李錄良

[摘要]隨著科技進(jìn)步與經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，鉆探工程應(yīng)用范圍越發(fā)廣泛，本文圍繞著鉆探設(shè)備、鉆探工藝、鉆探技術(shù)要點(diǎn)，結(jié)合筆者實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，論述一下地質(zhì)鉆探技術(shù)的具體運(yùn)用。

[關(guān)鍵詞]地質(zhì) 鉆探 技術(shù)要點(diǎn) 運(yùn)用

[中圖分類號(hào)] F407.1 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X（2015）-3-201-2

1引言

鉆探工程是地質(zhì)勘探的施工技術(shù)手段，是由鉆機(jī)、鋼管、鉆頭作為一個(gè)整體，在動(dòng)力設(shè)備的帶動(dòng)下，以軸心壓力為作用力，對(duì)地層進(jìn)行破碎施工，從而達(dá)到獲取巖芯、了解內(nèi)部地質(zhì)情況的工程。鉆探工程可以在多種環(huán)境下進(jìn)行，對(duì)于不同的環(huán)境、不同的地質(zhì)情況，需要掌握正確的施工技術(shù)，應(yīng)用合適的設(shè)備設(shè)施，才能有效保證鉆探工程質(zhì)量，完成地質(zhì)勘探任務(wù)。

2鉆探設(shè)備與方法

2.1鉆探設(shè)備。在鉆探設(shè)備的組成中，主要的部分是鉆桿、鉆頭、鋼管、沖洗液。

（1）鉆桿。鉆桿為鋼質(zhì)圓管，單根長(zhǎng)度為4.5米或6米，直徑為42毫米或50毫米，其作用是連接并帶動(dòng)鉆頭在地層中上下運(yùn)動(dòng)，其連接方式有螺紋絲扣連接和焊接兩種，其中螺紋絲扣連接又分作內(nèi)絲與外絲連接。

（2）鉆頭。鉆頭按照使用部位的材質(zhì)劃分為：硬質(zhì)合金、金剛石、鋼粒三種類型。鋼粒鉆頭適用于Ⅶ一Ⅻ級(jí)的堅(jiān)硬地層；硬質(zhì)合金鉆頭適用于小于Ⅷ級(jí)的沉積巖及部分變質(zhì)巖、巖漿巖；金剛石鉆頭適用于Ⅸ級(jí)以上的最堅(jiān)硬巖層。金剛石鉆頭是應(yīng)用最為廣泛的鉆頭，使用該鉆頭的鉆進(jìn)方法，具有鉆孔光滑、鉆進(jìn)速度快、安全可靠、節(jié)約費(fèi)用等優(yōu)點(diǎn)。

（3）鋼管。又名套管、巖芯管，其主要作用是支撐鉆孔孔壁，防止孔洞發(fā)生變形或坍塌。

（4）沖洗液。根據(jù)不同的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，沖洗液有相應(yīng)的不同配方，下表列出了一些常用配方。I號(hào)配方，適用于完整灰?guī)r地層；Ⅱ號(hào)配方，適用于鵝卵石、流沙、灰?guī)r為主的地層段；Ⅲ號(hào)配方，適用于煤系地層；Ⅳ號(hào)配方，適用于泥巖段地層；V號(hào)配方，是最常應(yīng)用的常規(guī)配方；Ⅵ號(hào)配方，適用于煤系地層或泥巖和粉砂巖交疊地層。

