淺析地質(zhì)勘查中鉆探技術(shù)手段的應(yīng)用

蔡長柱吉林省煤田地質(zhì)二〇三勘探公司

淺析地質(zhì)勘查中鉆探技術(shù)手段的應(yīng)用

蔡長柱
吉林省煤田地質(zhì)二〇三勘探公司

在我國，地質(zhì)勘查技術(shù)逐漸形成專業(yè)化、系統(tǒng)化的發(fā)展趨勢，與國外的同行業(yè)相比，差距逐漸縮小。但不可否認(rèn)的是，我國國內(nèi)的地質(zhì)勘查技術(shù)還存在諸多局限性，諸如功能單一、操作不便、搬運(yùn)難度大等問題。鑒于此，本文筆者探討了鉆探技術(shù)在地質(zhì)勘查中的應(yīng)用問題，以期加強(qiáng)對我國地質(zhì)勘查技術(shù)的認(rèn)知，進(jìn)而開創(chuàng)新的局面。

地質(zhì)勘查；鉆探技術(shù)；應(yīng)用

現(xiàn)如今，隨著我國經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，礦產(chǎn)的需求量逐年加大，我國的地質(zhì)勘查事業(yè)也發(fā)展到全新的階段，因此也帶動了整個地質(zhì)行業(yè)的發(fā)展，特別是廣泛應(yīng)用的鉆探技術(shù)，其在地質(zhì)勘查中發(fā)揮的作用越來越大。由于它具有非常準(zhǔn)確的分析力、高工作效率等諸多優(yōu)勢，因而在眾多領(lǐng)域廣受青睞。本文筆者對地質(zhì)勘查進(jìn)行了簡單闡述，并分析了其在實際工程中的相關(guān)應(yīng)用問題。

一、地質(zhì)勘查及鉆探技術(shù)簡述

（一）內(nèi)涵

地質(zhì)勘查是指利用測繪、勘探和調(diào)查等多種方法得到關(guān)于工程建設(shè)有關(guān)的信息，比如水、土及巖體力學(xué)的參數(shù)變化、地質(zhì)空間的分布情況等。通過地質(zhì)勘查工作能夠為建筑施工提供資料建議，為完成建筑施工提供安全、可靠的保障。在地質(zhì)勘查工作中，我們需要運(yùn)用到各種技術(shù)手段，其中鉆探技術(shù)十分常見，它是一種十分重要的勘查技術(shù)，通過測試孔內(nèi)的原位與巖土樣品的來取，確保工程地質(zhì)勘查資料的準(zhǔn)確性。尤其是對于那些相對復(fù)雜的地層，比如砂土、碎石土等地層，沒有鉆探技術(shù)是無法實現(xiàn)勘查的，也不可能做出對地層結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確判斷，相應(yīng)地也就不能得到十分準(zhǔn)確的力學(xué)參數(shù)，很有可能埋藏和引發(fā)各種安全事故。

（二）作用及意義

在人類的歷史發(fā)展進(jìn)程中，地質(zhì)鉆探技術(shù)可謂是一項基本的技術(shù)，這源于我國地大物博，礦產(chǎn)資源的豐富，加之我國在勘查技術(shù)上的日趨進(jìn)步，使得鉆探技術(shù)在各個領(lǐng)域都被廣泛應(yīng)用。在當(dāng)前的社會發(fā)展中，鉆探技術(shù)具有十分重要的現(xiàn)實意義，它對城市地下水的開采、各種礦產(chǎn)資源的開發(fā)等都發(fā)揮了越來越重要的作用。

二、地質(zhì)鉆探技術(shù)應(yīng)用分析

通過幾十年的發(fā)展，我國的地質(zhì)鉆探技術(shù)已經(jīng)取得了一定的進(jìn)步，并且逐步形成了屬于自己的技術(shù)體系，下面筆者簡要介紹幾種常見的鉆探應(yīng)用技術(shù)：

（一）反循環(huán)式鉆探技術(shù)

反循環(huán)鉆探技術(shù)是當(dāng)前一種新型的鉆探技術(shù)，它掀起了鉆探技術(shù)的第二次革命，對我國的地質(zhì)鉆探事業(yè)起到了舉足輕重的作用。該技術(shù)可分為兩種類型，一是空氣反循環(huán)，另一種是水利反循環(huán)。通常來說，空氣反循環(huán)效率越高，其運(yùn)行成本就越低，但它只適合部分干旱地區(qū)。水利反循環(huán)取心質(zhì)量好，且時間利用率較高。我們結(jié)合地層的實際條件，可以把這兩種類型的鉆探方法進(jìn)行綜合性的使用，兩種優(yōu)勢方可兼得。

（二）繩索取心鉆探技術(shù)

繩索取心鉆探技術(shù)是一種特殊的鉆探技術(shù)，他不需要提鉆取心，在巖礦心裝滿巖心管或者發(fā)生巖礦心堵塞的情況時，我們不需要把孔內(nèi)鉆桿柱提升到地表以上，而是可以通過一條專用的繩索將巖礦心容納管撈取上來。當(dāng)然，在遇到鉆頭需要進(jìn)行檢修或更換的時候就不得不把全部鉆桿柱提升起來。該技術(shù)在很大程度上減少了升降鉆具的輔助時間，大大增加了純鉆進(jìn)的時間，有效地提高了鉆進(jìn)的效率，不失為一種良好的現(xiàn)代化鉆探技術(shù)。

