淺談工程地質(zhì)勘探中的鉆探技術(shù)

凱金衛(wèi)

摘要：進(jìn)入新世紀(jì)以來，科技水平的快速發(fā)展推動(dòng)著地質(zhì)勘探技術(shù)的不斷提升，在地質(zhì)勘探過程中地質(zhì)鉆探技術(shù)發(fā)揮著非常重要的價(jià)值，在應(yīng)用中受到人們的高度認(rèn)可，應(yīng)用地質(zhì)鉆探技術(shù)可以大大提高找礦和探礦效益與質(zhì)量，提高鉆探技術(shù)的地位，以此為工程地質(zhì)勘探工作提供更好的服務(wù)。本文主要對(duì)工程地質(zhì)勘探中的鉆探技術(shù)進(jìn)行淺談，以期為相關(guān)人士提供借鑒與參考意義。

關(guān)鍵詞：工程;地質(zhì)勘探;鉆探技術(shù)

1 工程地質(zhì)鉆探的主要特點(diǎn)

對(duì)于不同工程的地質(zhì)條件或者不同類型建筑物，只需要對(duì)勘探設(shè)備進(jìn)行布置，在布置中需要與工程使用情況、特點(diǎn)以及自然條件等因素相結(jié)合。在地質(zhì)勘探中除了一部分規(guī)模大的水利工程和地下隧道，其他工程的鉆孔深度都比較淺，對(duì)此就只需要采用一些操作工序簡(jiǎn)單、便利的設(shè)備就可以，開展鉆孔施工的目的是為了查明地區(qū)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)、水文條件以及巖層結(jié)構(gòu)等，同時(shí)工程地質(zhì)鉆探對(duì)鉆孔結(jié)構(gòu)、方法以及深度等都提出了更大的要求，該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用主要是為了工程建筑設(shè)計(jì)和工作而工作，在工程地質(zhì)鉆探過程中對(duì)巖石采集提出了更為嚴(yán)格的要求，對(duì)工程建筑物斷層破碎和夾層采集要求也非常嚴(yán)格。與坑探技術(shù)相比，地質(zhì)鉆探技術(shù)不受到地形和地質(zhì)的約束，且鉆探精度比較高，不受到地下水的限制，且具備鉆探深度比較深、速度較快以及時(shí)間短等優(yōu)勢(shì)。

工程地質(zhì)鉆探是一項(xiàng)工程量較大的工程，所以需要全面的勘察對(duì)應(yīng)的地區(qū)和地形地貌，目的是對(duì)地區(qū)的地質(zhì)、礦產(chǎn)含量以及地形地貌等數(shù)據(jù)資料進(jìn)行前面的分析，并且在已經(jīng)掌握材料的基礎(chǔ)上深入到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)地勘察。一般來說，開展地質(zhì)鉆探時(shí)候要盡可能的避開地質(zhì)條件惡劣的地段，測(cè)量四周建筑物高度和深度，整合與分析一些不良纖細(xì)，充分考慮地殼變化引起的不良因素，還需要采取一些措施給予防護(hù)。除此之外，工程地質(zhì)勘測(cè)可以快速有效的對(duì)工程目標(biāo)進(jìn)行勘察，對(duì)各個(gè)區(qū)域的地質(zhì)情況進(jìn)行了解，以此為工程施工提供一些有效數(shù)據(jù)，達(dá)到節(jié)約工程施工成本、加快建設(shè)進(jìn)度的目的。

2 工程地質(zhì)勘探中的鉆探技術(shù)的應(yīng)用

2.1 繩索取芯鉆探技術(shù)

