關(guān)于野外地質(zhì)勘探的地質(zhì)機(jī)械高效配套分析

尉春玲

（山東省地礦工程勘察院，山東 濟(jì)南 250014）

隨著城市的發(fā)展與社會(huì)的進(jìn)步，人民群眾生產(chǎn)生活對(duì)于資源的依賴性逐漸提升，由此推動(dòng)了地質(zhì)勘探工作的發(fā)展。實(shí)踐表明，在地質(zhì)勘探工作中，地質(zhì)機(jī)械的配套程度與勘測(cè)方法往往對(duì)勘查工程的結(jié)果具有重要的影響，因此，為了進(jìn)一步促進(jìn)工程經(jīng)濟(jì)效益的提升，應(yīng)在優(yōu)化勘測(cè)方法的同時(shí)，有效促進(jìn)地質(zhì)機(jī)械高效配套工作的發(fā)展[1]。

1 地質(zhì)機(jī)械發(fā)展概述

1.1 地質(zhì)機(jī)械設(shè)備

作為野外地質(zhì)勘探工作中重要的施工用具之一，鉆機(jī)主要用于鉆進(jìn)施工工作的實(shí)施，在工程中，鉆機(jī)通過(guò)對(duì)鉆頭與鉆具的有效應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)地層深部的鉆入，從而更好地為地質(zhì)勘探奠定基礎(chǔ)。在對(duì)巖土進(jìn)行鉆掘的過(guò)程中生，根據(jù)作業(yè)對(duì)象與目的的變化，使用的鉆機(jī)類型也會(huì)出現(xiàn)一定的變化，根據(jù)鉆進(jìn)形式來(lái)看，可以將其分為復(fù)合、回轉(zhuǎn)、沖擊以及振動(dòng)等四種類型，其中，針對(duì)硬度相對(duì)較低的巖層，多使用回轉(zhuǎn)型鉆機(jī)進(jìn)行施工，而針對(duì)硬度相對(duì)較高的巖層，多使用沖擊型鉆機(jī)進(jìn)行施工[2]。此外，根據(jù)鉆機(jī)用途的不同，可以將其分為水井鉆機(jī)、石油鉆機(jī)以及煤炭鉆機(jī)等多種類型。通常情況下，在對(duì)鉆具進(jìn)行選擇的問(wèn)題上，主要的選擇依據(jù)是鉆具作用對(duì)象的主要特性與施工用途，研究顯示，目前應(yīng)用最多的鉆具是螺旋鉆具。

1.2 常用地質(zhì)鉆機(jī)類型

1.2.1 XY-4型千米鉆機(jī)

此類鉆機(jī)的特征是鉆機(jī)的運(yùn)作速度極快，在低速運(yùn)作中，其扭距相對(duì)較高，因此，多適用于金剛石巖芯的鉆進(jìn)工作。同時(shí)，由于其質(zhì)量相對(duì)較低且結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，有利于拆分、運(yùn)輸以及設(shè)備的保養(yǎng)，因此常用于山區(qū)等復(fù)雜環(huán)境的地質(zhì)勘探。從安全角度來(lái)看，由于其在高速鉆進(jìn)工作中具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性，因此在實(shí)際工作中的安全性相對(duì)較高。

1.2.2 ZD60地質(zhì)鉆機(jī)

該鉆機(jī)自身?yè)碛械哪芰颗c動(dòng)力相對(duì)較大，因此可以有效對(duì)埋鉆與塌孔現(xiàn)象進(jìn)行處理。另一方面，從設(shè)備結(jié)構(gòu)的角度來(lái)看，由于其采用模塊組合的設(shè)計(jì)，因此具有較好的分體性能，可以更好地滿足多種類型鉆孔的施工工作。此外，由于其可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，因此有利于實(shí)現(xiàn)人力與物力資源的節(jié)約[3]。然而，該設(shè)備的不足之處在于其自重極大，因此往往難以進(jìn)行移動(dòng)，同時(shí)，在鉆孔的過(guò)程中，往往需要接長(zhǎng)鉆桿，因此很容易對(duì)工程施工造成不必要的干擾。

2 地質(zhì)勘探方法的主要類型

2.1 坑探方案

一般來(lái)看，坑探方案主要是指由地表向深處巖層進(jìn)行挖掘，該方案的主要目的是獲取較大尺寸的原裝與擾動(dòng)土樣，從而幫助地質(zhì)勘探人員更好地對(duì)地質(zhì)現(xiàn)象進(jìn)行直接觀察。

