礦產資源是人類社會賴以生存和發展的重要物質基礎，鉆探是自人類開發礦產資源采用的重要工程手段和技術方法。在深部找礦工作中，除了要利用更有效的地質理論作指導和應用更先進的物探、化探、遙感等新的探測技術方法外，鉆探仍是取得最終成果的最基本的重要探測手段。
7.1.1 深孔鉆探的主要技術進步
21世紀以來，我國進入了科學鉆探與深孔鉆探階段。為保證深部地質找礦目標的實現，圍繞深孔鉆探開展並取得了壹批重大科學研究與技術攻關成果，主要技術進步如下。
（1）深孔鉆探設備、機具和儀器的研制取得豐碩成果
1）XY-6B、XY-8、XY-9、FYD-2200型、KZ3000型等深孔立軸式、全液壓動力頭巖心鉆機和BW300/12A型、BW300/16、BW280/30型、BW160/10和BW240/9型等泥漿泵的成功研制和應用使鉆進能力和鉆進效率得到大大提升。
2）SQ系列繩索取心鉆桿液壓鉗、液壓夾持器、繩索取心吊卡以及用於處理事故的單油缸自對心液壓拔管機等孔口輔助裝置、工具的陸續推出，使孔口作業機械化體系初步形成。
3）SYZX系列繩索取心液動錘鉆具在簡化結構、提高工作壽命和可靠性方面取得突破，大幅度提高了鉆進效率和回次進尺，改善巖心采取率和鉆孔質量，使我國在該領域的應用技術處於國際領先水平。
4）XJY-850高鋼級合金管材的Φ73 mm、Φ89mm繩索取心鉆桿、長壽命新型金剛石鉆頭的研制與應用取得新突破。
5）具有工況識別、事故報警、參數存儲和無線遠傳功能的高精度鉆探參數監測系統成功研制和應用，如中國地質大學（武漢）研制的CUG-2型全液壓鉆機鉆探參數監測系統。
（2）科學鉆探引領深孔鉆探技術水平的新突破
21世紀以來，為提高對地球的認識水平，提高我國資源勘查和災害預警水平，我國陸續展開了“中國大陸科學鉆探”（5118.2m）、“中國白堊紀大陸科學鉆探松科1井”（南井1915m、北井1811.18m）和“汶川地震斷裂帶科學鉆探”等重大科學鉆探工程。科學鉆探工程的實施，不僅建立了中國特色的新型科學鉆探技術體系，而且取得了對深孔鉆探具有重大指導意義和應用價值的創新性成果，如：組合式鉆探技術，以螺桿馬達液動錘驅動雙管取心鉆進技術為核心的井底動力驅動取心鉆進技術——三合壹鉆具（螺桿馬達+液動錘+繩索取心）、二合壹鉆具（液動錘+繩索取心），以剛、直、滿、重井底鉆具組合和金剛石鉆頭異徑側鉆降斜技術為主的強致斜地層井斜控制與造斜鉆進技術，整體式帶導向牙輪鉆頭的硬巖長井段大直徑擴孔鉆進技術，松散砂層單動三管保形取樣鉆進技術和破碎巖層半合管取心鉆進技術，以小間隙套管、活動套管安裝與回收為特征的套管固井技術，孔內事故預防與處理和鉆探數據采集與處理，以“振動除砂器+高速離心除泥機離心機+30m循環槽+沈澱池+送漿池”泥漿凈化措施等。
（3）新型沖洗液體系的研發取得了積極進展
新型泥漿材料和堵漏材料的成功研制與應用，為深孔鉆探的實施和先進工藝的應用提供了壹定的物質保證和技術支撐。
1）五種新型沖洗液處理劑：高效潤滑劑（GLUB）、非分散高溫聚合物稀釋劑、高效護壁劑、KL植物膠及接枝澱粉***聚物。
2）五種新型沖洗液體系：PHP-GSP無固相沖洗液體系、GSP低固相沖洗液體系、生物聚合物無固相沖洗液體系、低摩阻抗鹽侵沖洗液體系及KL植物膠型環保沖洗液體系。
