地質(zhì)工程勘查中鉆探技術(shù)的方法及應(yīng)用研究

歐春花 許士春

摘 要：近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，社會(huì)對(duì)礦產(chǎn)資源的需求也在不斷的增加。在地質(zhì)工程中鉆探技術(shù)尤為關(guān)鍵，通過鉆探技術(shù)提取巖體或者是對(duì)斷層樣品進(jìn)行專業(yè)的分析，并且開展地質(zhì)工程測試，可為工程作業(yè)提供重要的參考資料。地質(zhì)鉆探是一項(xiàng)復(fù)雜的工程，在實(shí)際作業(yè)過程中要結(jié)合實(shí)際情況，采用適宜的鉆探技術(shù)和設(shè)備，才能確保工程施工的可靠性。文章綜合鉆探技術(shù)的方法及其應(yīng)用進(jìn)行分析研究。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)工程勘查;鉆探技術(shù);方法;應(yīng)用

引 言

地質(zhì)工程中的勘查工作是依據(jù)技術(shù)性手段對(duì)工程地質(zhì)進(jìn)行調(diào)研工作。通過調(diào)查工作，可以有效收集當(dāng)?shù)貛r體、水體、土壤等相關(guān)地質(zhì)變化的力學(xué)參數(shù)信息。通過對(duì)相關(guān)信息的分析，有利于后續(xù)一系列施工活動(dòng)的順利開展，為施工活動(dòng)提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)參考。鉆井技術(shù)是地質(zhì)工程勘探過程中非常重要的高科技勘探方法。在該技術(shù)的支持下，可以對(duì)試驗(yàn)孔內(nèi)的場地和巖土場進(jìn)行采樣，為整個(gè)地質(zhì)工程勘查提供完整、準(zhǔn)確的測量數(shù)據(jù)。

一、鉆探技術(shù)在地質(zhì)工程勘察工作中的作用

（一）可以解決地層復(fù)雜問題。在進(jìn)行地質(zhì)工程勘察工作時(shí)，積極應(yīng)用鉆探技術(shù)，可以了解不同地層之間的實(shí)際情況，并且做好數(shù)據(jù)記錄工作。另外，鉆探技術(shù)還可以進(jìn)行巖石風(fēng)化等問題的改進(jìn)工作，因此可以解決地層復(fù)雜問題。

（二）嚴(yán)格控制鉆孔偏差問題。從地質(zhì)工程勘察的角度來說，在開展實(shí)際工作的過程中，會(huì)面對(duì)很多技術(shù)問題因素。在進(jìn)行轉(zhuǎn)角度操作的過程中，如果鉆孔難以滿足工作要求，那么就要根據(jù)技術(shù)偏差的實(shí)際情況，控制鉆孔偏差的距離范圍。這也需要鉆孔儀器具備智能化控制功能，從而能夠及時(shí)檢驗(yàn)出技術(shù)偏差，并且及時(shí)采取有效措施進(jìn)行補(bǔ)救。

（三）可以協(xié)助巖石采樣工作。在進(jìn)行地質(zhì)工程勘察工作的過程中，也可以了解到采樣工作有著非常重要的意義象征。這首先可以提升技術(shù)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，在應(yīng)用鉆探技術(shù)的過程中，也可以及時(shí)進(jìn)行樣品的檢測工作，從而為實(shí)際工作提供技術(shù)依據(jù)，同時(shí)也為地質(zhì)勘探工作提供了檢測依據(jù)。應(yīng)用鉆探技術(shù)可以提升原始采樣工作的實(shí)際效率。

（四）有效控制建設(shè)支出成本。在進(jìn)行地質(zhì)勘察工作的過程中，因?yàn)槭┕l件較為特殊，在進(jìn)行工作的過程中，所要采用的材料設(shè)備，技術(shù)精度應(yīng)該較高，因此也導(dǎo)致建設(shè)成本支出較多。在應(yīng)用鉆探技術(shù)的過程中，可以有效降低建設(shè)成本支出，在應(yīng)用自動(dòng)化控制技術(shù)的過程中，可以減少人力支出，也體現(xiàn)了鉆探技術(shù)應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，提升了整體工作的經(jīng)濟(jì)效益，也避免不必要的建設(shè)輸出。