2.2鉆探方法。鉆探方法主要有沖擊鉆探、回轉(zhuǎn)鉆探、振動(dòng)鉆探和沖洗鉆探。沖擊鉆進(jìn)：適用于比較堅(jiān)硬的巖石（碎石）層或土層，對(duì)巖石層，采取孔底全面沖擊鉆進(jìn)方法；對(duì)堅(jiān)硬的土層，在沖擊力的作用下，以鉆頭刃口切削的方式逐漸鉆進(jìn)?；剞D(zhuǎn)鉆進(jìn)：當(dāng)鉆頭鉆進(jìn)模式為環(huán)狀鉆進(jìn)的時(shí)候，可以提取巖芯，以供取樣勘察；當(dāng)鉆頭鉆進(jìn)模式為全面鉆進(jìn)的時(shí)候，其鉆進(jìn)軌跡為螺旋曲線狀，不在考慮提取巖芯。振動(dòng)鉆進(jìn)：多用于鉆探深度較小的土層，尤其是多用于土壤顆粒較為細(xì)小的土層。其特點(diǎn)是方便快速，操作簡(jiǎn)單。沖洗鉆進(jìn)：根據(jù)地層性質(zhì)，使用沖洗液配合鉆頭鉆進(jìn)，使用該方法，無(wú)法獲取地質(zhì)結(jié)構(gòu)巖芯樣品，無(wú)法對(duì)鉆取物進(jìn)行鑒別。

3鉆探施工技術(shù)要點(diǎn)

3.1鉆探施工工藝要點(diǎn)

（1）上部地層鉆探工藝。根據(jù)地層特點(diǎn)，避開地層空洞區(qū)，將鋼管下至巖石層，為有效防止鋼管發(fā)生斷裂情況，必要時(shí)下兩路鋼管。

（2）坍塌嚴(yán)重孔壁的鉆探工藝。通過(guò)控制鉆探壓力、鉆機(jī)轉(zhuǎn)速，進(jìn)行減壓鉆進(jìn)。配制比例適合的沖洗液，每?jī)蓚€(gè)班次進(jìn)行孔壁沖洗工作，以保證鉆孔內(nèi)各項(xiàng)參數(shù)的穩(wěn)定性，待參數(shù)穩(wěn)定后，再放下內(nèi)管繼續(xù)鉆探。在坍塌較為嚴(yán)重的時(shí)候，必須及時(shí)更換鉆探措施。

（3）地層傾角較大地層的鉆探工藝。當(dāng)?shù)貙觾A角較大的時(shí)候，很容易發(fā)生較為嚴(yán)重的坍塌現(xiàn)象，此時(shí)，第一應(yīng)該全孔進(jìn)漿，這樣做可以用新漿代替臟泥漿；第二要注意鉆進(jìn)參數(shù)，保持一定的鉆速，防止出現(xiàn)抱鉆現(xiàn)象。

（4）邊撈砂邊單管的鉆進(jìn)工藝。當(dāng)不能采取繩索取芯工藝的時(shí)候，可以使用邊撈砂邊單管的鉆進(jìn)工藝，采用減小壓力、降低轉(zhuǎn)速的鉆進(jìn)方式，同時(shí)使用撈砂管及時(shí)撈取鉆屑，雖然影響了鉆探進(jìn)度，但是可以有效保證鉆孔的潔凈度，可以防止鉆桿發(fā)生扭斷情況，可以防止出現(xiàn)抱鉆現(xiàn)象。最終保障了鉆探的成功進(jìn)行。

（5）換徑鉆進(jìn)的鉆進(jìn)工藝。當(dāng)孔內(nèi)鉆屑無(wú)法被順利排除的時(shí)候，需要及時(shí)更換鉆頭進(jìn)行鉆進(jìn)，此時(shí)需要密切注意泵壓，當(dāng)各參數(shù)穩(wěn)定而泵壓突然降低的時(shí)候，需要立即檢查鉆具，如若鉆具、鉆桿或是接箍出現(xiàn)漏水現(xiàn)象，必須立即更換，以防止出現(xiàn)抱鉆、鉆桿扭斷等事故的發(fā)生。

3.2鉆探施工技術(shù)要點(diǎn)

