地質工程勘查中鉆探技術的方法及應用研究

歐春花 許士春

摘 要：近年來，隨著我國經濟的快速發展，社會對礦產資源的需求也在不斷的增加。在地質工程中鉆探技術尤為關鍵，通過鉆探技術提取巖體或者是對斷層樣品進行專業的分析，并且開展地質工程測試，可為工程作業提供重要的參考資料。地質鉆探是一項復雜的工程，在實際作業過程中要結合實際情況，采用適宜的鉆探技術和設備，才能確保工程施工的可靠性。文章綜合鉆探技術的方法及其應用進行分析研究。

關鍵詞：地質工程勘查;鉆探技術;方法;應用

引 言

地質工程中的勘查工作是依據技術性手段對工程地質進行調研工作。通過調查工作，可以有效收集當地巖體、水體、土壤等相關地質變化的力學參數信息。通過對相關信息的分析，有利于后續一系列施工活動的順利開展，為施工活動提供相應的數據參考。鉆井技術是地質工程勘探過程中非常重要的高科技勘探方法。在該技術的支持下，可以對試驗孔內的場地和巖土場進行采樣，為整個地質工程勘查提供完整、準確的測量數據。

一、鉆探技術在地質工程勘察工作中的作用

（一）可以解決地層復雜問題。在進行地質工程勘察工作時，積極應用鉆探技術，可以了解不同地層之間的實際情況，并且做好數據記錄工作。另外，鉆探技術還可以進行巖石風化等問題的改進工作，因此可以解決地層復雜問題。

（二）嚴格控制鉆孔偏差問題。從地質工程勘察的角度來說，在開展實際工作的過程中，會面對很多技術問題因素。在進行轉角度操作的過程中，如果鉆孔難以滿足工作要求，那么就要根據技術偏差的實際情況，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，從而能夠及時檢驗出技術偏差，并且及時采取有效措施進行補救。

（三）可以協助巖石采樣工作。在進行地質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數據的準確性，在應用鉆探技術的過程中，也可以及時進行樣品的檢測工作，從而為實際工作提供技術依據，同時也為地質勘探工作提供了檢測依據。應用鉆探技術可以提升原始采樣工作的實際效率。

（四）有效控制建設支出成本。在進行地質勘察工作的過程中，因為施工條件較為特殊，在進行工作的過程中，所要采用的材料設備，技術精度應該較高，因此也導致建設成本支出較多。在應用鉆探技術的過程中，可以有效降低建設成本支出，在應用自動化控制技術的過程中，可以減少人力支出，也體現了鉆探技術應用的經濟價值，提升了整體工作的經濟效益，也避免不必要的建設輸出。

二、鉆井技術在地質工程勘查中的方法和具體應用

（一）繩索取芯技術。繩索取芯技術的特點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，只有在其鉆機鉆頭出現問題時才需要使用鉆桿。在進行鉆探時，通過巖芯管來對巖礦芯進行填滿，無須將鉆孔中鉆桿提升到地表。利用設備中的專用繩索對其巖芯管進行打撈。采用這種鉆探技術，可以獲取到非常多的鉆進時間，很大程度上地提升了鉆探效率。繩索取芯技術是當前較為主流的一種鉆探技術，通過其技術可以提升取芯質量，在鉆探工作時發生阻塞可以得到及時處理，減小了礦芯和鉆桿之間因阻塞造成的磨損 。由于其技術特點可以不使用鉆桿升降來完成取芯工作，可以增強了其鉆頭的使用壽命。此外，對于鉆探員的工作強度也有很大程度的改善。對于此技術的應用，主要面向坑道、石油天然氣、冰層、固體礦產等方面的鉆探操作。

（二）反循環鉆探技術。反循環鉆探技術可以分為水力反循環鉆探技術和空氣反循環鉆探技術，它們是以介質為區分依據的。此循環方式與正循環恰恰相反。水（或泥漿）或空氣經過鉆具環空后抵達鉆孔的最底部，再經過鉆頭、鉆具返回到地面。不管是哪種反循環鉆探技術都有其自身的優缺點。水力反循環鉆探技術多數是在探測水資源的時候應用，而針對一些干旱或無水地區該技術的使用就會有所限制。此外，水力反循環技術在應用時可以探取到較為完好的巖體樣品，取心質量很好，且對巖層的判別十分精確，但是其鉆進速度比較慢，工作效率比不上空氣反循環鉆探技術。相反，空氣反循環技術不適合用于水資源的探測，并且使用該技術所探取得信息的不精確，可能會對后續開展的的資源勘查工作有一定的阻礙作用。但是空氣反循環技術有成本低廉、工作人員勞動強度低、鉆探效率高等特點。總而言之，要根據具體的地質環境來選用適合的反循環鉆探技術。

（三）液動潛孔錘鉆探技術。液動潛孔錘鉆探技術的主要工作原理，是輸送清洗液之后，由液體沖擊力帶動潛孔錘開始實際工作。在整個工作的過程中，潛孔錘在帶動作用下會不斷沖擊巖石，從而幫助鉆頭向內前進，之后完成鉆探工作。輸送清洗液的主要目的是為了推進潛孔錘，其主要工作是通過泥漿泵來實現的。開展工作的過程中，通過反復進行機械運動，從而發出沖擊力，在進行整體工作的過程中，也具有較為規律的工作特性。由于巖石的整體特點較為顯著，在開展工作的過程中，要避免出現各類鉆進問題。在進行技術應用工作時中，沖洗力所產生的沖擊力，將力量傳達給鉆頭之后，不斷鉆進從而最終取得巖石樣本。整個工作過程中，泥漿泵是最初的動力來源。和傳統鉆探模式相比較，這種鉆探技術的力量效果更加明顯。在進行鉆孔工作的過程中，也可以了解到，巖石脆性較高，但整體結構較為牢固，在這類地質結構中進行實際工作，可以更大程度上提升工作效率。另外，在進行泥漿泵的泥漿材料選擇工作時，應當選用順滑程度較好的泥漿材料，避免因為顆粒問題造成材料磨損過度，這也能提升施工設備的使用壽命。從目前情況來看，這類技術在我國建筑行業的應用范圍較為廣泛，因為整體操作較為簡單，所取得的巖石樣品的質量較高，綜合來看也有極大的應用價值。另外，泥漿泵的動力來源，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，踐行可持續發展工作。

（四）組合鉆探技術。顧名思義該技術就是將幾種鉆探技術的優點結合起來而研發出的鉆探技術，具體而言是把空氣反循環、繩索取芯以及水力反循環中的鉆探技術優點有機融合起來的一種鉆探技術。但該技術需要使用液體循環介質才能正常開展工作。此技術適合于較為干旱缺水或者無水區以及探取巖心困難的復雜地質上開展勘查，自該技術研發初始，就已經在甘肅、西藏等地區開展了應用。比較與傳統的勘探技術，組合鉆探技術可使工作效率至少提高5倍之上，并且可以大大滴節約施工成本。該技術在國內地質鉆探中有著非常廣闊的發展前景。

結 語

隨著社會發展水平不斷提升，鉆探技術的應用范圍也越來越廣泛。在開展鉆探作業的過程中，為建筑工程提供了技術依據，也避免造成技術偏差。本文主要進行地質勘探技術的研究工作，了解當前階段所應用的地質勘探技術，引導技術工作人員正確認識鉆探技術的應用意義，同時引導工作人員正確認識自身職責，以嚴謹的工作態度對待工作。隨著城市化建設工作的發展力度不斷加深，地質勘探技術的研究工作也取得了一定程度的工作進展。

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