孔建

摘要：隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展與科學(xué)技術(shù)的進步，我國地質(zhì)找礦鉆探技術(shù)得到了創(chuàng)新與發(fā)展的機遇，在工程地質(zhì)勘察中，鉆探技術(shù)應(yīng)用變得十分廣泛，對于不同的工程地質(zhì)條件，需要結(jié)合實際情況選用具體的鉆探方法。對此，本文將對工程地質(zhì)勘察中常見的鉆探技術(shù)進行詳細探究。

關(guān)鍵詞：工程地質(zhì)；勘察；鉆探技術(shù)

1工程地質(zhì)勘察工程的概念和特點

1.1工程地質(zhì)勘察工程的概念

工程地質(zhì)勘察是指通過對于地質(zhì)情況的勘探、調(diào)查、試驗從而對于區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)狀況充分了解，為工程的施工打下基礎(chǔ)。在地質(zhì)勘察過程中需要對工程的巖土結(jié)構(gòu)和水體分布情況進行詳細的分析調(diào)查，以便充分了解巖土體的空間分布及變化規(guī)律，便于工程建筑施工時采取相應(yīng)的措施從而確保工程地基的穩(wěn)定。

1.2工程地質(zhì)勘察的特點

工程地質(zhì)勘察過程中，相關(guān)的現(xiàn)場勘察人員需要充分考慮到工程的現(xiàn)場地質(zhì)條件。不同的工程有不同的勘探要求，一般的民用建筑在勘探布孔時會沿著建筑輪廓線進行布孔，而水壩等大型建筑在布孔時往往會沿著建筑的軸線進行布孔。在鉆探時也應(yīng)當(dāng)盡量選擇相對較為簡單的鉆探方法與設(shè)備。鉆探不僅可以了解現(xiàn)場的地質(zhì)條件和地層巖性，還能幫助勘察人員進行地層的取樣與實驗。

2工程地質(zhì)勘查中鉆探技術(shù)的要求

在工程建設(shè)中，地質(zhì)勘察工作是確保工程建設(shè)能夠順利實施的關(guān)鍵。工程施工建設(shè)對于地質(zhì)鉆探技術(shù)的要求很高，在具體的鉆探施工過程中，需要綜合考慮多個方面，比如巖層提取率必須在80%以上，而夾層的采取率必須在60%以上。對于不同巖層，需要采用不同的鉆探技術(shù)，而且還需要及時調(diào)節(jié)鉆探速度。另外，在水文地質(zhì)勘察中，為了確保地下水位測試以及水文地質(zhì)試驗?zāi)軌蝽樌M行，必須綜合考慮水層位置以及水文實驗要求確定鉆進位置以及鉆進方法。

3工程地質(zhì)勘探中鉆探技術(shù)的應(yīng)用

近年來，隨著我國工程地質(zhì)勘探技術(shù)的不斷發(fā)展與進步，鉆探技術(shù)也在不斷創(chuàng)新，目前在工程地質(zhì)勘察中越來越多地應(yīng)用液動潛孔錘鉆探技術(shù)、反循環(huán)鉆探技術(shù)及繩索取芯技術(shù)等。這些技術(shù)的應(yīng)用有效提升了工程地質(zhì)勘探的勘探效率，下面分別對這三種鉆探技術(shù)的應(yīng)用進行介紹。

3.1液動潛孔錘鉆探技術(shù)的應(yīng)用

液動潛孔錘鉆探技術(shù)是在回轉(zhuǎn)鉆探基礎(chǔ)上開發(fā)的，主要用沖洗液驅(qū)動潛孔錘，而當(dāng)液動潛孔錘受到?jīng)_擊時，能將能量傳送給鉆頭，鉆頭即可擊破巖石，其中主要的工具是施工現(xiàn)場的泥漿泵。該技術(shù)作為回轉(zhuǎn)鉆探技術(shù)的改進技術(shù)，在沖擊力及回轉(zhuǎn)力的驅(qū)使下大大提升了設(shè)備的鉆進效率，并且最大限度地降低了鉆孔成本。此外，該技術(shù)還能充分利用堅硬巖石抗剪強度低的特點，有效解決鉆孔質(zhì)量差和復(fù)雜地形的鉆探問題?？傊瑸榱烁玫耐苿右簞訚摽族N鉆探技術(shù)的使用，應(yīng)在延長潛孔錘使用壽命及提升潛孔錘的工作效率方面加強研究和優(yōu)化。

