機械設(shè)備在地質(zhì)勘查與地質(zhì)鉆探中的應(yīng)用研究

■梁麗 張駿 張鋒

（河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第四地質(zhì)勘查院河南鄭州450001）

機械設(shè)備在地質(zhì)勘查與地質(zhì)鉆探中的應(yīng)用研究

■梁麗 張駿 張鋒

（河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第四地質(zhì)勘查院河南鄭州450001）

隨著我國社會經(jīng)濟快速發(fā)展，促使我國地質(zhì)工作獲得了前所未有進步與發(fā)展。現(xiàn)階段，由于我國礦產(chǎn)資源還是十分緊缺，可以開發(fā)的地質(zhì)表層礦床也變得越來越少。由于我國絕大多數(shù)礦床為深層，然而在鉆探和勘查這種深層礦床時要求十分高。而礦產(chǎn)資源本身又屬于一種不可再生的資源，使得我國對礦產(chǎn)資源的需求量越來越多。本文分析了在地質(zhì)勘察以及地質(zhì)鉆探過程中機械設(shè)備的應(yīng)用情況。

機械設(shè)備地質(zhì)勘查地質(zhì)鉆探應(yīng)用策略

近些年來，在我國的地質(zhì)勘察過程中已經(jīng)相繼取得了一些成效，并且在實際的地質(zhì)勘探過程中，機械設(shè)備也獲得了很大的發(fā)展。并且成為地質(zhì)研究中不可或缺的地質(zhì)機械設(shè)備。利用機械設(shè)備能有效的完成各種難度較高的工作。同時還能將其對工作人員自身安全的損害降低，最終將地質(zhì)勘察工作的真實性大大提升，實現(xiàn)大幅度提高工作效率的目的。

1　合理應(yīng)用地質(zhì)鉆探技術(shù)

隨著我國社會經(jīng)濟的高速發(fā)展，促使我國在地質(zhì)勘查尋找礦產(chǎn)方面逐漸加大了投資的力度，特別是在勘查鐵礦以及煤礦方面，逐步加大了力度，將很多新的勘察鉆探技術(shù)廣泛地運用到了勘察鐵礦以及煤礦兩個領(lǐng)域，例如：在勘查煤礦時有相當一部分的勘察部門已經(jīng)應(yīng)用到了MRD鉆探技術(shù)，如果在運用這種鉆探技術(shù)時能夠?qū)⒁粋€孔事先打好，并且找準孔的合理位置，并且將這種鉆探技術(shù)在勘察天然氣以及勘察石油領(lǐng)域得到了廣泛地應(yīng)用。

2　加強新工藝技術(shù)的應(yīng)用，切實注重成本的優(yōu)化

對于我國很多地區(qū)而言，由于本身十分干旱和缺水，使得地質(zhì)情況出現(xiàn)了很嚴重的破碎以及漏失的問題，所以，我們在實際對地質(zhì)進行鉆探施工時如果僅僅是采用傳統(tǒng)的方式，將循環(huán)液用水來代替，那么勢必需要配備專門的供水車，甚至還要到很遙遠的地方去拉水，因此，會大大增加運輸水的成本。即使應(yīng)用了節(jié)水的鉆探技術(shù)，但是，其供水成本依舊是很高的。所以，為了能夠?qū)⑷彼胤降你@探問題有效地解決，逐步研究出了一種空氣組合新技術(shù)，促使這一問題得到了有效地解決。而這種空氣組織新技術(shù)，主要是在傳統(tǒng)的節(jié)水鉆探技術(shù)上逐漸發(fā)展起來的，主要是對空氣以及少量水的泡沫進行了應(yīng)用，從而通過有機結(jié)合科學(xué)先進的空氣鉆進技術(shù)以及繩索取芯鉆探技術(shù)，促使這種鉆探技術(shù)的鉆探效率獲得了大幅度地提高。與此同時還將所耗費的資金也很大程度上減少了。所以，對于空氣組合新技術(shù)而言，它有著很好的節(jié)約資金的優(yōu)點。

3　加強射流式的雙管鉆具技術(shù)的應(yīng)用

由于一些地方的膠結(jié)是比較松散的，所以，在對其振動時常常會將容易破碎的地方破壞，使得取心率大大降低，僅有10%到30%，所以，要想將這一問題得以有效地解決，需要將射流式雙管鉆具技術(shù)加以合理的應(yīng)用，從而將鉆探的采心率很大程度上提高，保證地質(zhì)的完整性［2］。以某新型單動雙管鉆具為例，其結(jié)構(gòu)如下圖所示。由于其超前側(cè)噴鉆頭能改變沖洗液流向，使得沖洗液通過鉆頭的側(cè)面而噴出，這樣就能確保巖心在鉆頭內(nèi)不被腐蝕，也能將沖洗液流速降低，確保鉆頭前部巖心得到保護。而在破碎和軟弱地層利用這一技術(shù)進行鉆芯時主要是考慮到卡簧的作用在此時已經(jīng)失去，所以主要是利用爪簧在巖心上行過程中張開，而在下行過程中收攏，進而確保巖心只進不出。尤其是將爪簧和超前側(cè)噴鉆頭進行有機結(jié)合，能更好地的在復(fù)雜地層中，進行鉆樣取芯。

