李小偉

摘 要：本文首先闡述了巖土工程地質(zhì)勘察概述，接著分析了地質(zhì)項(xiàng)目勘察過(guò)程勘探技術(shù)的運(yùn)用，最后對(duì)地質(zhì)項(xiàng)目勘察中常見(jiàn)的鉆探方法進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)工程;勘察工作;鉆探技術(shù)

引言

隨著對(duì)礦產(chǎn)資源需求的不斷增加，礦產(chǎn)資源的開采已成為社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)。在地質(zhì)工程勘察中，采用鉆孔法采集樣品，通過(guò)研究樣品和樣品測(cè)試，在地質(zhì)勘探中發(fā)揮著重要作用。

1 巖土工程地質(zhì)勘察概述

在巖土工程中，地質(zhì)勘察的目的是了解場(chǎng)地的地質(zhì)情況，為工程設(shè)計(jì)提供依據(jù)。勘察報(bào)告的質(zhì)量對(duì)工程造價(jià)和安全起著重要作用。工程勘察的質(zhì)量直接決定著工程建設(shè)的安全性和成本?？辈斓膸r土參數(shù)是否科學(xué)，不僅影響工程設(shè)計(jì)的科學(xué)程度和經(jīng)濟(jì)性，而且影響工程建設(shè)的可行性。巖土工程勘察過(guò)程包括鉆探過(guò)程、取樣試驗(yàn)過(guò)程等，只有嚴(yán)格執(zhí)行各項(xiàng)工程勘察環(huán)節(jié)，結(jié)合工程施工經(jīng)驗(yàn)，才能保證勘察成果的準(zhǔn)確性。一份好的巖土工程勘察報(bào)告不僅要符合國(guó)家規(guī)范，而且要客觀、真實(shí)地反映勘察區(qū)的地層、地下水和地形地貌，以便對(duì)巖土工程進(jìn)行更客觀、準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)，并提出建議和建議。

2 地質(zhì)項(xiàng)目勘察過(guò)程勘探技術(shù)的運(yùn)用

2.1 繩索取芯方式

鋼絲繩取芯的主要特點(diǎn)是無(wú)需提升鉆桿即可輕松取芯。一般情況下，只有當(dāng)鉆頭失效時(shí)才需要使用鉆桿。鉆孔過(guò)程中，取芯管內(nèi)充填巖石和礦物芯，鉆孔內(nèi)的鉆桿不升到地面。芯管在設(shè)備中用專用繩打撈。采用這種鉆井方法，可獲得大量的鉆井時(shí)間，大大提高鉆井效率。該方法是目前常用的一種鉆孔方法。在鉆井過(guò)程中遇到障礙物時(shí)，能提高取心效果，及時(shí)解決問(wèn)題。減少了巖心與鉆桿之間堵塞造成的磨損。由于其技術(shù)特點(diǎn)，不需吊起鉆桿即可取芯，提高了鉆頭的使用壽命。另外，司鉆的勞動(dòng)強(qiáng)度也有了很大的提高。該技術(shù)的應(yīng)用主要集中在礦坑、液化石油氣、冰、固化礦體等方面。

2.2 液動(dòng)潛孔錘方式

液壓潛孔錘在我國(guó)的研究和應(yīng)用在世界上占有很高的地位。該技術(shù)的研究和開發(fā)主要針對(duì)旋轉(zhuǎn)鉆井，在設(shè)備中加入沖洗液驅(qū)動(dòng)液壓潛孔錘。錘體受到?jīng)_擊后，最大限度地提高鉆頭的能量，促進(jìn)巖體的破巖處理。通過(guò)改進(jìn)旋挖法，在提高鉆井效率的基礎(chǔ)上，液壓潛孔錘能產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊力，破碎硬巖，節(jié)約鉆井成本。此外，液壓潛孔錘還可以在地質(zhì)條件復(fù)雜的地形中，根據(jù)堅(jiān)硬巖體抗剪性低、脆性高的特點(diǎn)進(jìn)行鉆進(jìn)。值得注意的是，為了解決高頻振動(dòng)問(wèn)題，需要采用鋼筋鉆孔技術(shù)。此外，為了減少液壓錘的損壞，在輸送沖洗液時(shí)，液壓泥漿應(yīng)保持較小的粘度，并妥善管理沖洗液中的含砂量，使其具有較高的潤(rùn)滑效果。液壓潛孔錘在水下爆破和小直徑鉆芯錨具施工中得到了廣泛的應(yīng)用。目前，我國(guó)這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展主要是基于高強(qiáng)度工作條件和提高潛孔錘水平。相信該技術(shù)的發(fā)展將在今后的礦山地質(zhì)勘探和油氣勘探中得到廣泛應(yīng)用。

2.3 反循環(huán)鉆探方式

反循環(huán)鉆進(jìn)法主要是通過(guò)循環(huán)介質(zhì)形成沖擊力，使其作用于井下的潛孔錘進(jìn)行鉆進(jìn)。按其技術(shù)可分為液壓再循環(huán)技術(shù)和空氣再循環(huán)系統(tǒng)。