3.2反循環(huán)鉆探技術(shù)的應(yīng)用

反循環(huán)鉆探技術(shù)是一種應(yīng)用較為廣泛的鉆探技術(shù)，其在實際的應(yīng)用中根據(jù)循環(huán)介質(zhì)的不同又被分為空氣反循環(huán)鉆探技術(shù)和水力反循環(huán)鉆探技術(shù)?？諝夥囱h(huán)鉆探技術(shù)在鉆探過程中以空氣作為介質(zhì)來進行鉆探，在鉆探過程中通過雙臂鉆桿外管來實現(xiàn)對于壓縮空氣的傳輸，將其輸送到孔底，壓縮空氣在膨脹后產(chǎn)生較大的沖擊力，驅(qū)動孔底的孔錘對巖石進行沖擊，而后鉆桿又將空氣和巖屑帶回地面，實現(xiàn)對巖屑的檢測化驗，具體原理如圖2所示。水力反循環(huán)鉆探技術(shù)是以泥漿或水作為介質(zhì)進行轉(zhuǎn)孔的，在轉(zhuǎn)孔時將水送至孔底驅(qū)動鉆頭，在鉆頭的作用下獲得巖層，而后在鉆桿的作用下轉(zhuǎn)頭內(nèi)的巖芯帶回地面，實現(xiàn)樣品的鉆探采集。這兩種鉆探方式各有優(yōu)點?？諝夥囱h(huán)鉆探技術(shù)在一些較為干旱、缺水的地區(qū)應(yīng)用較為廣泛，其在鉆探過程中消耗的勞動力較小，鉆探成本較低，但其獲得的巖屑樣本的代表性不強，不能夠準(zhǔn)確反映地層的實際情況。水力反循環(huán)鉆探技術(shù)能夠較好地反映地層的結(jié)構(gòu)情況，但其在鉆探過程中存在消耗大量的水資源、鉆孔速度較慢、所需時間長的缺點。

3.3繩索取芯技術(shù)的應(yīng)用

繩索取芯技術(shù)在鉆探過程中最為顯著的一個特點是不需要使用鉆桿進行鉆探，只有在鉆頭出現(xiàn)故障時才使用鉆桿。繩索取芯技術(shù)在鉆孔過程中最為重要的工具是打撈工具和巖芯管，在鉆探過程中其鉆孔時間短，鉆孔方便快捷。此外，繩索取芯技術(shù)在鉆孔時需要的鉆孔深度較低，因此能夠較好地保證獲取巖芯的質(zhì)量。由于該技術(shù)無需經(jīng)常使用鉆桿，升降的頻率較小，因此人工勞動強度較低。目前繩索取芯技術(shù)在我國很多地區(qū)都有著廣泛的應(yīng)用。

3.4鉆探技術(shù)的實際應(yīng)用

3.4.1受控定向及巖心定向鉆探技術(shù)。這兩種技術(shù)方式都是找礦鉆探的有效技術(shù)，尤其是在對深部位置進行找礦時，借助受控定向鉆探方法非常有效。它可以按照方位向深部挖掘資源，提高鉆孔設(shè)計數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，并實現(xiàn)鉆礦、測量和調(diào)試工作的同步進行。

3.4.2關(guān)鍵技術(shù)分析。綜合利用鉆柱和鉆桿是做好深部鉆探的主要模式，兩者的平衡使用可以保證鉆桿的平衡性。與此同時，在鉆探技術(shù)的利用過程中還可以對鉆柱實施潤滑，增加鉆桿的厚度，防止出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象。

3.4.3鉆探技術(shù)的質(zhì)量控制。在進行深部鉆探工作時有兩個關(guān)鍵的技術(shù)指標(biāo)：孔斜、采取率。對于孔斜，要對其傾斜度加以控制，當(dāng)鉆進深度達到50 m時，也要對鉆孔的方位角和定角加以測量。通常情況下，完整巖層采取率應(yīng)當(dāng)高于80%，對于破碎巖層的采取率也要大于65%。要結(jié)合實際情況采取相應(yīng)措施提高采取率。

結(jié)束語

總之，隨著社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展及改革開放政策的實施，我國對礦產(chǎn)資源的需求量不斷增多，傳統(tǒng)的找礦鉆探技術(shù)只能基于表層地面進行勘探，無法對深部礦產(chǎn)進行開采，不利于資源質(zhì)量的保證。對此，我國地質(zhì)找礦工作必須對鉆探技術(shù)進行分析，與找礦工作的實際相結(jié)合，不斷研發(fā)新的技術(shù)。為了實現(xiàn)找礦的深入開采，還要強化鉆探裝備研究，走自主研究和創(chuàng)新的道路，更好地作用于鉆探，提高找礦工作的效率和水平，做好資源的開采與利用。

參考文獻：

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