淺談地質工程勘查中鉆探技術的方法及其應用

高建波

摘 要：隨著國家經濟的快速發展，對礦產資源使用量越來越大，礦產資源的開發也成了我們首要關注的內容。在工程地質勘中利用鉆探工程，獲得樣品，通過對樣品進行分析，以及在現場進行工程地質測試，來得到基本的建筑地的資料，以此來選定最佳的地點進行建設。鉆探技術為做好建設基礎的處理工作，保證建筑物合理施工，做出了非常重要的參考作用。

關鍵詞：地質工程勘查;鉆探技術;方法;應用

引言

如今鉆探技術在分析地質工程項目中的利用率較高，地質信息的研究主要是通過對波譜的分析來探索更多的信息，進而為技術的進步提供更多寶貴的意見和專業理論。可見光波段光譜特征簡單來說就是地質信息的變化，采用反射率光譜，就能夠很快地分析目前需要分析的地質環境以及他們相應的數據理論。短波紅外波段可以從地質中探測出碳酸鹽巖、水合物和含羥基礦物。

1總概

鉆探技術，是指是在一定的地區內，為了確定當地地質環境的信息，并對信息進行處理得到相應的結果而產生的一種現代技術。該技術是對地質科學的基礎信息知識和實踐的相互結合利用，對地質信息進行深入的挖掘。鉆探技術能夠對其進行初步地質探索與檢查，再由工作人員對所需工作地區的地質構造進行專業深入的探討研究，再對其中出現的問題展開分析并加以解決。自二十一世紀科技發展以來，地質信息研究是我國乃至全世界都在盡可能研究分析的一個項目。地質信息對于生活、對于發展來說都是必不可少的。由地質信息衍生出來的精細項目研究更是世界科技發展的重點。地質一直以來在發展中都是被作為發展基石而存在的，地質中包含的礦產、能源等維持社會工業的發展。因此，地質信息的分析探索決定著工業發展，工業發展決定著生產力的發展，從而就與國家與社會的發展息息相關。在科技發展的方面，對地質勘察技術進行優化就能夠直接提升整個系統流程的效率，提升科技的含金量。在優化的過程中，科技的運用可以達到最大化，這就有效地能夠將理論與實踐結合在操作上。這就讓科技不斷地進行理論驗證，在實踐過程中可以逐漸地發現理論中的不足與問題，隨時可以進行多方面的修補，這就能夠增強對地質信息勘察的能力與效率，保障國家的基礎發展。

2數據與方法

2.1在數據層面

使用ETM+數據軌道號為142/31。初步處理傳遞圖像，基于目前發展狀況能夠明確地質信息數據通常會受到水體以及第四系的干擾，基于此，通過目視解釋初步處理后的信息、分析處理圖像內的相應部分，利用掩膜處理的方式對干擾信息進行處理。

2.2在圖像處理方法方面

第一步需要解決巖體解譯和巖性增強工作。采取最小噪聲分離法對有效信息進行處理，使其在低維度信息庫內實現統一集中，進而使干擾信息有效消除。與此同時，在進行巖性信息區分過程中也可以使用這種辦法。利用ETM+數據技術整理處理的不同波段填入紅綠藍通道內實現彩色圖像的合成，可以使圖像顏色最大程度貼合自然色接近。同時可以更為準確的識別不同巖性，提升解譯效率。

2.3地質資源信息提取

基礎的地質資源信息提取在研究中有著不可忽視的重要地位。常用的信息提取方法有比值法、主成分分析法、Crosta法等，同時還有光譜法等;該技術相對于普通技術來說，更加準確可靠，但在光譜角制圖方面則需要復雜的數據作為參考，總體要求較高，為使用者帶來一定的困難程度。主成分分析法和Crosta法這兩種信息提取方法不需要光譜輔助進行，其效果和比值法比較起來較為穩定，因為應用范圍較廣。主成分分析的本質在于使用一定的數學重組將光譜聯系起來并且得出相應的新的成分或者變量，突出罕見地質的數據與信息。通過對TM/ETM+的利用進行資源獲取時，可以分析矩陣來選擇變量或主成分，再根據其不同的特征分析處理，進而得到所需的主成分。