3）新型堵漏材料堵漏：LHDLX 堵漏王與SZ隨鉆堵漏王、防塌型隨鉆堵漏劑（GPC）、復合型堵漏劑（CBM）、高失水堵漏劑GSDL等。
4）北京探礦工程研究所研制的TGLW350-692T型泥漿固控離心機在深孔繩索取心鉆探中應用，取得良好效果。
（4）鉆探技術規程、規範、標準的制定、修訂取得重大進步
如：《地質巖心鉆探規程》（DZ/T0227—2010）作為國土資源行業技術標準於2010年11月11日發布，2010年12月31日實施。
7.1.2 深孔鉆探關鍵技術及其研究概述
深孔鉆探關鍵技術的研究和解決是巖心鉆探十分迫切、重要的新課題。深孔巖心鉆探具有鉆孔深度大、技術難題多、質量要求嚴和鉆進成本高等特點，與壹般巖心鉆探相比，除需配備大功率深孔鉆機、性能可靠的變量泵、能承受高荷載的鉆塔等機具外，還有許多事關鉆孔質量、鉆進安全、機械鉆速等技術難題需要研討解決。在復雜地質條件下的礦區開展深孔鉆探，受到的約束條件更多，解決問題的難度更大，如：深部地層地質條件不清，缺少經驗可以參考；鉆孔結構受到限制，復雜地質條件下的護壁技術難題更加突出、嚴峻；深孔起下鉆作業時間長，各種孔內事故更容易誘發和惡化；等等。因此，為了使深部礦體勘查鉆探優質、高效、安全、低耗並有效地降低總體鉆探費用，應根據深孔巖心鉆探的規律，研究解決深孔鉆探關鍵技術問題，並進行相關鉆探技術工藝方法優化探討。
（1）深孔鉆探主要關鍵技術
眾所周知，深部礦體勘查鉆孔，將遇到比淺部、中深部礦體勘查鉆孔更多的技術難題。根據福建省地勘局固體巖心鉆探的調查，由於存在深孔鉆探工藝方法研究不夠、技術措施手段單壹等原因，鉆孔深度超800m後，往往孔內事故率增加、鉆進效率大幅度下降，致使鉆探成本成倍增長。
我國地質巖心鉆探經歷60多年的發展，盡管技術水平已達到相當高的程度，擁有眾多的鉆探科研攻關成果，也積累了豐富的鉆探經驗，但深部礦體勘查鉆探卻有許多技術難題亟待解決，如：設備能力不足、機具無法正常工作、淺部采空區對勘探的影響、孔深較大時復雜地層的護壁堵漏與取心困難、中深鉆孔的經驗與方法無法有效應用、孔內事故處理難度大、鉆進效率低等問題。因此，有效地解決深孔（孔深≥800m）鉆探中綜合鉆進效率低、孔深較大時復雜地層的護壁堵漏與巖礦心采取率難、孔斜超標等直接影響地質找礦勘探成果與效益的主要難題的技術工藝方法就構成了深孔鉆探關鍵技術。
縱觀全國鐵礦勘查深孔鉆探，均由於地層的復雜，使鉆孔護壁堵漏問題成為制約鐵礦勘查成果的主要技術難題。
（2）深孔鉆探關鍵技術研究的簡述
深孔巖心鉆探普遍存在復雜地層護壁堵漏難以及巖礦心采取率低、孔斜超標、鉆速慢等主要技術難題，直接影響了地質找礦勘探的成果與效益。因此，有關鉆探單位和科研機構紛紛結合科學鉆探、深孔鉆探開展關鍵技術研究與攻關。
勘探技術研究所利用承擔的“2000m地質巖心鉆探關鍵技術與裝備”（“863”重點項目）項目，成功應用YDX-5型全液壓地質巖心鉆機及N級口徑（Φ76mm）繩索取心鉆具在山東省乳山金青頂金礦區施工了ZK43-1孔（2010年4月10日，終孔深度達到2212.8m），創造了采用H級口徑（Φ95mm）繩索取心鉆具鉆進1461.9m和下入相同深度的Φ91mm×4.5mm技術套管等2項當時最深紀錄；安徽省313地質隊將承擔的安徽省重點科技攻關項目“深部礦體勘探鉆探技術方法研究”和安徽霍邱周集鐵礦深部找礦項目相結合，研究解決了鉆孔湧水、漏水、坍塌