另一方面，由于探坑的尺寸相對(duì)較大，因此有利于勘探人員對(duì)地質(zhì)資料進(jìn)行分析與研究。通常情況下，探坑主要可以分為試坑、探槽、淺井以及斜井等多種方式，其主要用于地層暴露或開放的區(qū)域。在實(shí)踐過(guò)程中，為了有效促進(jìn)地質(zhì)圖測(cè)繪精度的提升，應(yīng)在地質(zhì)填圖工作前進(jìn)行坑探工作，以便幫助相關(guān)勘探人員對(duì)巖層產(chǎn)狀要素與地質(zhì)構(gòu)造情況進(jìn)行有效掌握。

2.2 鉆探方案

在地質(zhì)勘探中，作為一種常用的勘探方案，鉆探對(duì)于相關(guān)工作的開展具有重要的意義與價(jià)值。

從定義上來(lái)看，該技術(shù)主要是指在勘探過(guò)程中通過(guò)對(duì)鉆機(jī)的使用來(lái)實(shí)現(xiàn)巖石的破碎，以便進(jìn)行礦物質(zhì)與巖芯的采集，從而有效完成巖石特征與分布情況的有效分析。通常來(lái)說(shuō)，該方案應(yīng)用的范圍相對(duì)較為廣泛，天然氣、煤炭以及石油等物質(zhì)的勘探工作均可通過(guò)此方法得以實(shí)現(xiàn)。在分類方面，根據(jù)巖石破碎外力的不同，可以將其分為回轉(zhuǎn)、振動(dòng)以及沖擊等三種，同時(shí)，根據(jù)鉆孔取樣的不同，可以將其分為不取樣與取樣等兩種類型。在應(yīng)用范圍上，鉆探可以實(shí)現(xiàn)地表下數(shù)千米深度的有效鉆探，有利于為相關(guān)工作的進(jìn)一步發(fā)展提供保障。

3 地質(zhì)機(jī)械高效配套的案例分析

以嶗山礦區(qū)為例，該地區(qū)的自然情況如下：①礦床常年呈現(xiàn)裸露的情況，巖層多數(shù)為碎屑巖類且具有縫隙沖水的特征；②在地表下的含水巖組內(nèi)部，碎屑巖類數(shù)量相對(duì)較多，以粉砂巖為基本組成物，富水性相對(duì)較差；③地下水的主要補(bǔ)給途徑為大氣降水；④礦床開采的極值為60米，且大部分礦床位置在侵蝕基準(zhǔn)面之上，適合進(jìn)行露天開采工作。

在對(duì)地質(zhì)機(jī)械進(jìn)行配置的問(wèn)題上，相關(guān)人員應(yīng)將勘探目的與自然地理?xiàng)l件作為切入點(diǎn)，通過(guò)對(duì)機(jī)械性能的分析進(jìn)行設(shè)備的選擇。其中，在對(duì)礦區(qū)巖層特性與地理環(huán)境進(jìn)行掌握的前提下，可以選取水文地質(zhì)調(diào)查來(lái)確定水井鉆機(jī)。在局部進(jìn)行鉆探與探槽工作時(shí)，探坑的數(shù)量為12個(gè)，由于可以推測(cè)，工程應(yīng)用的鉆機(jī)應(yīng)具有靈活性，通過(guò)對(duì)上述鉆機(jī)情況進(jìn)行分析可以得出，應(yīng)選用XY-4型千米鉆機(jī)進(jìn)行相關(guān)工作。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著社會(huì)的發(fā)展與時(shí)代的進(jìn)步，我國(guó)地質(zhì)勘探工作的數(shù)量不斷提升，在野外地質(zhì)勘探工作開始前，為了有效確保工程的勘探效果，應(yīng)對(duì)礦區(qū)的地理與自然情況進(jìn)行深入的調(diào)查，以便對(duì)礦石的基本結(jié)構(gòu)特性進(jìn)行研究，從而有效針對(duì)坑探、鉆探以及物理特性等方案進(jìn)行選擇，以便實(shí)現(xiàn)勘探機(jī)械的有效選擇。在此基礎(chǔ)上，為了進(jìn)一步促進(jìn)勘探機(jī)械的高效配套，應(yīng)嚴(yán)格遵守地質(zhì)鉆機(jī)為中心的原則，通過(guò)其他設(shè)備的有效輔助，從而為勘探效率的提升提供保障。