進(jìn)行工程地質(zhì)勘探工作的時(shí)候，此技術(shù)是通過使用鉆桿把巖芯管插入到巖石當(dāng)中，若是巖芯管填充滿或者鉆桿有一些問題存在，則可以直接使用打撈繩來取出巖芯管，提取巖芯。其具備以下幾個(gè)方面的優(yōu)勢(shì)：一是鉆探技術(shù)使用了打撈工具與巖芯管，其不需要將鉆桿取出來，這就一定程度降低了鉆具升降時(shí)間的浪費(fèi)，使得鉆探全過程更為簡(jiǎn)單快捷，鉆孔速度和效率更高。二是鉆孔深度比較淺，巖芯質(zhì)量比較高，且對(duì)勞動(dòng)力要求不高，所以在開展鉆探工作時(shí)，這一鉆探技術(shù)既要采用特別制作的打撈工具把鉆桿柱內(nèi)部的巖芯管取出來就可以，從而降低了工作難度，節(jié)約了大量的工作時(shí)間。

2.2 液動(dòng)潛孔錘鉆探技術(shù)

通過許多年的發(fā)展與研究，在我國液動(dòng)潛孔錘鉆探技術(shù)取得了非常顯著的成就，研究成果在全球范圍內(nèi)占據(jù)主導(dǎo)地位，該項(xiàng)技術(shù)的工作原理是通過利用沖洗液進(jìn)行液動(dòng)潛孔錘沖擊的時(shí)候，液動(dòng)潛孔錘會(huì)把這一部分的力量傳遞給鉆頭，使得鉆頭將巖石擊破，為巖芯的采集帶來方便。進(jìn)行沖洗液輸送的時(shí)候，泥漿泵是經(jīng)常使用的工具，泥漿泵在運(yùn)行過程中沖洗液具備節(jié)奏感，可以使得鉆頭規(guī)律的運(yùn)行，產(chǎn)生沖擊負(fù)荷，一定程度提高鉆工效率，節(jié)約大量的成本投入，該項(xiàng)技術(shù)廣泛應(yīng)用于巖石層硬度比較高、抗剪力比較強(qiáng)的區(qū)域，可以對(duì)復(fù)雜地質(zhì)條件下不能保證鉆孔質(zhì)量問題進(jìn)行有效解決。

2.3 反循環(huán)鉆探技術(shù)

該項(xiàng)技術(shù)主要包括空氣反循環(huán)、水力反循環(huán)兩種鉆探方式，其中空氣反循環(huán)就是采用壓縮空氣，利用鉆桿外側(cè)輸入到鉆孔底部，當(dāng)空氣釋放的時(shí)候就會(huì)形成沖擊，且把鉆孔底部底部的潛孔錘送入到地面，回去巖芯，該項(xiàng)技術(shù)具備較低的勞動(dòng)強(qiáng)度、較低的成本投入等優(yōu)勢(shì)，還可以對(duì)鉆探效率進(jìn)行提高，在干旱地質(zhì)的勘探過程中較為適用，但是這種方式工作人員不能夠?qū)Φ貙咏Y(jié)構(gòu)和地質(zhì)各種類型的問題進(jìn)行準(zhǔn)確的掌控。水力反循環(huán)選擇的介質(zhì)為水或泥漿，工作原理與空氣反循環(huán)相同，此方式可以很大程度降低對(duì)巖芯的破壞，提高地質(zhì)勘探的準(zhǔn)確性，可是其也有一些劣勢(shì)，如在施工中施工工期較長，能耗較大，工作效率較低，成本投入較高。

2.4 空氣泡沫鉆進(jìn)技術(shù)

關(guān)于空氣泡沫鉆進(jìn)技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)主要是針對(duì)干旱缺水的地巖層進(jìn)行鉆探，因?yàn)樵擁?xiàng)技術(shù)沒有出現(xiàn)沖洗介質(zhì)漏失問題，且搜集的材料完整，既可以對(duì)鉆孔較為嚴(yán)重的漏失問題進(jìn)行解決，還可以確保鉆探效率提高，科研分析更為全面。

2.5 液動(dòng)沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)技術(shù)

