芻議地質鉆探工作的技術要點

劉澤龍

摘要：本文分析了地質鉆探技術的發展現狀，闡述了鉆探工作、鉆探技術與施工工藝，提出了地質鉆探技術的發展趨勢，以供大家參考。

關鍵詞：地質鉆探；發展現狀；鉆探技術；施工工藝；發展趨勢

1.地質鉆探技術的發展現狀

從目前我國的地質鉆探裝備來看。主要是以立軸式巖心鉆機為主。從市場的份額來看。該種機型的鉆機超過了九成。這主要是因為立軸式巖心鉆機具有成本低、操作方便、維修簡單、運行可靠性高等優點。從該項裝備的性能上看。幾乎可以跟國外的先進設備相抗衡。在“十一五”期間。我國的地質鉆探裝備有了顯著的發展。特別是在經過一些專家的研究和發明。全液壓動力頭巖心鉆機運營而生。再加上立軸式鉆機的配合。我國的地質巖心鉆機設備踏上了現代化、專業化的臺階。從地質鉆機的性能指標上看。也達到了國際的領先水平。全液壓動力頭巖心鉆探設備的產生成功的實現了我國地質鉆探設備的升級。

2.鉆探工作

在正常鉆進時。啟動轉盤。通過鉆柱帶動井底的鉆頭旋轉。司鉆根據指重表所指示的鉆壓大小的變化。不停的抬起或壓下剎把。從而控制絞車滾筒的放繩速度。達到正常鉆井的目的。

接單根是鉆井工作中最重要的一部分之一。它也是貫穿整個鉆井過程的。隨著正常鉆進的進行。井眼不斷加深。需不斷的接長鉆桿柱。每次接入一根鉆桿這一作業稱為接單根。接單根的過程如下：上提鉆柱把方鉆桿全部露出，用吊卡或卡瓦將鉆柱坐在轉盤上：卸開方鉆桿和鉆桿接頭之間的絲扣。將方鉆桿移至小鼠洞的上方。與小鼠洞中已從井場拉上來的單根對扣：用貓頭或方鉆桿旋扣器上扣：從小鼠洞中提出單根移至井中鉆柱上并對好扣；用貓頭或旋扣器旋上接頭絲扣；用貓頭、吊鉗或動力大鉗緊扣：稍提鉆柱移開吊卡或提起卡瓦下放鉆柱至井底繼續鉆進：從井場拉上一根鉆桿以備下次接單根時之用。

將鉆具組合下入井中使鉆頭接觸井底準備鉆進這一工作稱為下鉆，下鉆的過程如下：用高速擋將空吊卡提升至二層臺高度；在二層臺處扣吊卡，將立根稍提移至井眼中心對扣；上扣；緊扣；稍提鉆柱，移出吊卡或提出卡瓦；用機械剎車或輔助剎車控制下放速度。將鉆柱下放一個立根高度：借助吊卡或用卡瓦將鉆具輕坐在轉盤上。重復上述操作。直到下完全部立根。接上方鉆桿準備鉆進。

將井中全部鉆柱起出的作業稱作起鉆，起鉆的過程如下：用吊卡扣住鉆桿接頭：提升鉆柱一個立根高度。將鉆柱坐在轉盤上；用大鉗、貓頭或繃扣氣缸繃扣；上鉗卡住公接頭，轉盤正轉卸扣；將立根移入鉆桿盒和二層臺支梁中。摘開吊卡；下放空吊卡至井口：重復上述步驟直到起出全部鉆柱。

3.鉆探技術與施工工藝

3.1多工藝空氣鉆進技術與定向鉆井技術

從實踐來看。多工藝空氣鉆在干早地區可用空氣、泡沫等物質作為循環介質。實施鉆進作業；充氣、泡沫泥漿鉆進氣舉反循環鉆進雙壁鉆桿反循環中取樣。鉆進空氣潛孔錘鉆進。其中包括常規的潛孔錘和貫通形式的反循環潛孔錘、潛孔錘跟管鉆進以及取心鉆進潛孔錘鉆進工藝。目前來看。潛孔錘鉆進在當前我國金礦的勘查、錨桿孔、水井以及基樁孔和非開挖鋪設管線的具體施工過程中應用非常的廣泛。而且效果也比較明顯。

3.2液動錘鉆進技術

該地質工程鉆探技術通常也被稱為液動沖擊回轉鉆進技術。其主要是應用于硬巖層之中。對于全面提高地質工程的鉆進速度效果非常明顯。同時對于防止孔斜效果也非常的好。一般而言。液動錘的直徑大約在35至150毫米之間。通常用于地表孔、坑內勘查孔作業過程中。

3.3繩索取心鉆進技術

該技術主要應用在地表、坑內等地區的地質勘查鉆孔作業過程中。其鉆桿主要采用的是摩擦焊與等離子焊接頭。同時還有國產的含錳、釩、欽、鑰以及硼元素在內的650N級的高強度低合金鋼管。該技術可實現最深鉆孔2503米。從而有效地提高了地質公告稱鉆探的速度、取心質量。

3.4金剛石鉆進技術

當前我國地質工程鉆探過程中所使用的鉆頭品種非常的多，其中含有人造金剛石孕鑲鉆頭、聚晶鉆頭、復合片二鉆頭以及天然金剛石鉆頭使用量非常的大。應用也非常的廣泛。除以上地質工程鉆探工藝外。同時還開發了震動鉆進、水力噴射以及沖擊反循環鉆進技術和相關工藝。效果也非常的顯著。

4.地質鉆探技術的發展趨勢

4.1針對不同種類的巖石以及施工條件

在地質鉆孔技術中。應該根據巖石的特點以及施工的具體環境和條件。在現有鉆孔技術的基礎上采用高效的鉆探技術。在對巖層進行取心鉆進、坑道內鉆進、深孔堅硬層鉆進的時候，最好采用硬度較高的鉆孔設備。對于巖層是中硬的地層采用垂直鉆進巖孔的時候。最好采用沖擊回轉的機械鉆孔的方式進行。對于地質比較松軟的巖層，可以使用螺旋鉆、振動鉆、偏心套管鉆進以及機械工靜力鉆孔的方式進行。

4.2鉆探設備的鉆頭、鉆具發展迅速

經過專家的不斷研究和發明。傳統使用的各種鉆頭以及鉆具技術更加趨于完善和成熟。從使用的年限來看。因為采用的聚晶金剛石復合片PDC鉆頭的使用時間更長。極大的降低了地質鉆探的成本；另外，強度高、質量輕的合金鉆桿以及繩索取心鉆桿、雙壁鉆桿、多級伸縮式鉆桿技術也得到了廣泛的使用。

4.3減少進尺量實現相同勘探目標的鉆探技術得到進步

在地質鉆探技術中。對于采用上部孔端共用。在深孔的地方開始進行分孔的鉆孔技術、地形相對復雜的定性鉆孔機技術以及方向固定的鉆孔技術。礦山坑內鉆進技術的應用等等。都促進了地質鉆探技術的快速發展。