關(guān)于地質(zhì)鉆探技術(shù)的探討

劉輝 陳俊亮

【摘要】所謂勘探技術(shù)是指在地質(zhì)勘探工作中，為了探明礦體的形態(tài)、深度、規(guī)模以及結(jié)構(gòu)中所用到的技術(shù)。通常情況下，鉆探工程、坑探工程是地質(zhì)勘探的主要工程。在地質(zhì)勘探鉆探過程中，往往要依據(jù)地質(zhì)的設(shè)計，在規(guī)定的地點借助鉆探設(shè)備鉆穿巖層獲得巖樣、水樣以及土樣等實物資料。同時借助鉆孔來觀測地下水動態(tài)，測量地下物理。本文主要分析了鉆探設(shè)備以及鉆探技術(shù)，還闡述了鉆探技術(shù)在實際工程中的應(yīng)用。力求通過筆者努力，找到促進地質(zhì)鉆探技術(shù)不斷提升的可靠途徑，希望為相關(guān)人士提供部分可借鑒的理論依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】地質(zhì)；鉆探技術(shù)；分析

通過分析當(dāng)前我國地質(zhì)工作對鉆探技術(shù)的需求以及地質(zhì)鉆探技術(shù)的現(xiàn)狀，提出了我國地質(zhì)鉆探技術(shù)的長期發(fā)展目標(biāo)、中期發(fā)展目標(biāo)以及短期發(fā)展目標(biāo)。同時還明確了當(dāng)前研發(fā)工作的重點，并且強調(diào)了科技創(chuàng)新的方法。為了能夠確保地質(zhì)勘察工作的順利開展，這就要加大力度推廣新技術(shù)以及新方法。

一、鉆探設(shè)備及技術(shù)創(chuàng)新

（一）鉆探設(shè)備

在鉆探科學(xué)中，鉆探設(shè)備起著至關(guān)重要的作用。鉆探設(shè)備水平高低已經(jīng)成為衡量鉆探行業(yè)生產(chǎn)力發(fā)展水平的重要標(biāo)志。當(dāng)前，鉆探工作往往是由人與機械共同完成的，為了能夠改變這一狀態(tài)，這就要求科技工作者要繼續(xù)努力。XY-4是二十世紀(jì)八十年代探礦鉆機的代表，其能探索到800米以內(nèi)孔深的資源。自從進入二十世紀(jì)以后，礦產(chǎn)資源變得越來越稀少，此時探礦設(shè)備是以XY-44、XY-5機型為主體，它們具有探索到1200米的礦產(chǎn)的能力。在此之后開采礦產(chǎn)資源的方向開始發(fā)生變化，首先，淺部資源越來越少，此時開始向著深部的方向發(fā)展；其次，充分利用國外資源。此后在設(shè)計鉆探設(shè)備時，往往要促使其向著人性化、電子化的方向發(fā)展。近幾年來，在科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的背景下，相關(guān)設(shè)計者也要不斷提高鉆探技術(shù)，解決我國能源供應(yīng)與需求緊張的問題。

（二）加強技術(shù)創(chuàng)新

在發(fā)明、創(chuàng)造科學(xué)技術(shù)時，最主要的任務(wù)就是創(chuàng)新技術(shù)。如果技術(shù)得到了創(chuàng)新，那么科學(xué)技術(shù)也會得到進步，整個社會的生產(chǎn)力發(fā)展水平也得到了明顯的提高，最終推動我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展。通過技術(shù)創(chuàng)新還可以實現(xiàn)技術(shù)跨越式的發(fā)展，在較短的時間內(nèi)會獲得較高的技術(shù)經(jīng)濟效果，同時還可以解決一些常規(guī)方法無法解決的問題。以我國大陸科學(xué)鉆探工程科鉆一井為例子，該項目是在堅硬的結(jié)晶巖中進行施工，并且要在5000米處取心鉆孔。在此之前我們沒有這種例子。該井在施工過程中采用了新的技術(shù)，如：取心鉆井技術(shù)、擴孔鉆井技術(shù)、井斜控制技術(shù)等，從而取得令人滿意的施工效果。由于采用螺桿馬達——液動錘——金剛石取心鉆進方法，該方法不僅提高了機械鉆井速度，還增加了回次長度，最終節(jié)省了較多的施工時間以及施工成本。

（三）加強新方法、新技術(shù)推廣應(yīng)用

當(dāng)研發(fā)出新方法、新技術(shù)之后，要想將這些新方法、新技術(shù)運用到鉆探施工中，這就要花費較多的時間，并且要做更多的推廣工作。其中推廣工作包括了宣傳這些新方法以及新技術(shù)、現(xiàn)場演示這些新方法以及新技術(shù)、技術(shù)培訓(xùn)等。這些環(huán)節(jié)工作效果的好與壞會影響到科技成果是否能夠轉(zhuǎn)換為實際應(yīng)用，同時還會對地質(zhì)鉆探技術(shù)的現(xiàn)代化進程產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。為了能夠取得更好的效果，這就要有計劃的開展此項工作，究其原因在于研發(fā)單位僅僅站在自身的利益上來進行推廣，然而該項目的實施卻需要考慮到長遠利益。這幾年來，科技成果推廣應(yīng)用在鉆探技術(shù)研究與應(yīng)用的范圍較小，因此要加強該技術(shù)的應(yīng)用范圍。

