工程地質(zhì)勘察中鉆探技術(shù)的應(yīng)用

侯陽

摘要：隨著我國技術(shù)水平在不斷提升，各行各業(yè)的發(fā)展技術(shù)都在不斷改革換新。從工程地質(zhì)勘查行業(yè)的角度來看，鉆探技術(shù)也有了很大程度的提升。在地質(zhì)鉆探技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用過程中，要結(jié)合實(shí)際要求，對(duì)其進(jìn)行不斷創(chuàng)新和優(yōu)化，這樣不僅可以保證該技術(shù)的應(yīng)用效果，而且還可以保證鉆探的效率、質(zhì)量等都能夠得到有效提升。

關(guān)鍵詞：工程地質(zhì)勘查;鉆探技術(shù);實(shí)際應(yīng)用

【中圖分類號(hào)】P64【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.34.005

1工程地質(zhì)勘查技術(shù)概述

工程地質(zhì)勘察技術(shù)包括物探、鉆探、坑探技術(shù)等，其中以鉆探技術(shù)的應(yīng)用范圍最為廣泛，但在實(shí)際的工程地質(zhì)勘查中，還是需要根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)情況和技術(shù)水平進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪x擇。通過科學(xué)的勘查技術(shù)應(yīng)用，才能對(duì)地質(zhì)情況做到全面的了解。鉆探和坑探均屬于直接勘查技術(shù)，當(dāng)?shù)刭|(zhì)情況過于復(fù)雜時(shí)，鉆探技術(shù)無法直接勘查，就可以采用坑探技術(shù)，通過人工或機(jī)械的方式，根據(jù)地質(zhì)條件，進(jìn)行探井、探槽、探洞等設(shè)施的挖掘，能使勘察更加深入和廣泛，有效提高勘察的準(zhǔn)確性。物探屬于間接勘查技術(shù)，相較于鉆探和坑探技術(shù)，物探技術(shù)具有效率更高、應(yīng)用更輕便、性價(jià)比更高等優(yōu)勢，尤其對(duì)復(fù)雜和難以判斷的地質(zhì)情況，能達(dá)到更加準(zhǔn)確的勘查效果，但是物探技術(shù)的應(yīng)用具有較大的限制性。進(jìn)行工程地質(zhì)勘查時(shí)，不僅需要加強(qiáng)對(duì)不同勘查技術(shù)的了解和掌握，還要加強(qiáng)在復(fù)雜的地質(zhì)情況下，通過不同勘查技術(shù)的組合應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)理想的勘查目標(biāo)[1]。

2地質(zhì)鉆探技術(shù)分析

2.1繩索取芯鉆探技術(shù)

在礦區(qū)勘查中，繩索取芯鉆探技術(shù)是一種先進(jìn)的巖芯鉆探技術(shù)類型，在具體的鉆探過程中，需采用大直徑鉆桿，同時(shí)還需在鉆具中設(shè)置取芯管，在鉆進(jìn)過程中，取芯管即可緩慢收取巖芯，在回次進(jìn)尺完成后，取芯管中即可充滿巖芯。通過應(yīng)用帶有繩索的打撈器，能夠取出取芯管，同時(shí)提取巖芯，再將取芯管放入至孔底，并繼續(xù)進(jìn)行鉆進(jìn)施工。部分礦區(qū)地層條件復(fù)雜，普通鉆探施工難度較大，而通過應(yīng)用繩索取芯鉆探技術(shù)，能夠有效提升鉆探勘查效率。在繩索取芯技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中，繩索取芯提下鉆次數(shù)比較少，鉆進(jìn)施工效率高，與其他取芯技術(shù)相比，能夠有效縮短施工時(shí)間。另外，由于鉆桿、孔壁間隙均勻一致，有利于排出巖粉，保證孔內(nèi)條件良好，能在復(fù)雜地層中順利鉆進(jìn)[2]。

2.2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[3]。

2.3反循環(huán)鉆探技術(shù)

反循環(huán)鉆進(jìn)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中，其整體應(yīng)用效果普遍比較良好。該技術(shù)在應(yīng)用時(shí)，其主要是利用沖洗液循環(huán)方式，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)正循環(huán)相反的一種循環(huán)方式。在實(shí)際應(yīng)用過程中，比較適合被應(yīng)用在一些大口徑的巖心鉆探、水井施工等各個(gè)方面。在該技術(shù)的實(shí)際鉆進(jìn)應(yīng)用過程中，鉆孔內(nèi)部必須要保持相對(duì)比較高的水位。與此同時(shí)，還需要注意的一點(diǎn)就是，必須要保證沖洗液的靜壓力與地層壓力之間可以保持非常良好的平衡狀態(tài)。如果在實(shí)踐中，沖洗液自身的壓力比較高，那么可以實(shí)現(xiàn)對(duì)孔底集聚巖屑有針對(duì)性的排除和處理。通過這種方式在其中科學(xué)合理的利用，不僅可以從根本上促使巖屑不會(huì)受到重復(fù)破碎的影響，而且在鉆進(jìn)時(shí)，還不會(huì)輕易發(fā)生嚴(yán)重的堵鉆等現(xiàn)象。這樣可以最大限度保證鉆進(jìn)的速度得到有效提升，現(xiàn)階段，比較常見的幾種使用方式包括泵吸反循環(huán)、壓縮空氣反循環(huán)以及射流分循環(huán)等。其中，壓力反循環(huán)鉆進(jìn)方式在實(shí)際應(yīng)用過程中，其主要是直接將壓縮空氣通過供氣管路在其中科學(xué)合理的利用，直接輸送到井內(nèi)相對(duì)應(yīng)的汽水混合室當(dāng)中。這樣做的根本目的是為了促使壓氣與鉆桿內(nèi)的水可以實(shí)現(xiàn)有效混合，這樣可以形成比重不超過1的氣水混合體，促使巖屑可以實(shí)現(xiàn)有效排出[4]。

2.4組合鉆探工藝

從這類工作的角度來說，就是將不同的技術(shù)進(jìn)行融合應(yīng)用，從而取長補(bǔ)短，完成較為高效的鉆探工作，避免出現(xiàn)各類技術(shù)偏差問題，提升鉆探成果的有效性和科學(xué)性。選擇組合鉆探工藝，也能全方面發(fā)揮鉆探工藝的應(yīng)用價(jià)值，從不同發(fā)展角度完成工作。

結(jié)語：地質(zhì)勘察是工程建設(shè)前必須進(jìn)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其勘察結(jié)果是制定工程設(shè)計(jì)的重要依據(jù)，因此勘察結(jié)果的準(zhǔn)確性極為重要[5]。在實(shí)踐中，要結(jié)合實(shí)際要求，對(duì)地質(zhì)鉆探技術(shù)進(jìn)行科學(xué)合理的利用，這樣不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各種不同類型樣本物理、化學(xué)特性的有效檢測，而且還可以根據(jù)檢測結(jié)果，對(duì)地層的特性等進(jìn)行合理的劃分和利用。

參考文獻(xiàn)

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[5]王春陽.對(duì)工程地質(zhì)勘察技術(shù)中存在的問題進(jìn)行探析[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2020（03）：49-50.