4　地質(zhì)勘查以及鉆探機械設(shè)備的發(fā)展前景

4.1逐步廣泛推廣和使用液壓技術(shù)

對于地質(zhì)工作來說，液壓技術(shù)屬于一種十分重要的技術(shù)，所以，在實際應(yīng)用這項技術(shù)時應(yīng)該在卡夾聯(lián)動的過程中，逐步實現(xiàn)鉆具的機械化?，F(xiàn)階段，在我國所研發(fā)出來的眾多地質(zhì)機械設(shè)備中，潛孔錘跟管的設(shè)計思路得到了高度地重視，由于這些機械設(shè)備本身的鉆進速度是十分快的，所以，能夠?qū)鹘y(tǒng)機械設(shè)備的一些問題有效地解決。相信在未來，隨著我國不斷發(fā)展的地質(zhì)勘查工作，傳統(tǒng)的地質(zhì)機械設(shè)備一定會被先進的機械設(shè)備所代替，從而不斷推廣和使用液壓技術(shù)。

4.2逐步實現(xiàn)地質(zhì)機械設(shè)備的多能化

隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，已經(jīng)在各個領(lǐng)域應(yīng)用到了機械設(shè)備智能化技術(shù)。也正是因為這一技術(shù)的廣泛應(yīng)用，不但使得機械設(shè)備的性能得到了有效地豐富，同時還能從不同的地質(zhì)類型出發(fā)，將不同的鉆井技術(shù)選擇出來，從而大大提高地質(zhì)工作的效率。所以，在未來，智能化的地質(zhì)機械設(shè)備必將會成為其發(fā)展的趨勢，并且會很大程度上促進我國地質(zhì)工作的順利進行。例如在一臺設(shè)備中加強智能化技術(shù)的應(yīng)用，就能結(jié)合不同的鉆孔口徑和深度以及地層的實際，采取針對性的鉆井工藝就顯得尤為必要。以水井型的鉆機為例，其從傳統(tǒng)的單一性沖擊、回轉(zhuǎn)等方式，逐步演變成回轉(zhuǎn)、沖擊甚至將二者進行有機結(jié)合的方式進行鉆進。而在這一鉆井過程中，鉆桿式的鉆機，主要是采取沖擊回轉(zhuǎn)循環(huán)、潛孔錘以及大扭矩螺旋和雙層管等多元化的方式實施鉆進，而立軸式的轉(zhuǎn)機，主要是采取高速回轉(zhuǎn)和小口徑等方式實施鉆進，而為了低速鉆進，則需要采取低速大扭矩的方式和相關(guān)的輔助裝置下就能完成。

4.3逐步實現(xiàn)養(yǎng)護形式多元化

在現(xiàn)代地質(zhì)工作中，我們所面臨的地質(zhì)環(huán)境正變得日益惡劣。為了更好地將機械設(shè)備在地質(zhì)勘探工作中的作用有效的發(fā)揮出來，我們應(yīng)從細節(jié)入手，切實強化地質(zhì)機械設(shè)備的管理和維護。尤其是在運輸環(huán)節(jié)，必須做好對其的防護，才能更好地促進其性能發(fā)揮的同時提高地質(zhì)勘探工作效率。例如在地質(zhì)勘探工作中采用的定向鉆進機械設(shè)備，我們只有切實強化的對其的養(yǎng)護，才能促進其穩(wěn)定性以及承載力的提高，使得機械設(shè)備的使用壽命大大延長，保障地質(zhì)工程的安全、穩(wěn)定開展［3］。但是養(yǎng)護的方式應(yīng)不斷的改進和完善，從傳統(tǒng)的人工養(yǎng)護逐步轉(zhuǎn)移到專業(yè)化的養(yǎng)護上來，加強養(yǎng)護專業(yè)技術(shù)的學(xué)習(xí)和應(yīng)用，尤其是應(yīng)注重細節(jié)，對其實施全生命周期的養(yǎng)護，才能更好地促進其性能的發(fā)揮。

5　結(jié)束語

綜上所述，要想切實提高地質(zhì)勘探工作的質(zhì)量與效率，就要不斷加大研究鉆探技術(shù)與設(shè)備的力度，從而將更加先進的鉆探技術(shù)以及工藝流程應(yīng)用到其中，很大程度上促進我國地質(zhì)工作的順利進行與完成，這就需要我們在技術(shù)、資金、人才等方面強化對其的投資，才能更好地應(yīng)對日益復(fù)雜的地質(zhì)勘查環(huán)境。

［1］俞寶鹿.鉆探設(shè)備點檢制在地質(zhì)勘查單位中的應(yīng)用 ［J］.裝備制造技術(shù)，2007，04：91-94.

［2］王春蓮.論地質(zhì)勘查鉆探設(shè)備及其技術(shù)創(chuàng)新策略 ［J］.機電信息，2011，36：98-99.

［3］趙慶年.地質(zhì)勘查中鉆探設(shè)備及技術(shù)應(yīng)用探索 ［J］.產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2013，17：68-69.

F407.1［文獻碼］ B

1000-405X（2016）-8-322-1