探鉱掘削では、作業現場の地質を理解することが最も重要です。 以下に、一般的な岩の状態によって仕事がどのように影響を受けるかについてのレビューを示します。
露天掘りの地質条件は、探鉱作業の効率と有効性に直接影響します。 最も好ましい条件から最も悪い条件まで、ピット内の岩層は、探査掘削戦略、機器要件、および合理的に期待できるサンプルの品質を決定します。
コアドリルの生産性は多くの異なるパラメータに依存しますが、通常、岩石の状態が掘削速度に影響を与える最大の要因であり、したがって生産性のレベルとコストに影響を与えます。 118の既知の元素の鉱物と地質学、そのうちのいくつかは自然には発生しませんが、酸素が圧倒的に最も一般的であり、地球の地殻の約50％を占めています&＃39;重量で。 シリコンは約25％を形成し、アルミニウム、鉄、カルシウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、チタンなどの他の一般的な元素が地球の99％を構成しています&＃39; シリコン、アルミニウム、酸素は、石英、長石、雲母などの最も一般的な鉱物に含まれています。 これらは、ケイ酸と他の元素の化合物であるケイ酸塩の大きなグループの一部を形成します。 角閃石と輝石には、アルミニウム、カリウム、鉄が含まれています。
惑星のいくつか&＃39;最も一般的な岩石、花崗岩と片麻岩は、ケイ酸塩で構成されています。 酸素はまた、一般的に金属元素と組み合わせて発生します。金属元素は、鉱業の目的で重要な供給源となることがよくあります。 これらの化合物は、鉄鉱石のマグネタイトやヘマタイトなどの酸化鉱石の一部を形成する可能性があります。
硫黄はまた、金属元素と容易に結合して、方鉛鉱、閃亜鉛鉱、輝水鉛鉱、硫砒鉄鉱などの硫化鉱を形成します。 黄銅鉱（CuFeS2）も、銅を含む非常に重要で豊富な鉱石形成鉱物です。 鉱業で重要な他の大きな鉱物グループには、蛍石や岩塩などのハロゲン化物が含まれます。 方解石、ドロマイト、マラカイトなどの炭酸塩。 重晶石などの硫酸塩; シェーライトなどのタングステン酸塩; アパタイトなどのリン酸塩。 まれに、いくつかの要素は、組み合わせることなく自然に発生する可能性があります。 重要なものは、金、銀、銅の金属に加えて、ダイヤモンドとグラファイトの形の炭素です。 特性と特性鉱化作用が純粋であることはめったにないと言っても過言ではありません。 代わりに、それは通常混合され、同種と異種の両方の構造で構成されます。 長石は地球の鉱物組成のほぼ50％を占め&＃39; s鉱物組成、輝石と角閃石鉱物、次に石英と雲母が続き、地球の約90％を構成します&＃39; sクラスト。
さらに、鉱物にはさまざまな特性と特性があり、それらを抽出するための最良の方法を決定するのはこれらです。
典型的な特徴は次のとおりです。
•硬度
• 密度
• 色
• ストリーク
•光沢
•骨折
•卵割
•結晶性
形態粒子サイズと鉱物が水和する（水と混合される）程度は、発掘されたときの岩石の挙動を示します（地質学的手法、p.25を参照）。
硬度は通常、モース硬度で等級分けされます。 明るい色の鉱物の密度は通常3未満です。例外は、バライトまたはヘビースパー（硫酸バリウム– BaSO4 –密度4.5 g / cm3）、灰重石（タングステン酸カルシウム– CaWO4 –密度6.0 g / cm3）およびセルサイト（炭酸鉛– PbCO4 –密度6.5 g / cm3）。
一部の鉄とケイ酸塩を含む暗色の鉱物の密度は3〜4です。金属鉱石の鉱物の密度は4を超え、金の密度は19.3と非常に高くなっています。
タングステン、オスミウム、イリジウムを含む鉱物は通常、さらに密度が高くなります。 鉱石形成鉱物の密度は高いかもしれませんが、総鉱石密度はこれらの鉱物が存在する母岩に完全に依存します。
縞は、鉱物が素焼きの白い磁器に引っかかれたりこすられたりしたときに生成される鉱物粉末の色であり、鉱物の塊の色とは異なる場合があります。
破砕は、鉱物の一部を破壊することによって生成される表面特性であり、通常、一方向または別の方向に不均一です。 劈開は結晶の性質を示します
これにより、平らな面に沿って分割できます。 破砕と劈開の両方が、関係する鉱物をかなりの量含む岩石の構造にとって重要になる可能性があります。岩石は通常、材料の混合物で構成されています。 岩石は、これらの鉱物の特性を組み合わせるだけでなく、岩石が形成された方法、またはその後、地球の地殻内の熱、圧力、その他の力によって変化した方法から生じる特性を示す場合があります&＃39; 均質な岩盤を見つけることは比較的まれであり、破砕された物質で満たされた断層、主要な接合部、層状構造の不適合などの不連続性を予測することは困難です。
これらの不連続性は、鉱山の構造的完全性と鉱床へのアクセスを得るためだけでなく、地球に鉱物濃度を引き起こす流体の経路としても重要です。 採掘が経済的に実行可能であるためには、鉱物は、抽出する価値があり、安全かつ経済的に発掘できる岩石構造内に十分な濃度で存在する必要があります。 経済的な方法でミネラルを濃縮することも可能でなければなりません。 鉱山開発および生産掘削では、結果が予測されるドリル貫通率、穴の品質、およびドリル鋼のコストに影響を与えるため、岩石を正しく評価する必要があります。 全体的な岩石の特性を決定するには、微視的特性と巨視的特性を区別する必要があります。
