工程地質勘察中鉆探技術的應用分析

李小偉

摘 要：本文首先闡述了巖土工程地質勘察概述，接著分析了地質項目勘察過程勘探技術的運用，最后對地質項目勘察中常見的鉆探方法進行了探討。

關鍵詞：地質工程;勘察工作;鉆探技術

引言

隨著對礦產資源需求的不斷增加，礦產資源的開采已成為社會關注的焦點。在地質工程勘察中，采用鉆孔法采集樣品，通過研究樣品和樣品測試，在地質勘探中發(fā)揮著重要作用。

1 巖土工程地質勘察概述

在巖土工程中，地質勘察的目的是了解場地的地質情況，為工程設計提供依據?？辈靾蟾娴馁|量對工程造價和安全起著重要作用。工程勘察的質量直接決定著工程建設的安全性和成本?？辈斓膸r土參數是否科學，不僅影響工程設計的科學程度和經濟性，而且影響工程建設的可行性。巖土工程勘察過程包括鉆探過程、取樣試驗過程等，只有嚴格執(zhí)行各項工程勘察環(huán)節(jié)，結合工程施工經驗，才能保證勘察成果的準確性。一份好的巖土工程勘察報告不僅要符合國家規(guī)范，而且要客觀、真實地反映勘察區(qū)的地層、地下水和地形地貌，以便對巖土工程進行更客觀、準確的評價，并提出建議和建議。

2 地質項目勘察過程勘探技術的運用

2.1 繩索取芯方式

鋼絲繩取芯的主要特點是無需提升鉆桿即可輕松取芯。一般情況下，只有當鉆頭失效時才需要使用鉆桿。鉆孔過程中，取芯管內充填巖石和礦物芯，鉆孔內的鉆桿不升到地面。芯管在設備中用專用繩打撈。采用這種鉆井方法，可獲得大量的鉆井時間，大大提高鉆井效率。該方法是目前常用的一種鉆孔方法。在鉆井過程中遇到障礙物時，能提高取心效果，及時解決問題。減少了巖心與鉆桿之間堵塞造成的磨損。由于其技術特點，不需吊起鉆桿即可取芯，提高了鉆頭的使用壽命。另外，司鉆的勞動強度也有了很大的提高。該技術的應用主要集中在礦坑、液化石油氣、冰、固化礦體等方面。

2.2 液動潛孔錘方式

液壓潛孔錘在我國的研究和應用在世界上占有很高的地位。該技術的研究和開發(fā)主要針對旋轉鉆井，在設備中加入沖洗液驅動液壓潛孔錘。錘體受到沖擊后，最大限度地提高鉆頭的能量，促進巖體的破巖處理。通過改進旋挖法，在提高鉆井效率的基礎上，液壓潛孔錘能產生強大的沖擊力，破碎硬巖，節(jié)約鉆井成本。此外，液壓潛孔錘還可以在地質條件復雜的地形中，根據堅硬巖體抗剪性低、脆性高的特點進行鉆進。值得注意的是，為了解決高頻振動問題，需要采用鋼筋鉆孔技術。此外，為了減少液壓錘的損壞，在輸送沖洗液時，液壓泥漿應保持較小的粘度，并妥善管理沖洗液中的含砂量，使其具有較高的潤滑效果。液壓潛孔錘在水下爆破和小直徑鉆芯錨具施工中得到了廣泛的應用。目前，我國這項技術的發(fā)展主要是基于高強度工作條件和提高潛孔錘水平。相信該技術的發(fā)展將在今后的礦山地質勘探和油氣勘探中得到廣泛應用。

2.3 反循環(huán)鉆探方式

反循環(huán)鉆進法主要是通過循環(huán)介質形成沖擊力，使其作用于井下的潛孔錘進行鉆進。按其技術可分為液壓再循環(huán)技術和空氣再循環(huán)系統(tǒng)。

水力反循環(huán)系統(tǒng)是指利用泥漿或水作為鉆井循環(huán)介質。利用鉆桿將其介質輸送到鉆孔中，鉆頭可獲得柱狀巖心，并隨鉆頭的增加而返回地面?？諝夥囱h(huán)系統(tǒng)是指利用壓縮氣體和壓縮空氣作為循環(huán)介質，通過雙壁鉆桿的外管將壓縮氣體輸送到鉆孔中，在壓縮氣體膨脹的作用下產生強大的沖擊力，形成鉆孔。g在孔下鉆DTH錘。氣反循環(huán)系統(tǒng)完成氣動后，通過鉆桿中心通道將巖屑帶回地面，便于對巖體進行取樣研究。在選擇循環(huán)分析介質時，主要取決于鉆井需要和當地的工作條件。水力反循環(huán)系統(tǒng)可通過鉆探獲得相對完整的巖塊，提高取心質量，降低工作強度，并可利用完整的巖塊研究地質環(huán)境。但空氣反循環(huán)系統(tǒng)鉆井效率低，能耗高。在地質調查取樣中，反循環(huán)系統(tǒng)更適用于水文水井和一些松散塌陷地層。也可用于較復雜地層的固結灌漿?？諝夥囱h(huán)鉆進法更適用于干旱缺水地區(qū)，可節(jié)約鉆井成本。然而，在巖體取樣中存在著許多問題，巖石樣品不能真實反映被調查地層的結構。

2.4 組合鉆探方式

對于組合鉆井法，更準確的說法是用技術描述。由于該技術是由上述幾種鉆探方法組合而成，其鉆探方法不僅具有各種鉆探技術的優(yōu)點，而且可以根據不同的地質環(huán)境和鉆探需要選擇合適的鉆探方法。在提高工作效率的基礎上，降低了勞動強度和鉆井成本。

2.5 其他鉆探方式

本文介紹了目前地質工程勘探與鉆探的主流技術。一些生產商開發(fā)了一些新的鉆探方法，可應用于一些特殊的地質環(huán)境，如以干旱地區(qū)環(huán)境為主要基礎的節(jié)水鉆探技術。此外，為了提高鉆井效率，利用超聲波技術生產金剛石鉆頭，大大提高了鉆頭的使用壽命，提高了鉆井速度。

3 地質項目勘察中常見的鉆探方法

由于地質工程鉆探過程中遇到復雜的地質條件，必須科學選擇地質勘探方法，結合不同的施工條件，保證不同地質條件下的順利鉆探。一般來說，在地質工程鉆探中，鉆井技術主要有沖擊鉆進和旋轉鉆進兩種鉆進方法。這兩種技術將根據動力來源進行劃分，劃分的方式是人的和機械的。其中，機械法可提高鉆探效率，科學控制鉆探深度，實現地質工程勘探的廣泛應用。對于不同的地質鉆探方法，可科學選擇鉆探方法和設備。主要有三種：一種是滲透法。該方法可分為兩類：井外輕錘多擊法和井內少錘重錘法。一般來說，它可以應用于地質的硬采樣過程，在鉆孔中采用加重錘擊較少的方法，采樣效果較好。第二，壓痕法。該方法主要應用于軟地質條件，主要分為連續(xù)壓陷法和不連續(xù)壓陷法。第三，振動法。該方法主要采用振動器，在振動作用下，將取土器壓入土中完成取樣工作。

結束語

總之，地質工程勘察中所采用的鉆探技術是一個比較復雜的高科技過程。在鉆井過程中，要根據不同地質工程的需要，科學選擇技術，既能提高取心質量，又能減少鉆井工作量和成本。希望經驗的積累和鉆井技術的發(fā)展將有助于國內鉆井技術的進步。

參考文獻

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