采項(xiàng)目的具體情況;最后完成整個(gè)深部礦產(chǎn)從開(kāi)采到回填的智能化流程。