王紅玫 華巍
摘 要:隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展也得到了巨大的進(jìn)步。鉆探工程施工技術(shù)是地質(zhì)勘探工作中尤為重要的一項技術(shù)工藝,其在地質(zhì)勘探工作中發(fā)揮著尤為重要的作用。就目前來看,我國資源緊張的局面越來越嚴(yán)峻,現(xiàn)有的資源已經(jīng)很難滿足社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求,這就需要開發(fā)開采更多的資源滿足需求,因此深部資源逐漸成為了人們關(guān)注的重點(diǎn)。在此背景下,地質(zhì)勘探工程越來越多,而鉆探工程施工技術(shù)應(yīng)用也越來越廣泛。為了有效保證鉆探工程質(zhì)量,本文就對鉆探工程施工技術(shù)工藝進(jìn)行詳細(xì)的分析和研究,并提出一些注意事項。
關(guān)鍵詞:鉆探工程 施工技術(shù) 注意事項
中圖分類號:TV22 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2017)12(c)-0049-02
鉆探工程是地質(zhì)勘探工作中一項重要的技術(shù)手段,其關(guān)系著地質(zhì)勘探工作的質(zhì)量和效率。地質(zhì)勘探工作一般其工作環(huán)境都比較惡劣,所以,鉆探工程在施工中存在一定的風(fēng)險性,這不僅對施工工程的質(zhì)量會產(chǎn)生直接的影響,同時也會對施工人員的安全造成威脅。因此,為了更好地保證鉆探工程的質(zhì)量和安全性,就必須保證鉆探工程施工技術(shù)的質(zhì)量和效率,同時,在施工過程中,還要嚴(yán)格做好管理和監(jiān)督工作。
1 鉆探工程分析
鉆探工程是利用鉆具設(shè)備和器具,按照相關(guān)的要求,由地表、坑道、湖海等地點(diǎn)向地殼深部鉆孔,從鉆孔處取出地質(zhì)樣品進(jìn)行分析研究,進(jìn)一步了解地下的地質(zhì)情況。鉆探工程也可以指為了滿足其他工程某種用途而需要進(jìn)行的通道,其所有進(jìn)行的施工工作即稱之為鉆探工程。因此,一般鉆探工程其施工環(huán)境都比較復(fù)雜,在加上一般都是在地下深部進(jìn)行施工,所以其難度以及危險性都比較大,這就對鉆探工程施工技術(shù)提出了更高的要求。鉆探工程中鉆探設(shè)備是重要的組成部分,先進(jìn)的鉆探設(shè)備是保證鉆探工程施工質(zhì)量和效率的前提條件。在鉆探設(shè)備的組成中,主要部分包括鉆頭、鉆桿、鋼管、沖洗液等。鉆探工程中鉆探的方法也是比較多樣化,鉆探方法主要包括沖擊鉆探、振動鉆探、沖洗鉆探等[1]。不同的鉆探方法所發(fā)揮的作用也是不同的,所以,在應(yīng)用鉆探方法時應(yīng)該根據(jù)實(shí)際施工情況合理選擇最佳的鉆探方法。比如:沖擊鉆探方法適用于比較堅硬的巖石層或者土層,而振動鉆探方法則適用于鉆探深度比較小的土層。只有合理選擇最佳的鉆探方法,才能將鉆探方法的優(yōu)勢、特點(diǎn)充分發(fā)揮出來,更好地保證鉆探效果。
2 鉆探工程施工技術(shù)工藝分析
2.1 鉆孔結(jié)構(gòu)分析
目前鉆探工程中使用較為廣泛的鉆探設(shè)備就是金剛石鉆機(jī),而根據(jù)鉆探工程地區(qū)地質(zhì)情況,采用小口徑金剛石鉆進(jìn)比較普遍。根據(jù)小口徑金剛石鉆進(jìn)工藝的要求,其鉆孔結(jié)構(gòu)應(yīng)該越簡單越好,并且要盡量減少換徑次數(shù)。一般來說,鉆探工程其鉆孔都比較深,所以,在鉆進(jìn)施工過程中,要注重考慮到鉆具的材質(zhì)以及地層方面所造成的不利因素[2]。比如:1500mm深的鉆孔,如果采用常規(guī)的56mm口徑鉆進(jìn),那么在鉆進(jìn)過程很容易產(chǎn)生諸多不利因素,進(jìn)而影響鉆進(jìn)的效果和質(zhì)量。由于鉆具扭矩大,在機(jī)上鉆桿外徑與孔壁間隙比較小,這就使得沖洗液上返困難,而鉆渣也難以排除,如果一旦出現(xiàn)燒埋鉆以及鉆桿折斷現(xiàn)象,那么不僅會影響鉆探工程的施工質(zhì)量,還容易造成施工安全問題。因此,在鉆孔施工中,要嚴(yán)格根據(jù)鉆孔的深度合理選擇鉆孔的口徑,就1500mm深的鉆孔,加大一至兩徑則可以更好地保證施工效果和施工安全。
2.2 鉆具級配
