工程地質(zhì)施工鉆探技術(shù)的應(yīng)用分析

聶 淼

（河南省地質(zhì)高級技工學(xué)校，河南 鄭州 450000）

工程建設(shè)的飛速發(fā)展使其在施工過程中面臨著更多的安全問題及質(zhì)量問題，特別是在實(shí)際施工之前要充分做好工程地質(zhì)的全面勘探。而在地質(zhì)勘探過程中，鉆探技術(shù)起著至關(guān)重要的作用，不但可以確保施工隊(duì)伍及時了解施工地點(diǎn)的地質(zhì)特征，而且能夠提升工程建設(shè)的完成效率以及整個工程的質(zhì)量。但是不同的鉆探技術(shù)領(lǐng)域有著針對性的技術(shù)、工藝和裝備，為此，在進(jìn)行工程地質(zhì)勘查時應(yīng)當(dāng)合理的對鉆探技術(shù)進(jìn)行選擇，從而為鉆探技術(shù)的應(yīng)用提供專業(yè)的參考依據(jù)。

1 地質(zhì)鉆探技術(shù)分析

1.1 繩索取心鉆探技術(shù)

該技術(shù)在取芯的過程中不需要將鉆桿進(jìn)行提出，便可將巖心給提取出來，當(dāng)巖礦心將巖心管裝滿之后，也或出現(xiàn)巖心管堵塞后，通過專業(yè)的打撈提升工具，于鉆桿內(nèi)部便可把巖礦心給取出來，這一過程避免提升整個鉆桿柱[1]。

優(yōu)缺點(diǎn)分析。在當(dāng)前使用的鉆探技術(shù)中，該技術(shù)的應(yīng)用非常廣泛，具有非常高的取芯質(zhì)量，低鉆進(jìn)深度。對鉆探效率的提升有著重要的促進(jìn)作用，避免鉆具升降階段所用的時間，使時間充分的應(yīng)用于純鉆進(jìn)過程。如果有堵塞情況出現(xiàn)，能夠及時的進(jìn)行打撈，避免了礦心以及鉆桿工具的磨損，具有較高的取芯效果，避免了礦石的過多脫落，使得鉆具的頻繁升降得以減少，避免了卸載鉆頭出現(xiàn)的磨損，增加了鉆頭的使用壽命；由于鉆進(jìn)過程不需要對鉆桿進(jìn)行頻繁提升，大大降低了施工人員的工作強(qiáng)度；而其過多的提升鉆桿，還會增加一定的燃料消耗，對孔壁與沖洗液等形成一定的沖擊。而采用該技術(shù)，這些問題都得到了很好的解決，大大提升了孔內(nèi)的安全[2,3]。

適用情況。繩索取心鉆探技術(shù)其優(yōu)勢是顯而易見的，因此具有非常廣泛的適用范圍，在諸多領(lǐng)域中都得到了廣泛的應(yīng)用，如探測固體礦產(chǎn)的過程中，以及工程地質(zhì)領(lǐng)域，同時在石油勘探，地?zé)豳Y源勘探水域勘探等很多領(lǐng)域都發(fā)揮著非常重要的作用。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷提升，以及鉆探技術(shù)的不斷發(fā)展，繩索取芯鉆探技術(shù)的應(yīng)用將越加的廣泛。

1.2 液動潛孔錘鉆探技術(shù)

該技術(shù)的原理主要是通過沖洗液對液動潛孔錘進(jìn)行帶動，實(shí)施鉆探工作，但液動潛孔錘在經(jīng)受外部力量沖擊的過程中，其便會保這些能量向鉆頭進(jìn)行傳遞，如此，巖石便可被鉆頭進(jìn)行擊破。而沖洗液的輸送主要是通過泥漿泵來實(shí)現(xiàn)。在反復(fù)的運(yùn)動過程中鉆頭能夠發(fā)出沖擊負(fù)荷，而且具有一定的節(jié)律性。而且該技術(shù)，能夠借以堅(jiān)硬巖石的脆性特征，以及抗剪強(qiáng)度低的性質(zhì)，更好確保鉆孔的質(zhì)量，避免復(fù)雜狀況下出現(xiàn)的各種鉆進(jìn)問題。

優(yōu)缺點(diǎn)。該技術(shù)是基于回轉(zhuǎn)鉆探技術(shù)上的一種新的技術(shù)突破，鉆探過程有回轉(zhuǎn)力與沖擊力的公共參與，尤其是對堅(jiān)硬的巖石效果越好，避免發(fā)生井孔的傾斜，有效控制了打孔的經(jīng)濟(jì)投入，確保鉆孔質(zhì)量。

