劉澤龍

摘要：本文分析了地質(zhì)鉆探技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，闡述了鉆探工作、鉆探技術(shù)與施工工藝，提出了地質(zhì)鉆探技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，以供大家參考。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)鉆探；發(fā)展現(xiàn)狀；鉆探技術(shù)；施工工藝；發(fā)展趨勢(shì)

1.地質(zhì)鉆探技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

從目前我國(guó)的地質(zhì)鉆探裝備來(lái)看。主要是以立軸式巖心鉆機(jī)為主。從市場(chǎng)的份額來(lái)看。該種機(jī)型的鉆機(jī)超過了九成。這主要是因?yàn)榱⑤S式巖心鉆機(jī)具有成本低、操作方便、維修簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。從該項(xiàng)裝備的性能上看。幾乎可以跟國(guó)外的先進(jìn)設(shè)備相抗衡。在“十一五”期間。我國(guó)的地質(zhì)鉆探裝備有了顯著的發(fā)展。特別是在經(jīng)過一些專家的研究和發(fā)明。全液壓動(dòng)力頭巖心鉆機(jī)運(yùn)營(yíng)而生。再加上立軸式鉆機(jī)的配合。我國(guó)的地質(zhì)巖心鉆機(jī)設(shè)備踏上了現(xiàn)代化、專業(yè)化的臺(tái)階。從地質(zhì)鉆機(jī)的性能指標(biāo)上看。也達(dá)到了國(guó)際的領(lǐng)先水平。全液壓動(dòng)力頭巖心鉆探設(shè)備的產(chǎn)生成功的實(shí)現(xiàn)了我國(guó)地質(zhì)鉆探設(shè)備的升級(jí)。

2.鉆探工作

在正常鉆進(jìn)時(shí)。啟動(dòng)轉(zhuǎn)盤。通過鉆柱帶動(dòng)井底的鉆頭旋轉(zhuǎn)。司鉆根據(jù)指重表所指示的鉆壓大小的變化。不停的抬起或壓下剎把。從而控制絞車滾筒的放繩速度。達(dá)到正常鉆井的目的。

接單根是鉆井工作中最重要的一部分之一。它也是貫穿整個(gè)鉆井過程的。隨著正常鉆進(jìn)的進(jìn)行。井眼不斷加深。需不斷的接長(zhǎng)鉆桿柱。每次接入一根鉆桿這一作業(yè)稱為接單根。接單根的過程如下：上提鉆柱把方鉆桿全部露出，用吊卡或卡瓦將鉆柱坐在轉(zhuǎn)盤上：卸開方鉆桿和鉆桿接頭之間的絲扣。將方鉆桿移至小鼠洞的上方。與小鼠洞中已從井場(chǎng)拉上來(lái)的單根對(duì)扣：用貓頭或方鉆桿旋扣器上扣：從小鼠洞中提出單根移至井中鉆柱上并對(duì)好扣；用貓頭或旋扣器旋上接頭絲扣；用貓頭、吊鉗或動(dòng)力大鉗緊扣：稍提鉆柱移開吊卡或提起卡瓦下放鉆柱至井底繼續(xù)鉆進(jìn)：從井場(chǎng)拉上一根鉆桿以備下次接單根時(shí)之用。

將鉆具組合下入井中使鉆頭接觸井底準(zhǔn)備鉆進(jìn)這一工作稱為下鉆，下鉆的過程如下：用高速擋將空吊卡提升至二層臺(tái)高度；在二層臺(tái)處扣吊卡，將立根稍提移至井眼中心對(duì)扣；上扣；緊扣；稍提鉆柱，移出吊卡或提出卡瓦；用機(jī)械剎車或輔助剎車控制下放速度。將鉆柱下放一個(gè)立根高度：借助吊卡或用卡瓦將鉆具輕坐在轉(zhuǎn)盤上。重復(fù)上述操作。直到下完全部立根。接上方鉆桿準(zhǔn)備鉆進(jìn)。

將井中全部鉆柱起出的作業(yè)稱作起鉆，起鉆的過程如下：用吊卡扣住鉆桿接頭：提升鉆柱一個(gè)立根高度。將鉆柱坐在轉(zhuǎn)盤上；用大鉗、貓頭或繃扣氣缸繃扣；上鉗卡住公接頭，轉(zhuǎn)盤正轉(zhuǎn)卸扣；將立根移入鉆桿盒和二層臺(tái)支梁中。摘開吊卡；下放空吊卡至井口：重復(fù)上述步驟直到起出全部鉆柱。

3.鉆探技術(shù)與施工工藝

3.1多工藝空氣鉆進(jìn)技術(shù)與定向鉆井技術(shù)