這是一種勘探深度比較深，巖層比較堅(jiān)硬的技術(shù)，這種技術(shù)在我國研究技術(shù)方面非常發(fā)達(dá)，主要是利用沖洗液驅(qū)動(dòng)液動(dòng)潛孔錘，且利用液動(dòng)潛孔錘將力量傳遞給鉆頭，由鉆頭開展鉆進(jìn)工作，其可以有效地替代鋼粒鉆進(jìn)，此技術(shù)可以很大程度提高鉆進(jìn)速度，很大程度節(jié)約材料，使得孔斜率很大程度的降低。此技術(shù)主要適用于脆性大、巖層堅(jiān)硬的地區(qū)，且液動(dòng)錘使用情況與液壓泥漿有著密切的聯(lián)系，所以對(duì)泥漿提出了更為嚴(yán)格的要求，可以應(yīng)用于金屬礦山、化工以及石油、地質(zhì)勘探等領(lǐng)域中。

3 我國探礦工程的研究方向與發(fā)展趨勢(shì)

為了確保我國探礦工程得以快速的發(fā)展，需要不斷提升鉆探取樣技術(shù)的精準(zhǔn)度和智能化，全方面的提高取樣鉆探技術(shù)自動(dòng)化的發(fā)展水平，還需要將研究的重點(diǎn)和方向放在工程和地質(zhì)災(zāi)害、人們的利益有利的方面上，同時(shí)還實(shí)施好定向巖芯裝置和技術(shù)的開發(fā)，確保探礦工程與鉆探取心技術(shù)有效的結(jié)合在一起，對(duì)堅(jiān)硬、復(fù)雜地層的探礦鉆探技術(shù)進(jìn)行研究分析，從而積極有效地推廣繩索取心技術(shù)，還需要對(duì)地球科學(xué)進(jìn)行研究，從而強(qiáng)化對(duì)鉆探工藝和鉆探設(shè)備的研究。另一方面，在工程地質(zhì)勘探中勘查評(píng)價(jià)地質(zhì)資源、治理災(zāi)害與環(huán)境以及開發(fā)能源等是重點(diǎn)任務(wù)，與人們的人身安全和財(cái)產(chǎn)非常十分緊密的關(guān)系，當(dāng)前隨著社會(huì)的進(jìn)一步發(fā)展，工程數(shù)量正在日益增加，工程地質(zhì)勘探受到人們的高度重視，相關(guān)部門也加大了對(duì)工程地質(zhì)勘探的管理，使得勘探手段更為先進(jìn)，要想地質(zhì)工程得以更加全面的發(fā)展和突破，務(wù)必要對(duì)固有的思想進(jìn)行改變，全方面的提高鉆探技術(shù)的重要作用與地位，以此為我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展提供更好的服務(wù)。

4 結(jié)語

綜上所述，開展工程地質(zhì)勘探過程中鉆探技術(shù)工藝呈現(xiàn)出復(fù)雜性、多樣化的特征，且涉及的廣泛非常廣泛，所以進(jìn)行地質(zhì)勘察工作時(shí)需要結(jié)合實(shí)際情況，選擇適合的鉆探技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)良好的效果，作為工作人員要對(duì)鉆探技術(shù)的相關(guān)知識(shí)進(jìn)行全面熟練的掌握，使得工作人員的技能和素質(zhì)更為專業(yè)，從而推動(dòng)我國鉆探技術(shù)更加全面和持續(xù)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]霍峰森.地質(zhì)工程勘察中鉆探技術(shù)的方法以及具體應(yīng)用[J].西部探礦工程，2018，30（5）：129-130.

[2]羅康平，熊志文. 工程地質(zhì)勘探中的鉆探技術(shù)應(yīng)用探析[J]. 科技風(fēng)，2019（18）：116-117.

[3]梁彥. 地質(zhì)勘察中鉆探技術(shù)的方法以及應(yīng)用探討[J]. 西部資源，2019（04）：91-92.

（作者單位：黔西南州興源水利電力勘察設(shè)計(jì)有限公司）