二、鉆井技術(shù)在地質(zhì)工程勘查中的方法和具體應(yīng)用

（一）繩索取芯技術(shù)。繩索取芯技術(shù)的特點(diǎn)主要是在不使用鉆桿升降的前提下，可以輕易地將其巖芯取出來。通常情況下，只有在其鉆機(jī)鉆頭出現(xiàn)問題時(shí)才需要使用鉆桿。在進(jìn)行鉆探時(shí)，通過巖芯管來對(duì)巖礦芯進(jìn)行填滿，無須將鉆孔中鉆桿提升到地表。利用設(shè)備中的專用繩索對(duì)其巖芯管進(jìn)行打撈。采用這種鉆探技術(shù)，可以獲取到非常多的鉆進(jìn)時(shí)間，很大程度上地提升了鉆探效率。繩索取芯技術(shù)是當(dāng)前較為主流的一種鉆探技術(shù)，通過其技術(shù)可以提升取芯質(zhì)量，在鉆探工作時(shí)發(fā)生阻塞可以得到及時(shí)處理，減小了礦芯和鉆桿之間因阻塞造成的磨損 。由于其技術(shù)特點(diǎn)可以不使用鉆桿升降來完成取芯工作，可以增強(qiáng)了其鉆頭的使用壽命。此外，對(duì)于鉆探員的工作強(qiáng)度也有很大程度的改善。對(duì)于此技術(shù)的應(yīng)用，主要面向坑道、石油天然氣、冰層、固體礦產(chǎn)等方面的鉆探操作。

（二）反循環(huán)鉆探技術(shù)。反循環(huán)鉆探技術(shù)可以分為水力反循環(huán)鉆探技術(shù)和空氣反循環(huán)鉆探技術(shù)，它們是以介質(zhì)為區(qū)分依據(jù)的。此循環(huán)方式與正循環(huán)恰恰相反。水（或泥漿）或空氣經(jīng)過鉆具環(huán)空后抵達(dá)鉆孔的最底部，再經(jīng)過鉆頭、鉆具返回到地面。不管是哪種反循環(huán)鉆探技術(shù)都有其自身的優(yōu)缺點(diǎn)。水力反循環(huán)鉆探技術(shù)多數(shù)是在探測水資源的時(shí)候應(yīng)用，而針對(duì)一些干旱或無水地區(qū)該技術(shù)的使用就會(huì)有所限制。此外，水力反循環(huán)技術(shù)在應(yīng)用時(shí)可以探取到較為完好的巖體樣品，取心質(zhì)量很好，且對(duì)巖層的判別十分精確，但是其鉆進(jìn)速度比較慢，工作效率比不上空氣反循環(huán)鉆探技術(shù)。相反，空氣反循環(huán)技術(shù)不適合用于水資源的探測，并且使用該技術(shù)所探取得信息的不精確，可能會(huì)對(duì)后續(xù)開展的的資源勘查工作有一定的阻礙作用。但是空氣反循環(huán)技術(shù)有成本低廉、工作人員勞動(dòng)強(qiáng)度低、鉆探效率高等特點(diǎn)。總而言之，要根據(jù)具體的地質(zhì)環(huán)境來選用適合的反循環(huán)鉆探技術(shù)。

