地质工程勘查中钻探技术的方法及其应用分析

地质工程勘查中钻探技术的方法及其应用分析

翟小萌

身份证号： 41018219870905****

摘要：在当前地质勘察工作中，钻探技术的方法是至关重要的。科学合理的应用钻探技术对于提升地质工程勘察效果具有重要意义。本文对地质工程勘查中钻探技术的应用状况进行了分析，旨在为同行业工作人员提供有益参考。

关键词：地质工程勘察；钻探技术；应用方法

引言：近些年，随着当前我国钻探地质矿产科学勘查探测相关技术的不断进步发展以及在我国地质工程中的广泛应用，钻探技术也出现了比较大的技术发展趋势。由于我国当前钻探技术逐渐朝着探测自动化、智能化、精细化的方向发展，这对我国钻探地质矿产自然资源调查勘探技术开发、地质科学钻探技术勘查都作的发展来说具有一定的重要技术理论促进作用。因此，在地质工程勘察中，如何利用钻探技术成为目前急需解决的问题。

一、地质勘察工程的概念

地质勘察是指在地质测绘、调查以及地质试验、勘察等技术手段和探测方式的协助下，获得和地质工程建设相关的水体、土体和其他岩体的各种力学测量参数，并在这些探测工作的理论基础上进行论证、评价以及同时检验工程建筑的使用适宜性、场地上的稳定性和环境演化性，除此之外，还可以就此提出一些关于工程施工技术原则和探测资料的技术建议。地质勘探工程中的钻探作为非常重要的地质勘探探测方法，既是确保地质勘察探测资料准确的技术基础，又是对在测试孔内原位和探测岩土地质样品时所采取的非常重要的地质辅助探测手段，特别是对探测岩溶、砂土以及岩质碎石和粘土等一些复杂的岩质地层更是可以发挥非常大的辅助作用。如果在实际勘探工作中它所运用的技术是不合格的地质钻探探测技术，那么在直接揭露复杂地层地质结构时的资料准确性就不能得到很好的质量保证，而且不会直接获得任何力学测量参数，再严重一点直接的就会导致出现虚假的地质勘察资料报告的问题，会对地质工程建设的生产质量安全造成直接的影响，而且还可能会直接出现不必要的安全隐患。

二、地质勘查常用钻探技术

1、绳索取芯技术

对于绳索取芯技术而言，是一种重要打捞技术，只有在一个钻头出现重大问题，需要对其进行日常检查或者是需要更换的时候，才将使用钻杆对其进行升级。基本的工作原理也就是：只有在一个岩心的导管内没有装满岩心管矿心或者特别是岩心管矿心被钻头堵塞的时候，才可能需要总专门的一种绳索打捞工具进行提升运用，在整个钻杆当中，对整个矿心最大容纳量的管道柱进行抬升提取，不必将整个钻杆柱提升到地表表层上来。

在此技术基础上，人们逐步开发研制出了利用金石刚作为绳索的提取芯片的技术。金刚石多为人们所熟知的用途皆为装饰品，例如钻石珠宝等各类首饰。然而在目前我国的浅层地质勘探行业中，金刚石也广泛用于浅层地质考察勘查找矿设备和深段地层挖掘钻探探测找矿设备技术。现阶段，在我国地层钻探地质考察找矿设备的应用行列中，金刚石绳索取芯挖掘技术在深地层钻探探测找矿设备技术中，得到广泛的使用，这是充分利用到这种金刚石使其硬度高、使用寿命长的特点。在进行地底采矿的过程中，金刚石的硬度可以钻破地层岩石，钻探到更深的矿层分布区。绳索中的取芯材料就是因为绳索是用来直接控制各种金刚石并且将两者材料进行有机的物理结合，由于绳索的取芯材料材质是特殊的，这样绳索才能真正达到理想的矿石钻探绳索找矿工艺技术水平。但是由于我国目前的绳索钻探找矿技术水平还还是存在很多不足之处，例如由于金刚石硬度不受绳索控制和绳索取芯材料不够坚硬，发生过断裂的现象。从这个角度来看，我国的深层钻探探测技术与国外相比来说还是比较落后的。因此我国应该积极的发现钻探技术的问题，并且对钻探技术进行创新发展。

2、反循环钻探技术的应用

反循环空气水力矿井钻探地质钻井施工技术在我国水利水电工程水力钻井以及地质勘探施工技术研究中的广泛应用主要可以大致分为两种：水力液压空气水力反循环地质钻井钻探技术和空气水力液压空气反循环水力钻井钻探技术。反循环也是水力钻井地质钻探施工技术主要技术分类中的研究技法方式，区别在于反循环水力钻探介质的不同，分为液压水力空气液压反循环水力钻井钻探技术和空气水力液压空气反循环水力钻井钻探技术。前者主要的钻探介质是液体地下水或者固体污泥，两种循环模式之间无显著性差异。两者都用于将钻杆物料作为流动介质输送到一个井底，在这个输送过程中可以直接借助自动取心机或钻头直接获得一个圆柱形状的岩心。这些岩心也可以被带到地面。该方式钻探钻进技术的最大优点之一是最终挖掘得到的取心岩石材料是完整的，取心岩石有较高的质量保证，它非常有效地降低了的劳动强度，特别需要指出的一点是，合理安排使用钻探时间和准确分析判断具体岩层结构是可以直接进行地质判定的重要元件。但该钻探技术的最大缺点之处是，和其他空气反循环方式钻井钻进技术产品相比，钻井机的速度和开钻效率都比较低，而且钻井能耗也比较高。通过这种空气反循环方式钻进钻井技术的名称可以清楚看出，这种钻进技术的气反循环钻井介质主要是通过压缩空气，由钻杆双臂带动钻杆的一个外管动机驱动的，在压缩机中空气将被输送到一个钻孔底部。然后压缩空气剧烈地热膨胀就会产生巨大冲击力，孔蒂潜孔锤随之被钻杆驱动站立起来，让它在一块岩石上顺利地移动发挥作用。钻井工人们通常需要把这些作为自动钻孔机的样品，并对这些岩屑材料进行一些相关的钻探试验。该钻探技术不仅能很好地提高自动钻井机的效果，还具有劳动强度低、成本低的优点。更重要的一点是，它虽然可以及时准确判断砾石岩层的结构变化。但这种方法其实有很大的缺陷：它只能采用砾石岩屑厚度作为及时判断一个岩石岩层样品的地质标准，这与一些常规地质原因完全不符，因为这些地质标准不能准确地及时反映一个地层地质结构中可能出现的各种缺陷。反循环钻进技术广泛应用于地质勘察、安克雷奇施工、复杂地层注浆等工程中，可顺利地形成井眼。

结语：总得来说，地质勘探中钻探技术的工艺复杂多样，并且可以涉及的范围非常广，所以就要根据具体的现场情况，来进行针对性的选择。此外，有关的工程施工人员也一定要熟练的学习掌握地质钻探行业技术的相关知识，只有这样才能够可以有效促进目前我国地质钻探行业技术的全面健康发展。

参考文献：

[1]张强. 探析地质工程勘查中钻探技术的应用[J]. 建筑工程技术与设计, 2015, 000(036):333.

[2]邓君君. 地质工程勘查中钻探技术的方法及应用研究[J]. 冶金丛刊, 2020, 005(006):122-123.
[3]张雷.关于钻探施工中的安全隐患[J].新疆有色金属,2016,(2).107-108.

[4]梁俭,高元宏,陈宗涛,等.坑道钻探施工技术规程探讨[J].探矿工程-岩土钻掘工程,2016,(9).89-92.