水力反循環(huán)系統(tǒng)是指利用泥漿或水作為鉆井循環(huán)介質(zhì)。利用鉆桿將其介質(zhì)輸送到鉆孔中，鉆頭可獲得柱狀巖心，并隨鉆頭的增加而返回地面?？諝夥囱h(huán)系統(tǒng)是指利用壓縮氣體和壓縮空氣作為循環(huán)介質(zhì)，通過(guò)雙壁鉆桿的外管將壓縮氣體輸送到鉆孔中，在壓縮氣體膨脹的作用下產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊力，形成鉆孔。g在孔下鉆DTH錘。氣反循環(huán)系統(tǒng)完成氣動(dòng)后，通過(guò)鉆桿中心通道將巖屑帶回地面，便于對(duì)巖體進(jìn)行取樣研究。在選擇循環(huán)分析介質(zhì)時(shí)，主要取決于鉆井需要和當(dāng)?shù)氐墓ぷ鳁l件。水力反循環(huán)系統(tǒng)可通過(guò)鉆探獲得相對(duì)完整的巖塊，提高取心質(zhì)量，降低工作強(qiáng)度，并可利用完整的巖塊研究地質(zhì)環(huán)境。但空氣反循環(huán)系統(tǒng)鉆井效率低，能耗高。在地質(zhì)調(diào)查取樣中，反循環(huán)系統(tǒng)更適用于水文水井和一些松散塌陷地層。也可用于較復(fù)雜地層的固結(jié)灌漿?？諝夥囱h(huán)鉆進(jìn)法更適用于干旱缺水地區(qū)，可節(jié)約鉆井成本。然而，在巖體取樣中存在著許多問(wèn)題，巖石樣品不能真實(shí)反映被調(diào)查地層的結(jié)構(gòu)。

2.4 組合鉆探方式

對(duì)于組合鉆井法，更準(zhǔn)確的說(shuō)法是用技術(shù)描述。由于該技術(shù)是由上述幾種鉆探方法組合而成，其鉆探方法不僅具有各種鉆探技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，而且可以根據(jù)不同的地質(zhì)環(huán)境和鉆探需要選擇合適的鉆探方法。在提高工作效率的基礎(chǔ)上，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度和鉆井成本。

2.5 其他鉆探方式

本文介紹了目前地質(zhì)工程勘探與鉆探的主流技術(shù)。一些生產(chǎn)商開發(fā)了一些新的鉆探方法，可應(yīng)用于一些特殊的地質(zhì)環(huán)境，如以干旱地區(qū)環(huán)境為主要基礎(chǔ)的節(jié)水鉆探技術(shù)。此外，為了提高鉆井效率，利用超聲波技術(shù)生產(chǎn)金剛石鉆頭，大大提高了鉆頭的使用壽命，提高了鉆井速度。

3 地質(zhì)項(xiàng)目勘察中常見(jiàn)的鉆探方法

由于地質(zhì)工程鉆探過(guò)程中遇到復(fù)雜的地質(zhì)條件，必須科學(xué)選擇地質(zhì)勘探方法，結(jié)合不同的施工條件，保證不同地質(zhì)條件下的順利鉆探。一般來(lái)說(shuō)，在地質(zhì)工程鉆探中，鉆井技術(shù)主要有沖擊鉆進(jìn)和旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)兩種鉆進(jìn)方法。這兩種技術(shù)將根據(jù)動(dòng)力來(lái)源進(jìn)行劃分，劃分的方式是人的和機(jī)械的。其中，機(jī)械法可提高鉆探效率，科學(xué)控制鉆探深度，實(shí)現(xiàn)地質(zhì)工程勘探的廣泛應(yīng)用。對(duì)于不同的地質(zhì)鉆探方法，可科學(xué)選擇鉆探方法和設(shè)備。主要有三種：一種是滲透法。該方法可分為兩類：井外輕錘多擊法和井內(nèi)少錘重錘法。一般來(lái)說(shuō)，它可以應(yīng)用于地質(zhì)的硬采樣過(guò)程，在鉆孔中采用加重錘擊較少的方法，采樣效果較好。第二，壓痕法。該方法主要應(yīng)用于軟地質(zhì)條件，主要分為連續(xù)壓陷法和不連續(xù)壓陷法。第三，振動(dòng)法。該方法主要采用振動(dòng)器，在振動(dòng)作用下，將取土器壓入土中完成取樣工作。

結(jié)束語(yǔ)

總之，地質(zhì)工程勘察中所采用的鉆探技術(shù)是一個(gè)比較復(fù)雜的高科技過(guò)程。在鉆井過(guò)程中，要根據(jù)不同地質(zhì)工程的需要，科學(xué)選擇技術(shù)，既能提高取心質(zhì)量，又能減少鉆井工作量和成本。希望經(jīng)驗(yàn)的積累和鉆井技術(shù)的發(fā)展將有助于國(guó)內(nèi)鉆井技術(shù)的進(jìn)步。

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