適用情況分析。由于液動潛孔錘鉆探技術(shù)特點(diǎn)，在堅(jiān)硬的巖層中非常適用，越是脆性大的巖層越利于鉆探工作的開展。

鉆進(jìn)過程呈現(xiàn)一種高頻的振動狀態(tài)，一定要嚴(yán)密觀察設(shè)備的緊固度。液動錘的磨損情況與液壓泥漿的質(zhì)量好壞有著非常重要的影響，直接關(guān)系其使用時間與壽命，所以必須要確保泥漿具有良好的潤滑性，低粘稠度以及含沙量較小。

1.3 反循環(huán)鉆探技術(shù)

該機(jī)與由于循環(huán)介質(zhì)的差異，又有水利以及空氣反循環(huán)技術(shù)之分。前者是將水或者泥漿等向孔的底部進(jìn)行輸送，通過鉆頭的提取獲得巖心。該技術(shù)可以將完整的巖石給提取出來，使得巖石的相關(guān)研究工作更加的精確，空氣反循環(huán)鉆探技術(shù)適合在干旱、缺水地區(qū)應(yīng)用。

優(yōu)缺點(diǎn)。空氣反循環(huán)的取心鉆探技術(shù)進(jìn)行鉆探具有非常高的效率，通常投入的成本較低，避免面了工作人員的勞動強(qiáng)度，可以及時的了解巖層的變化情況，對于干旱地區(qū)的鉆探尤為適用。然而通過巖屑對巖樣進(jìn)行確定缺乏一定的合理性，地層的構(gòu)造缺陷以及實(shí)際的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，不能得到真實(shí)的反應(yīng)，無法滿足某些特殊地質(zhì)鉆探的要求。水力反循環(huán)的取心鉆探技術(shù)在鉆探過程中，能夠?qū)r塊完整的給取出來，具有非常好的取芯質(zhì)量。能夠及時準(zhǔn)確地判斷巖層情況，勞動強(qiáng)度不高。但相較于空氣反循環(huán)取心鉆探技術(shù)，該技術(shù)的工作效率較低，需要投入較多的經(jīng)濟(jì)成本。

1.4 組合鉆探工藝

對于組合鉆探技術(shù)而言，就是將各種鉆探技術(shù)進(jìn)行有效的結(jié)合使用，彌補(bǔ)各技術(shù)的不同缺陷，充分發(fā)揮其技術(shù)優(yōu)勢，達(dá)到良好的鉆探效果，實(shí)現(xiàn)揚(yáng)長避短的目的。

優(yōu)缺點(diǎn)。組合鉆探工藝將繩索取心以及空隙循環(huán)和水力反循環(huán)進(jìn)行的進(jìn)行充分融合的雙壁鉆桿、鉆具與對對應(yīng)的施工方法與工藝。能夠應(yīng)對各種不同的地質(zhì)情況，通過有效的組合，使其鉆探優(yōu)勢得到及一步發(fā)揮，大大促進(jìn)了鉆探過程中高的工作效率，使得經(jīng)濟(jì)成本的投入逐漸減小，也大大降低了工作人員的工作強(qiáng)度。

適用情況。該技術(shù)工藝組合了上述鉆探技術(shù)的各種優(yōu)勢，因此其適用范圍更廣，在一些干旱和無水區(qū)的過程中可通過空氣反循環(huán)連續(xù)取樣鉆探技術(shù)，進(jìn)行巖心取樣，而且也適用于一些比較復(fù)雜的地層的鉆探，可以有效地提升鉆探取樣的效率，達(dá)到良好的取樣效果。

2 結(jié)語

總之，地質(zhì)勘探的質(zhì)量與工程建筑的施工地點(diǎn)選擇有著最為直接的影響，同時更決定著工程的施工質(zhì)量。工程施工地點(diǎn)的巖石特征以及水文情況和地質(zhì)情況等，都可通過工程地質(zhì)勘探得以查明，為工程設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)。而工程地質(zhì)勘探的開展，必須要借以鉆探技術(shù)才能實(shí)現(xiàn)，為了有效的提升工程地質(zhì)的勘探效果，必須要對鉆探的方法與設(shè)備等進(jìn)行科學(xué)的選擇，提升鉆探的精準(zhǔn)性，為工程建設(shè)提供安全保障。