鉆探技術對地質勘探工作的影響

周軍懷

鉆探是地質勘查的一項重要手段。鉆探就是為了查明礦床、地層構造、土壤性質等，用機械向地下鉆孔，從鉆孔不同深度采取巖芯、礦樣進行分析研究，鑒別查明礦體或劃分地層，判定地層地質，為礦山開采和工程施工提供重要地質依據的工程活動，鉆探技術水平是影響地質勘查成果的重要因素。

一、鉆探技術方法和現狀

1.鉆探技術方法

鉆探技術方法按機械碎巖方式分為回轉鉆進、沖擊鉆進和沖擊回轉鉆進等；按碎巖工具或磨料分為鋼粒鉆進、硬質合金鉆進、金剛石鉆進、復合片鉆進、牙輪鉆頭鉆進等；按獲取巖心的方式分為提鉆取心、繩索取心、反循環連續取心等；按沖洗液類型分有清水鉆進、泥漿鉆進、空氣鉆進等；按沖洗液循環方式分為正循環鉆進、反循環鉆進、孔底局部反循環鉆進；按取芯方法又分為單管鉆進和雙管鉆進等，此外還有一些特殊的方法，如井底動力驅動鉆進、定向鉆進等等。在地質勘探工作中，主要是采用取心回轉鉆進。

2.鉆探技術現狀

鉆探技術和方法近20年來發展較快，地質鉆探技術水平顯著提高。沖擊回轉鉆進方法、繩索取芯沖擊回轉鉆進方法、不提鉆換鉆頭方法和深孔繩索取芯方法、定向鉆探技術及取芯定向鉆進等技術水平不斷得到提高，巖心鉆機鉆進深度不斷增大，全液壓動力頭鉆機和輕便、高效、多功能取樣鉆機及其配套的鉆進工藝方法得到推廣。

3.鉆探程序

鉆探過程主要包括機場平整、設備搬遷和安裝、施工準備、開孔、鉆探取芯和原位試驗、量測初見水位、終孔驗收、水文觀測、封孔等工序。

二、鉆探技術對勘探工作的影響

鉆探技術是地質勘探的核心，也是地質勘探相關工作的基礎和前提。鉆探是地質勘探的重要手段，鉆探工藝的選擇，直接影響著勘探施工的費用、工期、質量等各方面。鉆探技術主要包括設備、工藝和人員三個因素，這三個因素對鉆探技術的應用有著決定作用。

（一）鉆探設備的選用

鉆探設備是地質鉆探工作的基礎，是鉆探工作的決定因素。地質勘探進行前首先要編寫勘探大綱，對鉆探工作提出技術要求。鉆探工作要根據勘探大綱和技術要求中的施工環境、地層條件、終孔深度、孔徑大小、取芯要求等因素綜合考慮鉆機的選用。先是根據終孔深度選用合適能力的鉆機。比如終孔深度要求240米的孔，鉆機就應選用鉆進能力300米的鉆機。如果選用能力200米的鉆機，就會小牛拉大車，造成遇到卡鉆等事故時無法處理的狀況；也不應選用能力400米以上的鉆機，這樣就會增加設備搬遷和使用費用。其次還要考慮施工環境，如果施工場地平整，交通條件便利，設備搬遷容易，則鉆機選用時可不考慮其大小和重量，否則就要選用相對重量輕，長寬高相對小的動力頭式鉆機、履帶式液壓鉆機或其它輕便鉆機。另外，鉆機的選用還應考慮地層的復雜程度、要求的孔徑大小和取芯要求。如果地層復雜，孔徑要求大，鉆機能力就酌情增加；如果對取芯率要求高，采用繩索取芯工藝，則選用鉆機時還要考慮鉆機對繩索取芯的適用性。總之，鉆機的選用是鉆探工作是否成功的決定因素，選用合適，不但能提高鉆進效率，還能節省設備費用。

（二）鉆探工藝的選用

科學合理的鉆探工藝可以提高鉆進效率，節省人、財、物，保證勘探質量，按期或提前完成鉆探施工。工藝的選擇要考慮場地狀況、地質條件、技術要求、取芯難易程度等因素。單管合金鉆進工藝簡單、設備器具便宜易購，鉆探費用低，操作容易，但這種工藝適用范圍小，鉆進效率低；繩索取芯金剛石鉆進工藝可以連續取芯，提高純鉆進時間，從而提高鉆進效率，但這種工藝對操作人員素質要求高，材料消耗費用大；如果要求是定向鉆進，還應該選用定向專用鉆具。總之，不同的地層和要求，應該選用不同的鉆探工藝，要綜合考慮，既要提高鉆進效率，還要考慮鉆探成本。

（三）操作人員的選用

操作人員是設備的使用者，是鉆探工藝能否順利實施的決定者，其水平的高低是工藝能否發揮效率的關鍵。隨著勞動力待遇的提高，鉆探人員費用逐年增加，因此選用操作人員時要考慮其素質和數量，這樣對提高鉆進效率，減少鉆探成本也有很大的促進作用。

（四）新技術、新工藝的使用對鉆探技術的革新和進步，對勘探效率和質量也有著很大的促進作用。

鉆探設備、鉆探工藝、操作人員等因素決定著鉆探技術的科學應用，而鉆探技術又決定著地質勘探的費用、質量等諸多方面，因此做好設備的選擇，采用科學合理的鉆探工藝，提高操作人員的技術水平，勘探工作才能節省成本，調高效率，順利達到我們的勘探目的。