■錢振偉

（遼寧省地礦測繪院　遼寧　沈陽　110031）

關(guān)于地質(zhì)鉆探技術(shù)的探討

■錢振偉

（遼寧省地礦測繪院遼寧沈陽110031）

我國的地質(zhì)勘察事業(yè)近些年不斷的發(fā)展，那么鉆探技術(shù)以其準(zhǔn)確的分析能力在地質(zhì)勘察工程中也應(yīng)用的越來越多，同時也成了地質(zhì)勘察的主要手段。接下來本文將對地質(zhì)勘察工程中的鉆探技術(shù)進(jìn)行分析，希望能對同行們有所幫助。

地質(zhì)鉆探技術(shù)勘察

1　關(guān)于地質(zhì)勘察工程

1.1概念

工程勘察指的是經(jīng)過測繪、試驗、勘探、調(diào)查等一些方法，從而獲取到和工程建設(shè)相關(guān)的水體、土體及巖體的力學(xué)參數(shù)、變化規(guī)律、空間分布等一些信息，然后以此來對建筑適宜性、場地穩(wěn)定性、環(huán)境演化性進(jìn)行論證、評價、檢驗，同時再提出一些關(guān)于施工原則、資料的建議。地質(zhì)工程鉆探是很重要的勘探方法，同時也是測試孔內(nèi)原位和巖土樣品采取的一個重要輔助手段，也是保證勘察資料準(zhǔn)確的一個基礎(chǔ)，尤其是對一些復(fù)雜地層，比如巖溶、砂土、碎石土等，如果鉆探的技術(shù)不合格，那么也就不能對地層結(jié)構(gòu)進(jìn)行準(zhǔn)確的揭露，更不能獲取到力學(xué)參數(shù)，甚至?xí)霈F(xiàn)勘察報告虛假這樣的問題，那這也就直接影響了工程建設(shè)的質(zhì)量，也會出現(xiàn)一些安全隱患。

1.2特點和使用條件

（1）布置勘探工程的鉆孔時，不僅要考慮到自然地質(zhì)的情況，也要結(jié)合好工程的特點和類型，比如說民用建筑和工業(yè)建筑要按照建筑的輪廓線來進(jìn)行布孔，而水壩則是要順著壩的軸線來布孔等。

（2）通常來說，除了大型的水利工程、控測深巖漿、深埋隧道以外，其他鉆進(jìn)的深度都不大，也就在十余米左右，因此我們就會經(jīng)常用輕便鉆機和簡易的鉆探法。

（3）鉆孔的用途通常有很多種，比如說一個鉆孔要查明水文地質(zhì)條件、地質(zhì)結(jié)構(gòu)、地層巖性的同時，還要做各樣的長期觀測及取樣、試驗等，而有一些的試驗很多時候都是和鉆進(jìn)來同時進(jìn)行的，因此進(jìn)尺也就較慢。

（4）在鉆進(jìn)方法和鉆孔結(jié)構(gòu)中的編錄、觀測等方面都有著特殊要求。

2　鉆探技術(shù)分析

所謂地質(zhì)鉆探技術(shù)就是對地下進(jìn)行鉆孔來打碎巖石的一種工藝方法，鉆探技術(shù)也是一種驗證、取得地下巖層材料信息、地下實物資料，評估礦石的品味和計算儲量的一個技術(shù)手段。對于不同鉆探的目的，那鉆探工藝和裝備也就不同，我國現(xiàn)在對鉆探技術(shù)投進(jìn)了大量的人力物力財力，這也使我國的鉆探技術(shù)形成了一種技術(shù)體系，如反循環(huán)鉆探技術(shù)，繩索取心技術(shù)，定向?qū)泳@探技術(shù)，液動潛孔錘鉆技術(shù)，還有新型的節(jié)水鉆探技術(shù)等。

2.1反循環(huán)鉆探技術(shù)

反循環(huán)鉆探技術(shù)有兩種：水力反循環(huán)技術(shù)和空氣反循環(huán)技術(shù)，兩者的不同之處就是循環(huán)的介質(zhì)不同?？諝夥囱h(huán)鉆探技術(shù)就是將壓縮空氣來做循環(huán)的介質(zhì)，用雙壁鉆桿外管把壓縮的空氣送到鉆孔底，那么空氣的劇烈膨脹就會出現(xiàn)沖擊力，從而驅(qū)動了孔底潛孔錘，讓其作用于巖石上，而空氣作用以后會通過鉆桿中心的通道重新回到地表，同時也會夾帶一些巖屑，那我們就可以將此作成鉆探取樣樣本，然后對巖屑進(jìn)行化驗；