3工程地質勘察中的鉆探技術相關應用以及分析研究

由于我國的經濟發展需要大量的能源的支持，因此對于礦產的需求是巨大的，而且還在持續的增長，所以為適應這種需求，我國的鉆探技術也在持續不斷的發展，到目前為止，鉆探技術的裝備和工藝技術也上升到了一個非常先進的水平;并且隨著地質勘查行業多采用鉆探技術，也使得鉆探技術不斷的向更高的水平進發。地質鉆探技術，其實指的是在地表鉆孔擊碎地里的巖石，以此來獲得地下巖層的地質構造信息，并根據獲得的數據計算礦石儲量。不同的鉆探工藝其所起到的作用也是不同的。隨著我國逐漸加大對于鉆探技術的投入，為鉆探技術發展成一種完善的技術體系提供了條件，其中包括反循環鉆探技術、繩索取心技術、定向對接經鉆探技術、液動潛孔錘鉆技術和新型的節水鉆探技術等等。反循環鉆探技術通過其利用的介質來分可以分為兩種，一種是以水力作為介質;另一種是以空氣作為介質。空氣反循環鉆探技術是將空氣壓縮利用雙壁鉆桿外管降壓縮的空氣送到鉆孔底，利用空氣的膨脹作用力將孔底的潛孔錘作用到巖石上，然后利用壓縮的空氣作用后的力可以將巖屑由鉆桿中心的通道送至地表，如此一來就可以得到巖屑的樣本，并對其進行化驗;但水力反循環鉆探技術和空氣反循環鉆探技術的不同之處就在于，水力反循環鉆探技術是將泥漿或者是水作為介質來抽取柱狀的巖心，實際其原理也是一樣的。而水力反循環就可以比較完善精確地測得地質構造的成分，并且它所用的時間和勞動的強度也是比較低的，它的缺點是耗能比較多。但在地質勘察取樣的工程和水文水井、松軟塌陷的表層、復雜錨固施工和注漿工程地質等這兩者都可以采用。液動潛孔錘鉆技術大多用在比較脆、巖石堅硬、鉆孔質量差和地形復雜的地質進行地質勘察時，它是利用沖洗液去驅動液體潛孔錘并將其能量傳遞給鉆頭來擊破巖石，其沖洗液，是利用泥漿泵來配送的。在使用之前，要好好的檢查設備，并使設備處于緊固的狀態，其原因就在于這項技術在使用的時候會高頻的振動，而且還要注意要確保潛孔錘的工作性能和使用壽命。現在進行工程勘察時使用最多的是繩索取心技術，其主要是由于它的鉆探深度是比較低的，而且更容易得到質量又好又完整的巖心，鉆孔時的速率也是比較高的，降低了操作時間，也從側面增加了處理意外情況的時間。而且，使用這種方法設備的升降次數也會減少，這樣會使鉆頭的使用壽命延長;與此同時，也降低了施工人員的負擔。所以說，在石油天然氣、工程地質、地熱等勘察中多會采用這種技術來鉆探。科學技術的不斷發展，鉆探技術也不斷的更新和進步，隨著社會的多元化又衍生出了由繩索取心技術和反循環取樣、取心技術這三種技術結合在了一起形成的組合鉆探工藝。通過這樣的方法就將這三種工藝的優點都集中在了一種工藝上，取其精華，去其糟粕。還有一些新的材料也被用到了工程地質勘查技術中，例如針對于干旱地區的新型節水鉆探技術，在研發鉆頭時，采用的超聲波技術制作金剛石鉆頭，由于金剛石的堅硬度較高，所以他的鉆進速度也是非常高。

結語：

根據目前的研發進度來看，在這方面上必須要有專業的人才與設備進行相結合，對于理論知識要熟練，對于設備技術要進行更透徹的分析。在研究鉆探技術的整個系統中最為重要的就是數據采集與分析這兩個部分。后期的鉆探及建設都要依賴于前期的數據采集，不能忽視其重要性，在這個階段需要注意的是，可采取人力與設備共同分析的方式，爭取讓數據的準確性更強，并保證后期建設及分析不會出錯，為地質工作添磚加瓦。

參考文獻：

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