岩石はさまざまな鉱物の粒子で構成されているため、その微視的特性には次のものがあります。
•ミネラル組成
•粒度
•穀物の形と分布
•粒子が緩んでいるか、または一緒に接合されている場合、これらの要因は、硬度、研磨性、圧縮強度、密度などの岩石の特性を構成します。 次に、これらの岩石の特性により、探査穴を掘削するときに達成できる浸透率と、掘削装置の摩耗の程度が決まります。 状況によっては、特定の鉱物特性が採掘方法に直接影響します。 たとえば、多くの塩は特に弾力性があり、発破による衝撃を吸収することができます。 良い状態と悪い状態掘削に最適な地層は、硬くて固い岩です。 浸透率が高く、消耗品の摩耗が少なく、穴のずれが少なくなっています。 逆に、地層が柔らかく、亀裂や層がある場合、穴のずれが大きくなり、消耗品の摩耗が早くなり、浸透率が低くなり、コアの一部が詰まったり失われたりするリスクが高くなります。 また、穴を開いたままにして、穴が崩れるのを防ぐのが難しい場合もあります。 穴を洗い流すことも非常に重要であり、穴あけの成功と失敗の違いを生む可能性があります。 一般的な問題の1つは、水分の損失です。 これは、多くの水が流出する可能性のある亀裂の多い悪い岩層で掘削が行われる場合に発生します。 亀裂が大きいほど、より多くの水が失われます。 より細分化された岩石条件では、水が完全に失われることが多く、掘削プロセスに非常に悪影響を及ぼし、機器に損傷を与え、穴にドリルロッドを詰まらせます。 水のフラッシングの手法は、岩の形成によって大きく異なります。 硬い岩の状態では、水だけを使用する可能性が高くなりますが、柔らかい岩の層では、ポリマーや泥を使用する必要があることがよくあります。 フラッシングはいくつかの理由で行われます。 それは少し冷やす、
ビットの前の面をきれいにし、切りくずを表面に持ってきて、ロッドと穴の間の摩擦を減らし、ドリルストリングの振動を減らします。
不安定な地層での穴のフラッシングは、穴をフラッシングするために使用される流体の密度と粘度を追跡する必要があるため、硬い地層よりもはるかに複雑です。 また、掘削者は、これらのパラメータと穴の安定性、砂やチップを表面に輸送する流体の能力、水の損失を制御する能力、およびフィルターケーキを構築する能力との関係を理解する必要があります。穴に。 これらの悪条件でのフラッシングは、穴の安定化、亀裂の封鎖、削りくずを表面に運ぶ能力の向上など、他の理由でも使用されます。
掘削機の課題今日、探査掘削機はさまざまな課題に直面しています。特に、地質学者はますます大きなコアサンプルを要求しています。 サンプルが大きいほど、より多くの情報を取得できます。 もちろん、これは、指定された深さでこれらの大きなサイズのコアを処理できるドリルリグがあることを前提としています。
浅い鉱床がすでに抽出されているため、必要な深さも深くなっています。 さらに、不利な岩の形成は、許容できるコストで良質で無傷のコアサンプルを抽出することがより困難になるため、掘削者の仕事を難しくします。 今日の探鉱掘削リグは、これらの要求を満たすと同時に生産性を向上させるのに大いに役立ち、それによって探鉱掘削機が収益を増やすことを可能にします。 主な利点の1つは、これらのリグがさまざまなパラメータに関するより詳細な情報を提供することです。これにより、掘削者は掘削中にイベントをより綿密に監視し、問題が発生する前に必要なアクションを実行できます。 さらに、インザホール（ITH）技術に関する革新により、掘削者がコアを回収するときにオーバーショットが適切に接続されるようにすることで、作業が楽になります。 これにより、ITH機器のメンテナンスの必要性が減り、ダイヤモンドビットが改善されます。 ダイヤモンドビットの性能を向上させることができれば、同じビットが長持ちします。 これは、ビット変更の間隔が長くなり、生産性が向上することを意味します。 ビットの変更には時間がかかります。 穴が深くなるほど、ロッドを穴に出し入れするのに多くの時間が費やされます。 自動化のビジョンコアドリル装置を開発しているほとんどの企業が、探鉱における自動化のレベルを上げることに重点を置いていることは間違いありません。 当初、これは制限される場合があります。たとえば、シフトの変更中にリグが1本のロッドを自動的にドリルできるようにする場合などです。 しかし、その目的がより自動化され、最終的には往復全体が自動的に完了するようにすることであることは明らかです。
ただし、コアドリルリグを完全に自律的に実行できるようにすることは、非常に長期的なビジョンです。 コア掘削リグは、ドリルアンドブラスト用に設計されたものよりもはるかに複雑です。 間違いなく、コアドリル装置の開発は、掘削プロセス中に何が起こっているかを掘削者が正確に分析できるようにするリグからの詳細なデータの抽出に重点を置いています。 これに加えて、開発者は各リグから抽出できるデータの量を増やすことに焦点を合わせているため、さまざまな掘削機と岩層の違いを調べることができます。 開発中の他の革新には、リモートサイトへのデータの転送が含まれ、メンテナンスの時期や、イベントが故障につながる可能性がある時期を掘削者に通知します。
出典：エピロックチャイナ
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