優(yōu)缺點：空氣反循環(huán)可以提高鉆探的效果，而且勞動強度低，成本也很低，同時也能及時的判斷出巖層的變化，適合用在一些缺水干旱的地區(qū)來進(jìn)行鉆探。但是此方法是用巖屑來作為確定巖樣的標(biāo)準(zhǔn)的，這也就很不合乎情理，不能對地層結(jié)構(gòu)所出現(xiàn)的缺陷進(jìn)行如實反映。水力反循環(huán)所鉆探取得了巖塊較完整，取心的質(zhì)量也不錯，同時勞動強度也較低，能合理的利用時間和準(zhǔn)確的對巖層進(jìn)行判斷。但是技術(shù)時空氣反循環(huán)相比，鉆進(jìn)的速度和效率都不是很高，也很耗能。

適用性：反循環(huán)技術(shù)適合用在地質(zhì)勘察的取樣工程，還能勘察水文水井和松軟塌陷的地層，還有復(fù)雜地層錨固施工和注漿中都能用此技術(shù)，就是用鉆桿所具有的隔空性能來對孔底的情況進(jìn)行判斷，從而能順利的成孔。

2.2液動潛孔錘技術(shù)

優(yōu)點：此技術(shù)是常規(guī)回轉(zhuǎn)鉆探的一個改進(jìn)成果，在回轉(zhuǎn)力和沖擊力的作用下，可以對高硬巖鉆進(jìn)的效率提高很多，從而也就減少了打孔的成本。此技術(shù)還能利用堅硬巖石抗剪度低和脆性大這樣的特點，對于一些鉆孔質(zhì)量差和鉆探復(fù)雜地形都能用此技術(shù)解決。

適用性：此方法適合用在脆性大、巖層堅硬的地質(zhì)來進(jìn)行鉆探，因為此技術(shù)在使用過程中是高頻振動的，那就要注意好設(shè)備緊固的問題，而液動錘磨損的大小與液壓泥漿質(zhì)量的好壞有直接關(guān)系，因此液壓泥漿就要粘稠度低、含砂量少、潤滑性能好。

2.3繩索取心技術(shù)

這是一種不用鉆桿就能夠把巖心取出來的一種鉆探技術(shù)，而需要用到鉆桿的情況也只是鉆頭出現(xiàn)了問題或是要更換時才用的。其核心部分是巖礦心灌滿了巖心管或是堵塞的時候，用來打撈的工具，再將鉆桿里的巖礦心取出來以后，也就不用提升鉆桿柱了。

適用性：此技術(shù)的優(yōu)點有很多，因此使用的范圍也很廣，可以說是應(yīng)用到了各種專業(yè)領(lǐng)域，比如說鉆探石油天然氣，鉆探坑道，鉆探固體礦產(chǎn)，鉆探冰層，鉆探工程地質(zhì)，鉆探地?zé)岬鹊取?/p>

2.4組合鉆探工藝

此方法就是與繩索取心技術(shù)及反循環(huán)取樣、取心技術(shù)相結(jié)合在一起，從而得到了這樣一個綜合的鉆探工藝，吸取了各個鉆探工藝的優(yōu)點。

優(yōu)點：組合鉆探工藝是將三種鉆探技術(shù)的優(yōu)點結(jié)合在一其所產(chǎn)生的，此工藝能依據(jù)地質(zhì)的鉆探要求和地層的情況來提高鉆探的效率，從而也減少了額外勞動和成本。

2.5其他鉆探技術(shù)

除了我們上面說的這幾種技術(shù)以外，還有一些新材料、新工藝的應(yīng)用。新型節(jié)水鉆探技術(shù)是特別為干旱地區(qū)而研究出的一種鉆探技術(shù)，在研發(fā)新鉆頭方面，是用超聲波技術(shù)來制作金剛石鉆頭的，這樣也就提高了生產(chǎn)效率，增加了鉆頭使用壽命，而且和普通的鉆頭相比，鉆進(jìn)的速度提高20%。隨著新型沖洗液的研發(fā)，這也就解決了沖洗液在鉆桿內(nèi)部產(chǎn)生污垢這樣的問題，同時也很好的保護(hù)了鉆具，增加了鉆具的使用時間?，F(xiàn)在新型泥漿體系和泥漿材料也廣泛的用在了水源和地質(zhì)鉆探等一些領(lǐng)域。

3　總結(jié)

地質(zhì)鉆探技術(shù)時很繁瑣復(fù)雜的一項工藝，而且其涉及的領(lǐng)域也很廣泛，因此我們就要針對不同的地質(zhì)勘察工程來選擇適合的鉆探技術(shù)。在當(dāng)前這種資源開采緊張的情況下，我們要積極的發(fā)展、研究地質(zhì)鉆探技術(shù)，同時有關(guān)的工作人員也要多學(xué)習(xí)鉆探技術(shù)知識，這樣才能從整體上促進(jìn)我國鉆探技術(shù)的發(fā)展。

[1]冉恒謙.地質(zhì)鉆探技術(shù)與應(yīng)用研究 [J].地質(zhì)學(xué)報，2012，11.

[2]高富麗，劉躍進(jìn)，張偉.我國地質(zhì)鉆探技術(shù)裝備現(xiàn)狀分析及發(fā)展建議 [J].探礦工程（巖土鉆掘工程），2013，01.

P5[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-9-156-1