關于地質鉆探技術的探討

■錢振偉

（遼寧省地礦測繪院　遼寧　沈陽　110031）

關于地質鉆探技術的探討

■錢振偉

（遼寧省地礦測繪院遼寧沈陽110031）

我國的地質勘察事業近些年不斷的發展，那么鉆探技術以其準確的分析能力在地質勘察工程中也應用的越來越多，同時也成了地質勘察的主要手段。接下來本文將對地質勘察工程中的鉆探技術進行分析，希望能對同行們有所幫助。

地質鉆探技術勘察

1　關于地質勘察工程

1.1概念

工程勘察指的是經過測繪、試驗、勘探、調查等一些方法，從而獲取到和工程建設相關的水體、土體及巖體的力學參數、變化規律、空間分布等一些信息，然后以此來對建筑適宜性、場地穩定性、環境演化性進行論證、評價、檢驗，同時再提出一些關于施工原則、資料的建議。地質工程鉆探是很重要的勘探方法，同時也是測試孔內原位和巖土樣品采取的一個重要輔助手段，也是保證勘察資料準確的一個基礎，尤其是對一些復雜地層，比如巖溶、砂土、碎石土等，如果鉆探的技術不合格，那么也就不能對地層結構進行準確的揭露，更不能獲取到力學參數，甚至會出現勘察報告虛假這樣的問題，那這也就直接影響了工程建設的質量，也會出現一些安全隱患。

1.2特點和使用條件

（1）布置勘探工程的鉆孔時，不僅要考慮到自然地質的情況，也要結合好工程的特點和類型，比如說民用建筑和工業建筑要按照建筑的輪廓線來進行布孔，而水壩則是要順著壩的軸線來布孔等。

（2）通常來說，除了大型的水利工程、控測深巖漿、深埋隧道以外，其他鉆進的深度都不大，也就在十余米左右，因此我們就會經常用輕便鉆機和簡易的鉆探法。

（3）鉆孔的用途通常有很多種，比如說一個鉆孔要查明水文地質條件、地質結構、地層巖性的同時，還要做各樣的長期觀測及取樣、試驗等，而有一些的試驗很多時候都是和鉆進來同時進行的，因此進尺也就較慢。

（4）在鉆進方法和鉆孔結構中的編錄、觀測等方面都有著特殊要求。

2　鉆探技術分析

所謂地質鉆探技術就是對地下進行鉆孔來打碎巖石的一種工藝方法，鉆探技術也是一種驗證、取得地下巖層材料信息、地下實物資料，評估礦石的品味和計算儲量的一個技術手段。對于不同鉆探的目的，那鉆探工藝和裝備也就不同，我國現在對鉆探技術投進了大量的人力物力財力，這也使我國的鉆探技術形成了一種技術體系，如反循環鉆探技術，繩索取心技術，定向對接井鉆探技術，液動潛孔錘鉆技術，還有新型的節水鉆探技術等。

2.1反循環鉆探技術

反循環鉆探技術有兩種：水力反循環技術和空氣反循環技術，兩者的不同之處就是循環的介質不同。空氣反循環鉆探技術就是將壓縮空氣來做循環的介質，用雙壁鉆桿外管把壓縮的空氣送到鉆孔底，那么空氣的劇烈膨脹就會出現沖擊力，從而驅動了孔底潛孔錘，讓其作用于巖石上，而空氣作用以后會通過鉆桿中心的通道重新回到地表，同時也會夾帶一些巖屑，那我們就可以將此作成鉆探取樣樣本，然后對巖屑進行化驗；

優缺點：空氣反循環可以提高鉆探的效果，而且勞動強度低，成本也很低，同時也能及時的判斷出巖層的變化，適合用在一些缺水干旱的地區來進行鉆探。但是此方法是用巖屑來作為確定巖樣的標準的，這也就很不合乎情理，不能對地層結構所出現的缺陷進行如實反映。水力反循環所鉆探取得了巖塊較完整，取心的質量也不錯，同時勞動強度也較低，能合理的利用時間和準確的對巖層進行判斷。但是技術時空氣反循環相比，鉆進的速度和效率都不是很高，也很耗能。

適用性：反循環技術適合用在地質勘察的取樣工程，還能勘察水文水井和松軟塌陷的地層，還有復雜地層錨固施工和注漿中都能用此技術，就是用鉆桿所具有的隔空性能來對孔底的情況進行判斷，從而能順利的成孔。

2.2液動潛孔錘技術

優點：此技術是常規回轉鉆探的一個改進成果，在回轉力和沖擊力的作用下，可以對高硬巖鉆進的效率提高很多，從而也就減少了打孔的成本。此技術還能利用堅硬巖石抗剪度低和脆性大這樣的特點，對于一些鉆孔質量差和鉆探復雜地形都能用此技術解決。

適用性：此方法適合用在脆性大、巖層堅硬的地質來進行鉆探，因為此技術在使用過程中是高頻振動的，那就要注意好設備緊固的問題，而液動錘磨損的大小與液壓泥漿質量的好壞有直接關系，因此液壓泥漿就要粘稠度低、含砂量少、潤滑性能好。

2.3繩索取心技術

這是一種不用鉆桿就能夠把巖心取出來的一種鉆探技術，而需要用到鉆桿的情況也只是鉆頭出現了問題或是要更換時才用的。其核心部分是巖礦心灌滿了巖心管或是堵塞的時候，用來打撈的工具，再將鉆桿里的巖礦心取出來以后，也就不用提升鉆桿柱了。

適用性：此技術的優點有很多，因此使用的范圍也很廣，可以說是應用到了各種專業領域，比如說鉆探石油天然氣，鉆探坑道，鉆探固體礦產，鉆探冰層，鉆探工程地質，鉆探地熱等等。

2.4組合鉆探工藝

此方法就是與繩索取心技術及反循環取樣、取心技術相結合在一起，從而得到了這樣一個綜合的鉆探工藝，吸取了各個鉆探工藝的優點。

優點：組合鉆探工藝是將三種鉆探技術的優點結合在一其所產生的，此工藝能依據地質的鉆探要求和地層的情況來提高鉆探的效率，從而也減少了額外勞動和成本。

2.5其他鉆探技術

除了我們上面說的這幾種技術以外，還有一些新材料、新工藝的應用。新型節水鉆探技術是特別為干旱地區而研究出的一種鉆探技術，在研發新鉆頭方面，是用超聲波技術來制作金剛石鉆頭的，這樣也就提高了生產效率，增加了鉆頭使用壽命，而且和普通的鉆頭相比，鉆進的速度提高20%。隨著新型沖洗液的研發，這也就解決了沖洗液在鉆桿內部產生污垢這樣的問題，同時也很好的保護了鉆具，增加了鉆具的使用時間。現在新型泥漿體系和泥漿材料也廣泛的用在了水源和地質鉆探等一些領域。

3　總結

地質鉆探技術時很繁瑣復雜的一項工藝，而且其涉及的領域也很廣泛，因此我們就要針對不同的地質勘察工程來選擇適合的鉆探技術。在當前這種資源開采緊張的情況下，我們要積極的發展、研究地質鉆探技術，同時有關的工作人員也要多學習鉆探技術知識，這樣才能從整體上促進我國鉆探技術的發展。

[1]冉恒謙.地質鉆探技術與應用研究 [J].地質學報，2012，11.

[2]高富麗，劉躍進，張偉.我國地質鉆探技術裝備現狀分析及發展建議 [J].探礦工程（巖土鉆掘工程），2013，01.

P5[文獻碼]B

1000-405X（2016）-9-156-1