地質(zhì)鉆探技術(shù)與應(yīng)用研究

朱道軍

摘 要：隨著人類社會不斷地發(fā)展，人們的生活水平得到了大幅度的提升，并且各個領(lǐng)域中所使用的技術(shù)也在不斷地更新?lián)Q代。在這之中，地質(zhì)鉆探逐漸地成為了人們生活中非常重要的組成部分，其相關(guān)技術(shù)的發(fā)展程度也直接地影響到了現(xiàn)代城市的發(fā)展進度。本文對現(xiàn)在人們已經(jīng)掌握的地質(zhì)鉆探相關(guān)技術(shù)進行了詳細地介紹，分析了鉆探技術(shù)對地質(zhì)工程的重要性，希望能夠為地質(zhì)工作者提供幫助。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)；鉆探技術(shù)；應(yīng)用研究

地質(zhì)鉆探技術(shù)是一門比較復(fù)雜的學(xué)科技術(shù)。地質(zhì)鉆探技術(shù)具有悠久的發(fā)展歷程，早就在我國得到了廣泛應(yīng)用。從中國改革開放以來，就進行過很多大規(guī)模的地質(zhì)勘探工作，開發(fā)礦產(chǎn)，并且有效的推動了我國經(jīng)濟的發(fā)展，進而為我國的發(fā)展作出了相應(yīng)的貢獻。就目前而言，許多淺層容易開采的礦產(chǎn)多數(shù)都已經(jīng)被開發(fā)了，剩下的大多都是地質(zhì)比較復(fù)雜、深層難以開采的礦產(chǎn)資源以及開采難度系數(shù)非常大的礦產(chǎn)，在對這種礦產(chǎn)資源進行探測開采時，不僅需要結(jié)合相關(guān)理論知識，還需要對鉆探技術(shù)進行實地的研究以及實驗。這對地質(zhì)鉆探技術(shù)工藝以及設(shè)施都提出了許多要求。

一、地質(zhì)鉆探技術(shù)的意義和作用

地質(zhì)鉆探能夠幫助發(fā)現(xiàn)深層的礦產(chǎn)資源，廣泛應(yīng)用于采礦行業(yè)中，建筑工程前期規(guī)劃也會使用到。開展地質(zhì)勘探，可以更深入的了解地下層情況，幫助判斷基層中是否存在不穩(wěn)定因素。地質(zhì)鉆探技術(shù)是不斷發(fā)展進步的，從傳統(tǒng)的勘探測量方法逐漸進步到應(yīng)用信息化技術(shù)，將測量得到的數(shù)據(jù)傳輸至計算機設(shè)備中，在系統(tǒng)內(nèi)部完成運算分析的任務(wù)。地質(zhì)鉆探并不是單一的技術(shù)，而是將多種勘探技術(shù)融合在一起，實現(xiàn)功能互補，更好的為工程現(xiàn)場服務(wù)。

采礦前技術(shù)人員需要判斷礦產(chǎn)資源所在的具體位置，常規(guī)的勘探方法對深層地質(zhì)結(jié)果了解少，并且很難發(fā)現(xiàn)地質(zhì)層中含有的風(fēng)險因素，可能會對采礦方案的確定帶來影響。鉆探技術(shù)可以根據(jù)使用需求增大探測的深度，幫助技術(shù)人員了解深層地質(zhì)結(jié)構(gòu)，并判斷是否存在不穩(wěn)定因素，所確定的開采方案也更具有可行性。

二、主要的地質(zhì)鉆探技術(shù)種類和應(yīng)用分析

（一）反循環(huán)式鉆探技術(shù)

反循環(huán)式鉆探技術(shù)是地質(zhì)鉆探技術(shù)中一種全新的鉆探技術(shù)。反循環(huán)式鉆探技術(shù)可以被認為是地質(zhì)鉆探領(lǐng)域的一次偉大的革命。反循環(huán)式鉆探技術(shù)包括兩種：空氣反循環(huán)和水利反循環(huán)。反循環(huán)式鉆探技術(shù)的優(yōu)勢在于可以在同一個鉆孔中使用兩種方法進行鉆進轉(zhuǎn)換。空氣反循環(huán)成本低、效率高，在干旱地區(qū)應(yīng)用具備極強的現(xiàn)實意義；水利反循環(huán)能夠獲得優(yōu)質(zhì)的取心，判層及時，應(yīng)用效率高。因此，在進行地質(zhì)鉆探的時候，可以將反循環(huán)式鉆探技術(shù)的兩種模式搭配起來使用，也可以分離開來使用。反循環(huán)式鉆探技術(shù)應(yīng)用成本低，工作效率高，在國土資源調(diào)查過程中占據(jù)著舉足輕重的地位，然而目前還未獲得地質(zhì)工作者的普遍認可，也因此，現(xiàn)階段我國使用的很多技術(shù)還是傳統(tǒng)的上個實際80年代左右留存下來的技術(shù)。受技術(shù)條件的制約，地質(zhì)鉆探工作的質(zhì)量、效率普遍不高，而成本卻往往較大，嚴(yán)重的制約了鉆探技術(shù)在地質(zhì)工作中的發(fā)展以及應(yīng)用。

