礦山小孔徑固體巖芯鉆探孔技術分析

唐 昆，倫辛濤

（華北地質勘查局第四地質大隊，河北 秦皇島 066013）

1 礦山小孔徑固體巖芯鉆探孔技術的現(xiàn)實意義

隨著社會生產力水平的不斷提升，很多企業(yè)對礦產資源的需求量日益增多。為了提高經濟效益，企業(yè)對礦產資源的開發(fā)力度也逐年增大，這不僅導致地質表面礦產資源被開發(fā)殆盡，還使得地質結構遭到嚴重破壞，極不利于社會經濟的可持續(xù)發(fā)展。在這種情況下，對地質深層次礦產資源的有效開發(fā)成為社會關注的熱點問題。但是地質深層次的環(huán)境復雜，單純利用地質勘探技術很難全面掌握深層次的資源儲備情況，而且還有可能造成嚴重的安全事故，因此小孔徑固體巖芯鉆探孔技術成為地質勘探和礦產資源開發(fā)的必備技術[1]。

2 礦山小孔徑固體巖芯鉆探孔技術的應用分析

在實際的地質勘探工作中，一般會用到很多高科技的勘探儀器，當探尋到礦產資源的大致位置后，就需要通過鉆探工程進行驗證，從而得出資源儲備的規(guī)模、厚度和形態(tài)，并且將礦石樣本送至實驗室檢驗。為了進一步提升驗證的準確度，小孔徑固體巖芯鉆探孔技術成為不可或缺的重要技術。

2.1 礦山小孔徑固體巖芯鉆探孔技術裝備

地質深層的環(huán)境十分復雜，地質勘探工作必須對礦產資源的規(guī)模、厚度、巖石情況進行全面的了解。在鉆探工程中，鉆孔的勘探深度一般為1500米到2000米，由于地質環(huán)境復雜，因此在鉆探過程中可能遇到設備性能和質量與鉆探工程不相適應的情況，從而影響到工程的順利進行，因此在選擇技術設備時必須選擇性能高的裝備。另外，在選擇小孔徑固體巖芯鉆探孔技術設備時必須以提高工程質量為原則，根據不同的鉆孔深度選擇不同的鉆機，而且為鉆機配套相適應的動力設備。在選擇鉆機的規(guī)格和型號時，要對鉆探工程中可能出現(xiàn)的影響因素進行綜合考慮，確保鉆桿的強度，能夠足以應對地質深層的硬度和強度，鉆頭的外徑也要根據勘探的具體情況進行選擇，對不同特性的巖石選擇不同型號的鉆頭。

2.2 小孔徑固體巖芯鉆探孔施工工藝

由于鉆探工程在地質勘探中具有重要作用，因此相關單位在景象地質勘探時往往會預先做好小孔徑固體巖芯鉆探孔技術的準備工作，對施工技術方案進行嚴格的制定，從而保障施工后的鉆孔能夠充分符合工程的需要。地質深層巖石的厚度存在差別，因利用小孔徑固體巖芯鉆探孔技術鉆探的孔徑大小也各有不同，在配置沖洗液時，應該根據孔徑的不同進行合理的配置，保障護壁能夠有良好的支撐性能。對沖洗液的配置要注重指揮是否合格，并且配備相關的除砂設備。在利用小孔徑固體巖芯鉆探孔技術正式鉆探前，要做好深孔地質的檢查工作，檢查方法有以下幾種，注水試驗、抽水試驗和壓水試驗等。在小孔徑固體巖芯的鉆探的過程中，要對鉆孔的參數進行嚴格的審核，避免鉆機傾斜使用，防止鉆孔在啟動后發(fā)生彎曲現(xiàn)象，另外，還要嚴格把控孔壁與孔桿之間的間隙，根據實際需要選擇合適的鉆頭，并且用扶正器對較大的鉆頭進行控制。

2.3 小孔徑固體巖芯鉆探孔技術的鉆探操作要領

在鉆探工作進行過程中，需要及時對沖洗液的性能進行及時調整，在鉆進過程中需進行多次沖孔，以此來保證孔內的清潔。另外，在實際操作過程中，需要對每個回次的前后進行稱重，還要避免鉆頭出現(xiàn)燒毀現(xiàn)象。在孔內護臂使用過程中，應盡量保證材料性能的穩(wěn)定，在開展灌注工作之前，需要將鉆具進行全面提取，將鉆桿底部距離保持在5厘米左右，并對孔壁中的泥土進行深入清理，直至清水溢出為主。另外，由于摩擦力的增加，鉆頭需要徹底的離開孔底，這樣才能為離合器提供更多緩和的機會，避免由于瞬間扭矩過大，而出現(xiàn)鉆桿折斷現(xiàn)象，同時可以緩解鉆具的疲勞程度，為后續(xù)工作的開展提供基礎。

3 應對礦山小孔徑固體巖芯鉆探孔事故的處理策略

在利用小孔徑固體巖芯鉆探孔技術開展鉆探工程時，會由于各方面因素的影響，發(fā)生深孔事故，為了保障鉆探工程的順利進行，必須對各種深孔事故進行有效的處理。具體來看，應對深孔事故主要可以參考以下三方面的策略。

首先，在鉆探工程中要對深孔內的情況進行全面的了解和掌握，一旦在深孔內部發(fā)生事故，就要及時準備丈量機上余尺，對深孔內發(fā)生故障的位置進行確認，從而為下一步的解決做好鋪墊；其次，要對深孔內部鉆頭的情況進行了解。在鉆探工程中常常會出現(xiàn)鉆具被折斷的情況，當出現(xiàn)這種現(xiàn)象時，必須對鉆具的實際情況進行分析，然后在深孔內部查清鉆頭的具體位置，以鉆頭斷面的形狀、長度等因素為依據，判斷深孔內部的情況。最后，要著重注意事故的分析工作，找出事故發(fā)生的源頭，并且對事故的性質進行判斷，從而制定出具有針對性的解決措施。例如鉆孔結構進行分析，對孔壁的穩(wěn)定性進行了解，對沖洗液循環(huán)情況進行調查等[2]。

4 結語

綜上所述，針對礦山小孔徑固體巖芯鉆探孔技術的探究是很有必要的。本文主要對鉆探工程在地質勘探工作中的重要地位進行分析，然后著重闡述小孔徑固體巖芯鉆探孔技術的應用方法。研究可得，小孔徑固體巖芯鉆探孔技術是鉆探工程的主要手段，也是提高礦產資源開發(fā)效率的重要途徑，能夠有效保護地質結構，減少地質災害的發(fā)生。希望本文可以為研究小孔徑固體巖芯鉆探孔技術的相關人員提供參考。

[1]陳毅．小孔徑固體巖芯深孔鉆探技術的探討[J]．城市建設理論研究(電子版),2017(20)：183．

[2]楊延東．小口徑固體巖芯深孔鉆探技術[J]．山西建筑,2016,42(21)：84-85．