（三）液動(dòng)潛孔錘鉆探技術(shù)。液動(dòng)潛孔錘鉆探技術(shù)的主要工作原理，是輸送清洗液之后，由液體沖擊力帶動(dòng)潛孔錘開始實(shí)際工作。在整個(gè)工作的過程中，潛孔錘在帶動(dòng)作用下會(huì)不斷沖擊巖石，從而幫助鉆頭向內(nèi)前進(jìn)，之后完成鉆探工作。輸送清洗液的主要目的是為了推進(jìn)潛孔錘，其主要工作是通過泥漿泵來實(shí)現(xiàn)的。開展工作的過程中，通過反復(fù)進(jìn)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)，從而發(fā)出沖擊力，在進(jìn)行整體工作的過程中，也具有較為規(guī)律的工作特性。由于巖石的整體特點(diǎn)較為顯著，在開展工作的過程中，要避免出現(xiàn)各類鉆進(jìn)問題。在進(jìn)行技術(shù)應(yīng)用工作時(shí)中，沖洗力所產(chǎn)生的沖擊力，將力量傳達(dá)給鉆頭之后，不斷鉆進(jìn)從而最終取得巖石樣本。整個(gè)工作過程中，泥漿泵是最初的動(dòng)力來源。和傳統(tǒng)鉆探模式相比較，這種鉆探技術(shù)的力量效果更加明顯。在進(jìn)行鉆孔工作的過程中，也可以了解到，巖石脆性較高，但整體結(jié)構(gòu)較為牢固，在這類地質(zhì)結(jié)構(gòu)中進(jìn)行實(shí)際工作，可以更大程度上提升工作效率。另外，在進(jìn)行泥漿泵的泥漿材料選擇工作時(shí)，應(yīng)當(dāng)選用順滑程度較好的泥漿材料，避免因?yàn)轭w粒問題造成材料磨損過度，這也能提升施工設(shè)備的使用壽命。從目前情況來看，這類技術(shù)在我國建筑行業(yè)的應(yīng)用范圍較為廣泛，因?yàn)檎w操作較為簡單，所取得的巖石樣品的質(zhì)量較高，綜合來看也有極大的應(yīng)用價(jià)值。另外，泥漿泵的動(dòng)力來源，也使整體工作的能源消耗量降低，從而在提升工作效率的同時(shí)，踐行可持續(xù)發(fā)展工作。

（四）組合鉆探技術(shù)。顧名思義該技術(shù)就是將幾種鉆探技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來而研發(fā)出的鉆探技術(shù)，具體而言是把空氣反循環(huán)、繩索取芯以及水力反循環(huán)中的鉆探技術(shù)優(yōu)點(diǎn)有機(jī)融合起來的一種鉆探技術(shù)。但該技術(shù)需要使用液體循環(huán)介質(zhì)才能正常開展工作。此技術(shù)適合于較為干旱缺水或者無水區(qū)以及探取巖心困難的復(fù)雜地質(zhì)上開展勘查，自該技術(shù)研發(fā)初始，就已經(jīng)在甘肅、西藏等地區(qū)開展了應(yīng)用。比較與傳統(tǒng)的勘探技術(shù)，組合鉆探技術(shù)可使工作效率至少提高5倍之上，并且可以大大滴節(jié)約施工成本。該技術(shù)在國內(nèi)地質(zhì)鉆探中有著非常廣闊的發(fā)展前景。

結(jié) 語

隨著社會(huì)發(fā)展水平不斷提升，鉆探技術(shù)的應(yīng)用范圍也越來越廣泛。在開展鉆探作業(yè)的過程中，為建筑工程提供了技術(shù)依據(jù)，也避免造成技術(shù)偏差。本文主要進(jìn)行地質(zhì)勘探技術(shù)的研究工作，了解當(dāng)前階段所應(yīng)用的地質(zhì)勘探技術(shù)，引導(dǎo)技術(shù)工作人員正確認(rèn)識(shí)鉆探技術(shù)的應(yīng)用意義，同時(shí)引導(dǎo)工作人員正確認(rèn)識(shí)自身職責(zé)，以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度對(duì)待工作。隨著城市化建設(shè)工作的發(fā)展力度不斷加深，地質(zhì)勘探技術(shù)的研究工作也取得了一定程度的工作進(jìn)展。

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