為了更好地滿足鉆進(jìn)需求,增大鉆具的扭矩力和減少鉆桿外徑與孔壁之間的間隙,就可以加大一至兩徑鉆具級配,這樣可以更好地保證鉆進(jìn)的施工質(zhì)量和施工安全[3]。比如:1500m深的鉆孔,開孔用Φ110mm合金鉆頭鉆進(jìn),達(dá)到預(yù)期的深度后,下入Φ108mm管子,即開孔套管。然后改換Φ76mm金剛石繩索取芯鉆具鉆進(jìn),鉆至800~l000m孔深時,再改換Φ56mm金剛石繩索取芯鉆具鉆進(jìn),直至終孔在孔深800~l000m處,只更換鉆具部分,鉆桿仍采用Φ76mm的繩索取芯鉆桿,而下部則采用Φ53mm的繩索取芯鉆桿、Φ56mm的金剛石繩索取芯鉆具鉆進(jìn),Φ53mm鉆桿隨鉆孔不斷加深而逐步加長。這樣一來即增大了鉆具的扭矩力,同時又減少了鉆桿外徑與孔壁之間的間隙,使得鉆具更加穩(wěn)定牢固,當(dāng)鉆孔的垂直度和穩(wěn)定性得到了保證,那么也能在最大程度上減少孔內(nèi)事故發(fā)生率。即使在孔內(nèi)發(fā)生了事故,采用加大一至兩徑鉆具級配的方法也可以便于事故處理。
2.3 鉆進(jìn)參數(shù)
鉆進(jìn)參數(shù)是指鉆進(jìn)過程中可控制的參數(shù),主要包括鉆壓、轉(zhuǎn)速、鉆井液性能、泵量、泵壓、泵率及其他水力參數(shù)。鉆進(jìn)參數(shù)是鉆進(jìn)施工中一個十分關(guān)鍵的因素,鉆進(jìn)參數(shù)的合理設(shè)置直接關(guān)系到施工的效果和質(zhì)量,因此,在鉆探工程中,鉆進(jìn)參數(shù)的設(shè)置十分重要。在實(shí)際施工過程中,影響金剛鉆進(jìn)技術(shù)參數(shù)的因素有很多,并且各種影響因素之間是相互制約和關(guān)聯(lián)的,因此,鉆進(jìn)參數(shù)的合理設(shè)置具有一定的技術(shù)性[4]。比如:巖石的物理力學(xué)性質(zhì)、鉆孔的結(jié)構(gòu)、設(shè)備的性能、鉆頭的類型都可能是影響鉆進(jìn)參數(shù)的影響,并且也有可能是在諸多因素的共同作用下產(chǎn)生的影響。因此,在施工過程中,施工人員應(yīng)該根據(jù)施工的具體情況和條件進(jìn)行詳細(xì)的分析,比如:應(yīng)用鉆壓、鉆速、泵量、泵壓最后得出最佳的鉆進(jìn)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。
3 鉆探工程施工注意事項
在鉆探技術(shù)應(yīng)用過程中,上部地層鉆探工藝應(yīng)該根據(jù)地層的特點(diǎn),避開地層的空洞區(qū),以免發(fā)生塌陷造成安全事故,同時還可以將鋼管下至巖石層,這樣可以有效防止鋼管發(fā)生斷裂。在對地層傾斜較大的地區(qū)進(jìn)行鉆探工藝時,要格外注重發(fā)生坍塌現(xiàn)象,比如:在施工過程中可以全孔進(jìn)漿,這樣可以用新漿代替臟泥漿。同時在鉆進(jìn)過程中,要注意鉆進(jìn)參數(shù)并保持穩(wěn)定的鉆速,以此防止出現(xiàn)抱鉆現(xiàn)象發(fā)生。抱鉆是鉆探工程中非常危險的一個事故,其不僅會嚴(yán)重影響到施工的效率和質(zhì)量,同時還會對施工人員的生命安全構(gòu)成嚴(yán)重的威脅。因此,在施工過程中,不僅要提高施工工藝的水平,同時施工人員還要做好安全防護(hù)措施。在鉆探工程中,還要注重選擇合適的鉆頭,不同的鉆探地層要根據(jù)地層的實(shí)際情況以及施工條件,合理選擇最佳的鉆頭,這樣可以有效防止發(fā)生孔內(nèi)事故,同時還可以節(jié)省一定的鉆探費(fèi)用。施工人員鉆進(jìn)施工過程中,每次提起下探鉆頭的時候,應(yīng)該養(yǎng)成良好的操作習(xí)慣,比如:檢查鉆頭,觀察鉆探地層情況,這樣也可以有效防止事故發(fā)生,確保鉆探工程施工順利開展。另外,在鉆探工程施工中,還要注意及時清洗臟泥漿,并且要確定攪拌新泥漿的責(zé)任人,保證泥漿的質(zhì)量。
4 結(jié)語
現(xiàn)如今,隨著資源緊張的局面越來越嚴(yán)峻,地下勘探工作的重要性也越來越凸顯,在此背景下,對鉆探工程也提出了更高的要求,鉆探工程不僅要保證施工質(zhì)量,同時還要保證施工的安全。對此,就需要鉆探工程不斷提高施工技術(shù)水平和質(zhì)量,以此來保證施工質(zhì)量和安全性。在具體鉆探工程中,施工人員應(yīng)該不斷加強(qiáng)相關(guān)技術(shù)理論知識的學(xué)習(xí),同時還要不斷地靈活運(yùn)用鉆探技術(shù),積累工作經(jīng)驗(yàn),這樣才能更好地保證鉆探工程質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)
[1] 馮建國.鉆探工程施工技術(shù)工藝研究及注意事項[J].世界有色金屬,2017(16):266-267.
[2] 付承亮.淺析鉆探工程施工技術(shù)設(shè)計要求[J].廣東科技,2012,21(23):176-177.
[3] 黃崇仁,袁松青.鉆探工程縮徑地層的處理與施工技術(shù)研究[J].西部探礦工程,2017,29(1):56-57,61.
[4] 殷關(guān)虎.巖土鉆探工程施工技術(shù)交流會在廣西欽州港正元灑店召開[J].廣西地質(zhì),2002(2):12.
[5] 李東升,高鵬.論鉆探工程施工中存在的問題與建議[J]. 赤子旬刊,2013(12):377.