從實(shí)踐來(lái)看。多工藝空氣鉆在干早地區(qū)可用空氣、泡沫等物質(zhì)作為循環(huán)介質(zhì)。實(shí)施鉆進(jìn)作業(yè)；充氣、泡沫泥漿鉆進(jìn)氣舉反循環(huán)鉆進(jìn)雙壁鉆桿反循環(huán)中取樣。鉆進(jìn)空氣潛孔錘鉆進(jìn)。其中包括常規(guī)的潛孔錘和貫通形式的反循環(huán)潛孔錘、潛孔錘跟管鉆進(jìn)以及取心鉆進(jìn)潛孔錘鉆進(jìn)工藝。目前來(lái)看。潛孔錘鉆進(jìn)在當(dāng)前我國(guó)金礦的勘查、錨桿孔、水井以及基樁孔和非開挖鋪設(shè)管線的具體施工過程中應(yīng)用非常的廣泛。而且效果也比較明顯。

3.2液動(dòng)錘鉆進(jìn)技術(shù)

該地質(zhì)工程鉆探技術(shù)通常也被稱為液動(dòng)沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)技術(shù)。其主要是應(yīng)用于硬巖層之中。對(duì)于全面提高地質(zhì)工程的鉆進(jìn)速度效果非常明顯。同時(shí)對(duì)于防止孔斜效果也非常的好。一般而言。液動(dòng)錘的直徑大約在35至150毫米之間。通常用于地表孔、坑內(nèi)勘查孔作業(yè)過程中。

3.3繩索取心鉆進(jìn)技術(shù)

該技術(shù)主要應(yīng)用在地表、坑內(nèi)等地區(qū)的地質(zhì)勘查鉆孔作業(yè)過程中。其鉆桿主要采用的是摩擦焊與等離子焊接頭。同時(shí)還有國(guó)產(chǎn)的含錳、釩、欽、鑰以及硼元素在內(nèi)的650N級(jí)的高強(qiáng)度低合金鋼管。該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)最深鉆孔2503米。從而有效地提高了地質(zhì)公告稱鉆探的速度、取心質(zhì)量。

3.4金剛石鉆進(jìn)技術(shù)

當(dāng)前我國(guó)地質(zhì)工程鉆探過程中所使用的鉆頭品種非常的多，其中含有人造金剛石孕鑲鉆頭、聚晶鉆頭、復(fù)合片二鉆頭以及天然金剛石鉆頭使用量非常的大。應(yīng)用也非常的廣泛。除以上地質(zhì)工程鉆探工藝外。同時(shí)還開發(fā)了震動(dòng)鉆進(jìn)、水力噴射以及沖擊反循環(huán)鉆進(jìn)技術(shù)和相關(guān)工藝。效果也非常的顯著。

4.地質(zhì)鉆探技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

4.1針對(duì)不同種類的巖石以及施工條件

在地質(zhì)鉆孔技術(shù)中。應(yīng)該根據(jù)巖石的特點(diǎn)以及施工的具體環(huán)境和條件。在現(xiàn)有鉆孔技術(shù)的基礎(chǔ)上采用高效的鉆探技術(shù)。在對(duì)巖層進(jìn)行取心鉆進(jìn)、坑道內(nèi)鉆進(jìn)、深孔堅(jiān)硬層鉆進(jìn)的時(shí)候，最好采用硬度較高的鉆孔設(shè)備。對(duì)于巖層是中硬的地層采用垂直鉆進(jìn)巖孔的時(shí)候。最好采用沖擊回轉(zhuǎn)的機(jī)械鉆孔的方式進(jìn)行。對(duì)于地質(zhì)比較松軟的巖層，可以使用螺旋鉆、振動(dòng)鉆、偏心套管鉆進(jìn)以及機(jī)械工靜力鉆孔的方式進(jìn)行。

4.2鉆探設(shè)備的鉆頭、鉆具發(fā)展迅速

經(jīng)過專家的不斷研究和發(fā)明。傳統(tǒng)使用的各種鉆頭以及鉆具技術(shù)更加趨于完善和成熟。從使用的年限來(lái)看。因?yàn)椴捎玫木劬Ы饎偸瘡?fù)合片PDC鉆頭的使用時(shí)間更長(zhǎng)。極大的降低了地質(zhì)鉆探的成本；另外，強(qiáng)度高、質(zhì)量輕的合金鉆桿以及繩索取心鉆桿、雙壁鉆桿、多級(jí)伸縮式鉆桿技術(shù)也得到了廣泛的使用。

4.3減少進(jìn)尺量實(shí)現(xiàn)相同勘探目標(biāo)的鉆探技術(shù)得到進(jìn)步

在地質(zhì)鉆探技術(shù)中。對(duì)于采用上部孔端共用。在深孔的地方開始進(jìn)行分孔的鉆孔技術(shù)、地形相對(duì)復(fù)雜的定性鉆孔機(jī)技術(shù)以及方向固定的鉆孔技術(shù)。礦山坑內(nèi)鉆進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用等等。都促進(jìn)了地質(zhì)鉆探技術(shù)的快速發(fā)展。