（四）加強探礦工程專業(yè)委員會的作用

在改革完地勘單位管理體制之后，我國已經(jīng)沒有全國性的探礦工程專業(yè)技術(shù)管理部門。雖然我國地質(zhì)調(diào)查局組織相關(guān)的學(xué)者來研究開發(fā)、推廣應(yīng)用鉆探技術(shù)，但是由于其與地質(zhì)鉆探技術(shù)地質(zhì)單位之間的關(guān)系并不大，僅僅借助項目來加強與某一些單位的聯(lián)系，并且我國地質(zhì)調(diào)查局地質(zhì)鉆探技術(shù)重新確定了工作重點，那就是把握與該局責(zé)任、該局任務(wù)之間的關(guān)系，但是卻不重視與地質(zhì)鉆探技術(shù)有關(guān)的聯(lián)系。所以我國地質(zhì)調(diào)查局并沒有全面規(guī)劃全國地質(zhì)鉆探技術(shù)的發(fā)展。當(dāng)前只有中國地質(zhì)學(xué)會探礦工作專業(yè)委員會有權(quán)利來規(guī)劃全國地質(zhì)鉆探技術(shù)。探礦工程專業(yè)委員會這個組織具有行業(yè)性的特點，在整個地質(zhì)鉆探行業(yè)中，探礦工程專業(yè)委員會具有較強的號召力。該委員會會號召相關(guān)的專家來共同探討地質(zhì)鉆套技術(shù)，并且他們還會探討未來的發(fā)展計劃，制定相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)等。

二、鉆探新技術(shù)在礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用實例

（一）鉆探技術(shù)應(yīng)用越來越專業(yè)化

鉆探技術(shù)的專業(yè)化具體表現(xiàn)如下：其一，從礦種上來講，其越來越專業(yè)化。比如：鹽井鉆探、砂礦鉆探等。其二，從施工區(qū)域上來講，其越來越專業(yè)化。例如：黃土地區(qū)鉆探、凍土層鉆探等。近幾年來，我國開始加大投資力度來向地質(zhì)尋找礦勘查傾斜，尤其加強鐵礦、勘查煤炭。

（二）在不同地區(qū)所使用的鉆探技術(shù)是不同的

我們都知道，很多西部地區(qū)存在著干旱缺少、地質(zhì)層破碎的地質(zhì)特點，因此在鉆探施工過程中如果依據(jù)傳統(tǒng)做法采用水作為循環(huán)液，那么在整個施工過程中必須要有供水車，并且要到很遠的地方來拉水，這種做法勢必會增加成本。在總施工費用中，供水的施工費用占據(jù)非常重要的比例，雖然有時候采用了節(jié)水鉆探技術(shù)，但是由于水造成的成本高的狀況卻不能得到改變。為了能夠?qū)O度缺水地區(qū)鉆探的問題解決掉，那么就要研發(fā)新的技術(shù)。在研發(fā)新技術(shù)時，要把握住空氣無處不在的特點來將高效空氣鉆井與繩索取心鉆探技術(shù)充分結(jié)合起來，鉆探效率得到了明顯的提高，并且成本也得到降低。從中可以看出，通過應(yīng)用新技術(shù)可以獲得更多的經(jīng)濟利益。

在膠結(jié)松散、振動容易碎的地層中，一直以來取心率較低，通常取心率范圍在10%到30%這一范圍內(nèi)，從傳統(tǒng)鉆具中所取出的“巖心”，僅僅有幾個礫石，那些松散膠結(jié)物都已經(jīng)被磨損掉，這種現(xiàn)象會導(dǎo)致人們錯誤的認為上地層與下地層之間被顛倒了。這些年來，鉆探界的技術(shù)人員會受到多種問題的影響，當(dāng)他們研發(fā)出射流式雙管鉆具之后就可以解決了勘查過程中的問題。當(dāng)應(yīng)用了該技術(shù)之后，不僅提高了鉆探采心率，還能夠保持地層的原狀。

用射流式取心工具采取的巖心為柱狀，此時的采取率遠遠超過了90%，并且地質(zhì)資料都已經(jīng)被完成的取了出來。經(jīng)過幾十年的實踐之后，在該地區(qū)的鉆探施工中，此項技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。

三、結(jié)束語

總而言之，為了能夠加強地質(zhì)工作，實現(xiàn)地質(zhì)勘查工作的要求，這就要求相關(guān)學(xué)者要努力研發(fā)出最先進的鉆探技術(shù)以及鉆探設(shè)備，加快鉆探設(shè)備更新?lián)Q代的步伐。當(dāng)前在地質(zhì)鉆探過程中，往往采用最新的鉆探技術(shù)，這樣做不僅可以促使礦產(chǎn)勘查的技術(shù)水平得以提高，還可以促使礦產(chǎn)勘查的經(jīng)濟效益得以提高。