（二）繩索取心鉆探技術(shù)

繩索取心鉆探技術(shù)的核心部分就是利用巖心管的阻塞，借助專門的打撈工具將工具提升，就能夠在鉆桿的內(nèi)部將巖心管內(nèi)的巖礦心提取出來，但是不需要將鉆桿柱提升出來。繩索取心鉆探技術(shù)的適用范圍比較廣泛，使用率也比較高。例如，在石油天然氣鉆探、固體礦產(chǎn)鉆探、水域鉆探、科學(xué)深孔鉆探、地?zé)徙@探等領(lǐng)域都有該技術(shù)的應(yīng)用。繩索取心鉆探技術(shù)的優(yōu)勢就是取心質(zhì)量高、鉆井深度低，同時由于不用對鉆桿柱進行提升提下，也就很大程度上降低了因機械升降磨損產(chǎn)生的能量消耗。然而，盡管該技術(shù)的應(yīng)用比較多，但也未能實現(xiàn)普及。

（三）液動潛孔錘鉆探技術(shù)

液動錘鉆探技術(shù)是目前我國最為成熟的鉆探技術(shù)，在我國的發(fā)展和使用處于國際先進水平。液動錘鉆探技術(shù)的工作原理是以回轉(zhuǎn)鉆探為結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，沖洗液的驅(qū)動力使液動錘受到?jīng)_擊并將沖擊產(chǎn)生的能量向鉆頭傳遞，利用鉆頭對巖石進行破碎。一般情況下，用泥漿泵進行沖洗液的傳遞和配送，液動錘處于鉆頭和鉆桿中間，跟隨著鉆頭向孔內(nèi)深入，并給予鉆頭持續(xù)而有一定頻率的沖擊，形成負荷為鉆頭增力。

三、我國地質(zhì)鉆探技術(shù)的發(fā)展趨勢

（一）鉆探方法的發(fā)展趨勢

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國現(xiàn)有的鉆探方法已經(jīng)不能夠滿足社會的需要，不足之處已經(jīng)不斷的顯現(xiàn)出來。就目前的狀況，我國地質(zhì)鉆探技術(shù)發(fā)展的重要方向就是進行高效率的鉆探。目前世界領(lǐng)先技術(shù)的金剛石繩索鉆探取芯法在我國應(yīng)該進行大范圍的普及型推廣，而那些針對不同地層和使用條件的勘探技術(shù)也需要更進一步的發(fā)展。

（二）地質(zhì)鉆探設(shè)備的發(fā)展趨勢

隨著我國地質(zhì)工作的不斷開展，表層或淺層的礦產(chǎn)資源已經(jīng)開發(fā)殆盡，其他表層鉆探活動也日益減少，現(xiàn)階段和未來將以深層鉆探為主，因此，傳統(tǒng)的鉆探設(shè)備已經(jīng)無法滿足地質(zhì)勘探工作的開展。為了適應(yīng)深層作業(yè)任務(wù)和提高作業(yè)效率，未來將會研發(fā)更高強度的鉆探探頭和一機多用適應(yīng)不同鉆探環(huán)境的鉆探設(shè)備。同時，地質(zhì)鉆探行業(yè)也會針對某種特殊需要進行鉆探設(shè)備的開發(fā)。另外，鉆機、鉆頭以及鉆具等一些小型設(shè)備或者是配套的能源供給等其他設(shè)備或?qū)崿F(xiàn)自動化。

（三）地質(zhì)鉆探應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展趨勢

隨著技術(shù)的發(fā)展，未來地質(zhì)勘探技術(shù)將在地質(zhì)鉆探、地?zé)徙@探、石油鉆探、文物勘察鉆探、工程勘察鉆探、地下水污染在線檢測、泥石流滑坡檢測等諸多方面應(yīng)用。但是最主要的地質(zhì)鉆探技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域仍然會是在礦產(chǎn)資源勘察方面的應(yīng)用，尤其是西部高品位深層礦產(chǎn)的勘探方面。

四、結(jié)束語

現(xiàn)如今世界經(jīng)濟在迅速地發(fā)展著，各個國家為了能夠順應(yīng)世界形勢也在努力地發(fā)展著各自的科學(xué)技術(shù)。在我國，鉆探技術(shù)與相關(guān)的裝備水平還跟國外的一些發(fā)達國家存在著非常大的差距，但是最近幾年隨著我國相關(guān)研究人員的不懈努力，這一差距正在逐漸地減小。所以，相關(guān)的研究人員應(yīng)該對地質(zhì)鉆探所設(shè)計的技術(shù)進行不斷地創(chuàng)新與完善，提高其鉆探速度，降低鉆探的成本，才能使施工的單位獲得更高的經(jīng)濟效益，使我國的施工水平登上更高的臺階，最終促進我國社會的發(fā)展。

參考文獻：

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