（1）防止抱鉆。在鉆探工程中，抱鉆是一個(gè)較為嚴(yán)重的事故，當(dāng)鉆進(jìn)傾角較大，地層結(jié)構(gòu)比較破碎的時(shí)候，鉆孔就容易發(fā)生坍塌掉塊等現(xiàn)象，于是容易發(fā)生抱鉆事故。根據(jù)本人工作經(jīng)驗(yàn)，采取以下步驟可以有效避免該事故的發(fā)生。第一步，撈出內(nèi)管，先沖孔再加尺。此舉既可以防止鉆屑進(jìn)入巖芯管，又可以防止因孔底巖粉積累過(guò)多而發(fā)生抱鉆事故。清掃干凈后，待工作面穩(wěn)定后，敲取內(nèi)管巖芯。第二步，下入內(nèi)管的時(shí)候速度要快，在內(nèi)管到位后，待各項(xiàng)參數(shù)穩(wěn)定后，再繼續(xù)鉆進(jìn)，始終保持泥漿循環(huán)的通暢。另外，在特殊情況下，可以采取強(qiáng)拉硬頂?shù)姆绞剑瑢@具提離坍塌位置。

（2）鉆頭的使用。對(duì)于不同的鉆探地層，要配置使用適當(dāng)?shù)你@頭，既可以防止發(fā)生孔內(nèi)事故，又可以節(jié)約鉆探費(fèi)用。在每次提起下探鉆頭的時(shí)候，應(yīng)該養(yǎng)成檢查鉆頭的好習(xí)慣，防止鉆頭因磨損嚴(yán)重而出現(xiàn)意外，確保鉆探工程的順利進(jìn)行。

3.3鉆探施工注意事項(xiàng)

（1）撈砂事項(xiàng)。關(guān)注各參數(shù)的變化，一旦出現(xiàn)泵壓、電流等異常，立即提鉆；清掃孔洞時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，應(yīng)該迅速利索地完成；遵循排細(xì)撈粗原則，直至將孔內(nèi)沉沙打撈干凈，才可以繼續(xù)下一步工作。

（2）清理泥漿。及時(shí)使用新泥漿更換臟泥漿；確定攪拌新泥漿的責(zé)任人，一般定為當(dāng)班班長(zhǎng)，確保新泥漿攪拌均勻，以保證其質(zhì)量。

（3）檢查內(nèi)管。鉆探人員必須細(xì)致檢查內(nèi)管，尤其是軸承的使用狀態(tài)，其次要及時(shí)清掃掉鉆屑，保障內(nèi)管的使用性能。

（4）關(guān)注細(xì)節(jié)。在工作中，堅(jiān)持安全第一的原則，明確每一位人員的職責(zé)，班長(zhǎng)負(fù)責(zé)日常工作的順利進(jìn)行，機(jī)長(zhǎng)負(fù)責(zé)技術(shù)管理工作，班組成員也要分工明確，做到每一個(gè)小的流程都有專門的執(zhí)行者和監(jiān)督者。比如，給鋼繩做記號(hào)都要明確到具體的個(gè)人。

（5）做好記錄。對(duì)工作現(xiàn)場(chǎng)的各項(xiàng)參數(shù)數(shù)值，突發(fā)情況、處理辦法、處理結(jié)果等，都要寫入工作日志，詳細(xì)記錄，這樣做，可以如實(shí)反映鉆機(jī)工作狀態(tài)，方便現(xiàn)場(chǎng)處理問(wèn)題，方便總結(jié)工作經(jīng)驗(yàn)。

4結(jié)論

現(xiàn)代化建設(shè)對(duì)鉆探工程的要求越來(lái)越高，面對(duì)日益增多的工作量，面對(duì)日漸增長(zhǎng)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，作為鉆探工作人員，只有以基礎(chǔ)理論為指導(dǎo)，靈活運(yùn)用鉆探技術(shù)，不斷積累工作經(jīng)驗(yàn)，才能做好本職工作，才能更好地為我國(guó)的鉆探事業(yè)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]張金昌.地質(zhì)巖心鉆探技術(shù)及其在資源勘探中的應(yīng)用[J].探礦工程，2009（8）.

[2]楊躍明，王海濤.鉆探工程施工技術(shù)工藝分析[J].大科技，2012（9）.