（三）液動錘鉆探技術(shù)

在回轉(zhuǎn)鉆探的基礎(chǔ)上，我們通過泥漿泵輸送的沖洗液來馭動液動潛孔錘，以此對破碎巖石的鉆頭施加一定頻率的沖擊能量，這就是液動錘鉆探技術(shù)的工作原理。在進(jìn)行鉆孔的過程中，液動錘安裝在鉆桿與鉆頭中間，并逐漸對鉆頭施加沖擊負(fù)荷，這樣就可以有效地提高鉆進(jìn)效率。毋庸置疑，該技術(shù)是對以往常規(guī)性的回轉(zhuǎn)鉆探的重大改進(jìn)和創(chuàng)新，是繼現(xiàn)代金剛石鉆探和空氣鉆探之后的另一種新型鉆探方式，具有“無堅不摧”的優(yōu)勢作用，能夠解決很多堅硬巖層和復(fù)雜巖層的各種鉆探問題。

（四）組合形式鉆探技術(shù)

在實際的鉆探工作中，有時會將反循環(huán)式鉆探技術(shù)和繩索取心鉆探技術(shù)有機(jī)的結(jié)合在一起，將不同鉆探技術(shù)的優(yōu)勢進(jìn)行融合并將各技術(shù)的不足相互補(bǔ)充完善，形成綜合性極強(qiáng)的組合形式鉆探技術(shù)，在實踐中該技術(shù)能夠根據(jù)地質(zhì)條件的情況和鉆探的需求發(fā)揮不同鉆探技術(shù)的優(yōu)勢，促使鉆探效率提高，極大的降低鉆探成本。

三、我國未來的鉆探技術(shù)新趨勢

（一）大力研發(fā)新技術(shù)及相應(yīng)的配套設(shè)備

現(xiàn)階段，我國深部地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中的設(shè)備需求量巨大，且十分緊迫。當(dāng)前，深孔全液壓動力頭巖心鉆探是為數(shù)不多的我國擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的新技術(shù)，它逐漸占領(lǐng)市場，開始與國際社會并駕齊驅(qū)，推動了我國地質(zhì)勘查鉆探技術(shù)的跨越式發(fā)展。如今，很多國家都把這種鉆探技術(shù)運(yùn)用在深層礦產(chǎn)的勘查和探孔工作當(dāng)中，效率極高。擺在我們面前的首要任務(wù)是加快對新技術(shù)的研發(fā)，加大對新技術(shù)的投入力度，同時，加快對相關(guān)設(shè)備的更新，做到自主發(fā)明、自主生產(chǎn)、自主應(yīng)用。在部分發(fā)達(dá)國家，諸如深孔全液壓動力頭巖心鉆探這一類的新技術(shù)在 研制與開發(fā)上明顯更勝一籌，這對我國來說不僅僅是一種壓力，更是一種動力，需全力朝著更具創(chuàng)造力的方向邁進(jìn)。

（二）大力推廣與應(yīng)用最新鉆探技術(shù)

我國的鉆探技術(shù)經(jīng)歷了兩次革命，取得的碩果累累，金剛石繩索取心技術(shù)、反循環(huán)式鉆探技術(shù)、空氣泡沫鉆探技術(shù)等也得到大力的推廣與應(yīng)。然而，僅僅有先進(jìn)的技術(shù)也是不行的，如果沒有廣泛的推廣，無論多少先進(jìn)的技術(shù)也是無用的。另外，就我國的情況來看，全國各地的各種鉆探新技術(shù)推廣運(yùn)用并不均衡，這對整個鉆探技術(shù)的發(fā)展影響是巨大的，筆者認(rèn)為在推廣的過程中必須因地制宜，確保新技術(shù)的及時、穩(wěn)定、精準(zhǔn)推廣。

四、結(jié)束語

總而言之，地質(zhì)鉆探技術(shù)的先進(jìn)與否是當(dāng)今社會發(fā)展進(jìn)步的一個重要標(biāo)志。在當(dāng)前日趨緊張的資源狀態(tài)下，我們不僅要深入對現(xiàn)有技術(shù)的認(rèn)識，也要開拓創(chuàng)新，研發(fā)新的鉆探技術(shù)，不斷完善的鉆探技術(shù)體系，發(fā)展壯大鉆探技術(shù)研究隊伍，為我國的地質(zhì)鉆探事業(yè)貢獻(xiàn)力量。

[1]包昆.地質(zhì)勘查中鉆探技術(shù)手段的應(yīng)用及發(fā)展分析[J].城市地理,2015,22:63.

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[3]劉椿.礦產(chǎn)勘查中的物化探技術(shù)應(yīng)用與地質(zhì)效果分析[J].中小企業(yè)管理與科技(下旬刊),2014,09:106-108.