工程地質勘察中鉆探技術的應用分析

王賀寧

【摘 要】中國國土面積達到九百六十三萬平方千米，幅員遼闊，而且地形地勢西高東低，呈階梯狀分布；地形多種多樣（有高原、山嶺、平原、丘陵、盆地），山區面積廣大。正因此，我國地質勘探工作可謂是十分重要，它可以預測地震、尋找、勘探各類礦產，避免災害性的滑坡，研究古生物的演化等等。特別是在21世紀，中國經濟騰飛，給地質勘察工作提供了一個良好的平臺。既然是研究地質，那么必然少不了工程地質勘察中的鉆探技術本。文主要介紹了工程地質勘察中，鉆探技術的幾大類型、其所需設備以及應用方法。

【關鍵詞】鉆探技術；簡析；工程

0 引言

中國可謂是資源大國，在經濟高速發展的國情下，我國所需的礦產資源可以說是越來越多，因此工程地質勘察工作也變得更加重要起來。同時，我國作為后起之秀，雖然在工程地質勘察工作方面已有很大成就，但與一些發達國家相比，仍存在較大差距。那么對于工程地質勘察工作來說，最重要最直接的手段便是鉆探技術，因其具有高效、快捷、準確等的特點。雖然古代的鉆探技術的目的是找鹽找水，但其與現代的鉆探技術可謂是大不相同，現代的鉆探技術和鉆井不一樣，鉆探在鉆的過程中以探為主，鉆的大部分孔都要取巖心，從而進行分析研究。

1 工程地質勘察特點

特點大致是下面四個：1）首先，工程地質勘探的對象便是土地。那么在進行一系列專業操作之前，首先需要對要研究的地形進行分析，作出合理的判斷，從工程地質勘察中多種鉆探技術中正確選擇出所需要的方法。2）第二點就是鉆探在鉆的過程中以探為主，因此采樣比鉆孔更重要，同時也就要求在采取巖心時，鉆孔不必太大，盡量保證小于十米，這樣可以在不破壞地質結構的同時對其進行研究。3）工程地質勘察中的鉆探技術目的是探，手段時鉆，但是這并不意味著鉆孔不重要，鉆孔也是一件十分講求技巧的工作，在哪里鉆孔，大概要鉆多深，都需要研究人員作出合理判斷。同時，鉆孔的功能并不是只有采樣，通過它還可以了解當地的水文特點、地質災害等等。4）對于較為復雜的地形，勘探工作就必須要格外小心地進行，對鉆孔技術要求也會更高，如果技術不過關，不僅對技術人員的人身安全造成威脅，而且對所要研究的地形得出的結論也是不可信的。

2 工程地質勘察中鉆探技術的相關應用

可以說，鉆探技術在地質勘探中的應用是極其廣泛的。首先來說資源勘探，我國國土遼闊，物產很多，資源豐富，鉆探技術可以探查資源，對我國未來的發展十分重要。第二是鉆探取樣，近些年來我國的航天事業長足發展，對地球以外的星球的研究也正在如火如荼的進行著，要研究外界星球，首先要充分研究地球，對地球演變、地球不同地質充分了解后，才能借助這些地質信息對其他星球的地質做出一些判斷。下面來介紹幾種鉆探技術。

2.1 反循環鉆探技術

首先來介紹反循環鉆探技術。這種方法一般使用于固體地質層，特別是一些破碎地面，比如破碎巖石較多的地質。反循環鉆探技術的特點是可以連續，而且運用的原料（空氣）來源非常充足，因此它是非常受歡迎的一種方法。

下面介紹其使用方法：鉆探沖洗液自孔口經鉆桿與孔壁間，或雙壁鉆桿的內外管之間的環狀空間向下行，到達孔底后又從鉆桿或雙壁鉆桿內管上返到地表的一種相反方向循環方式的鉆探和取樣技術。沖洗液介質可以是水、泥漿或空氣。具體如圖1所示。

反循環鉆探技術優點很多，它可以實現邊鉆進，邊取樣；還可以隨時了解到所鉆地層情況。

2.2 繩索取心技術

繩索取心技術的特點是所用時間短，效率高，耗費的人力物力少。

具體操作是取巖心時不需要提出鉆孔內的全部鉆桿柱，而用專用帶鋼絲繩的打撈器，通過孔內鉆桿中心孔將裝有巖心的孔底內管提至地面，從而得以實現上述優點。

繩索取心鉆探鉆孔是本技術的核心器件，不同的尺寸應用于不同的地質，而且鉆孔的深度也有所不同。比如美國長年公司生產有AQ（48mm）、BQ（60mm）、NQ（75.7mm）、HQ（96mm）、PQ（122.6mm）、SQ（145.3mm）等多種規格。具體可見圖2。

2.3 液動潛孔錘鉆探技術

液動潛孔錘鉆探技術是一種較新的技術，它較好地利用了堅硬巖石脆性大而抗剪強度較低不耐沖擊力的弱點，使用對象一般是極硬的不好勘探的巖石層。有時，當鉆心質量過于差，技術人員也會選擇使用這種方法。

此項技術有多種分類：正作用式、反作用式、雙作用式、復合作用式、中空貫通式等等，具體結構如圖3所示。

圖3

3 工程地質勘察鉆探常用的鉆探方法和設備

一般來說，對于地質還算穩固的鉆探工程，應用的主要方法還是直接用機械來破碎巖石，當然這也分成幾種形式：沖擊鉆探、振動鉆探和噴鉆探等。

鉆探設備是指在進行地質勘探時所需要的一些主要的儀器設備，對于一般的工程來說，主要會用到泥漿凈化設備、鉆機、泥漿攪拌機，鉆塔等等。

4 結語

我國幅員遼闊，擁有豐富的礦產資源與地質信息，充分利用國土優勢，發展地質勘探工作，是十分明智的。而地質勘探中的“鉆探”工作，又是地質勘探中的核心步驟。國家應加大對鉆探工作的投資，讓我國的地質工作長足發展。

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[責任編輯：田吉捷]endprint