等復雜地層條件的鉆進難題，歷經壹年時間，於2010年6月28日完成了ZK1725孔施工，創當時國內小口徑繩索取心鉆探最深紀錄（終孔口徑77mm，終孔深度2706.68m）；2010年11月，山東省地礦局第三地質勘查院在承擔的設計孔深4000m的“中國巖金勘查第壹深鉆”鉆探項目（山東萊州市三山島西嶺礦區）中，結合鉆孔的地層特性及鉆遇的技術難題，開展了壹系列鉆探科研與攻關工作；2009年7月至2010年12月，福建省地礦局批準並開展的“深部礦體勘查鉆探技術工藝方法優化研究”科研項目，也針對鉆遇技術難題，全面收集、消化和吸收前人研究成果，初步進行了長孔段、多特征復雜地層護壁堵漏對策與技術措施的探討等。
毫無疑問，針對深孔特點開展的鉆探專題研究或技術攻關，有效地支撐了深部找礦地質工作的開展，不僅不斷創造國內巖心鉆探孔深記錄，也為本次研究留下了豐富的寶貴經驗，但目前尚未見到能有效解決鐵礦復雜地層鉆探技術難題的研究成果。
（3）鉆探技術工藝的優化研究
20世紀80年代，隨著全國鉆探工程數量的增加和鉆探技術工藝的發展，不少專業人士根據礦區鉆探的需要，應用FTA分析、方差分析、層次分析法（AHP）、灰色局勢決策綜合評價、幾何規劃、模糊優化等理論，開展了鉆頭類型與結構、護壁泥漿對策及配方、鉆進技術參數等的優化選擇，提高了鉆進效率，減少了孔內事故，降低了鉆探成本，推動了鉆探技術工藝水平的提高，也為本次研究提供了相關經驗。然而，以往工作研究，主要應用及成果基本是單壹技術工藝的優化，且鉆孔深度不大（壹般小於700m）。
我國第壹口大陸科學深鉆根據科學鉆探對巖心的特殊要求，進行了提鉆取心和繩索取心技術經濟分析，開展了金剛石繩索取心、鉆頭井底馬達驅動、沖擊回轉等鉆進方法及其鉆具組合、鉆進參數的優選等綜合性研究，取得了較好的使用效果。這是國內首次富有成效地進行深孔鉆探技術工藝方法優化的探索。
2007年，中國地質調查局科技外事部新技術處處長張偉博士結合大陸科學深鉆實踐，認為“開展技術經濟學研究，可實現技術方案和技術措施的優選，為研究與開發工作指明方向，使鉆探項目的實施獲得最佳的經濟效果”，提出了“鉆探技術經濟學”理論。這壹理論，為鉆探技術工藝方法優化組合的研究提供了工作思路，構築了體系框架，奠定了理論基礎。
（4）深孔鉆探主要關鍵技術的研究方向
縱觀國內深孔鉆探專題研究或技術攻關，多數是為了保證深部礦體勘查的順利進行，針對礦區地層特點及某壹難題開展的。由於缺少系統、全面考慮，往往代價慘重或顧此失彼，孔內情況復雜化造成單孔鉆探時間達半年、壹年、甚至更長時間的現象也屢見不鮮。
深部礦體勘查鉆探施工由於受所處的地形地貌、地層巖性特征、水文地質與工程地質、作業環境等條件的制約，必須按照深部礦體勘查鉆孔設計目的和鉆探要求，通過鉆探機具、鉆孔結構、鉆進方法、鉆頭、泥漿、鉆進技術參數等各技術工藝措施和組織管理措施的合理、有效、最佳組合，才能實現鉆速高、事故少、質量好、成本低等目標。
因此，由於深部礦體勘查特殊性，為可靠、有效、低成本地解決遇到的技術難題，將深孔鉆探作為壹個復雜的系統工程，綜合考慮各種因素和條件進行工藝技術方法的優化組合研究是發展方向，即：除需要通過科研或攻關工作，制定解決問題的技術工藝措施（包括新技術、新工藝、新方法的開發與應用）外，還要針對深部礦體勘探鉆孔的地質特征優化選擇有效的技術措施及其組合。