高興宇

（銅陵有色金屬集團股份有限公司礦產(chǎn)資源中心，安徽 銅陵 244000）

1 鉆探技術(shù)概述

在地質(zhì)勘察工作中，需要使用探礦技術(shù)和鉆探技術(shù)對礦產(chǎn)資源進行開發(fā)和鉆探。鉆探技術(shù)較常運用于地質(zhì)資源的開發(fā)中。采用鉆探技術(shù)，實際上指對地面以及地下的礦產(chǎn)資源進行勘察和整合，并對其數(shù)據(jù)資料進行分析，得到礦產(chǎn)資源分布情況以及數(shù)量等方面的信息，這有利于勘探人員對該區(qū)域的礦產(chǎn)資源進行綜合評估。這是鉆探人員對地下礦產(chǎn)資源進行考察的重要基礎(chǔ)和前提。隨著我國對礦產(chǎn)資源需求的逐漸擴大，我國越來越多的使用礦產(chǎn)資源的鉆探技術(shù)，我國的礦產(chǎn)資源鉆探技術(shù)與西方發(fā)達國家相比，還存在一定不足，還有很長的一段路要走[1]。所以，近幾年來，國家越來越重視鉆探技術(shù)的發(fā)展，重視其投入，這在礦產(chǎn)資源的開發(fā)中取得了一定進步，得到了技術(shù)上的突破，創(chuàng)造出了一些有利于礦產(chǎn)資源開發(fā)的新技術(shù)，這些技術(shù)甚至在國外得到應(yīng)用，這些新技術(shù)包括：反循環(huán)鉆探技術(shù)、繩索取芯技術(shù)和液動潛孔錘技術(shù)等，將這些技術(shù)綜合起來使用，將有利于探礦效果的提升。鉆探技術(shù)的采用也為我國的鉆探事業(yè)和資源勘察工作提供了依據(jù)，為我國的地質(zhì)鉆探工作做出了一定貢獻。

2 工程地質(zhì)勘察概述

在工程地質(zhì)勘察工作中，地質(zhì)勘察類型多樣，內(nèi)容豐富。比如傳統(tǒng)的工程地質(zhì)勘察種類就包括工程測量、工程鉆探技術(shù)等，通過一系列技術(shù)和手段得到相應(yīng)的地質(zhì)信息，工程人員對這些信息加以判斷和分析，依靠這些數(shù)據(jù)信息完成工程的評估和測量，為工程提供數(shù)據(jù)依據(jù)[2]。在鉆探過程中，有時會遇到各種各樣險峻的地形地勢，如果僅憑工作人員的肉眼觀察，是無法觀測到這些地質(zhì)類型的，也無法估測到礦產(chǎn)資源的種類和數(shù)量，這就需要工作人員借助于專門的測量和鉆探工具，對這樣的地形進行勘察、采樣和測試等，幫助人員更好地分析。在地質(zhì)鉆探工作中，鉆探技術(shù)發(fā)揮的作用十分巨大，尤其是對于一些特別復(fù)雜的地形環(huán)境，可以采用鉆探技術(shù)對地形采樣，并對地形合理分析，最終得到鉆探結(jié)果。鉆探技術(shù)提供的結(jié)果可以為礦產(chǎn)資源的開發(fā)和利用提供支持和依據(jù)，在工程地質(zhì)勘察工作中應(yīng)用較為廣泛。

3 鉆探技術(shù)對提高探礦效果的作用

隨著地質(zhì)勘探工作的發(fā)展，國家開發(fā)出了一批先進的鉆探工藝和技術(shù)，這些技術(shù)之所以先進，是因為它們與現(xiàn)代的先進技術(shù)相結(jié)合，并經(jīng)過一代又一代人員的運用和改良，最終得到的?，F(xiàn)階段，我們最為常用的先進鉆探技術(shù)包括以下幾種：反循環(huán)鉆探技術(shù)、液動潛孔錘技術(shù)和相結(jié)合的各種技術(shù)等。首先，我們來介紹液動潛孔錘技術(shù)對提高探礦效果的作用。

（1）液動潛孔錘技術(shù)及其對提高鉆探效果的作用。①液動潛孔錘技術(shù)概述。液動潛孔錘技術(shù)在我國地質(zhì)鉆探工程中得到應(yīng)用的時間相對較長，近幾年來，其技術(shù)發(fā)展也取得了一定進步，其技術(shù)質(zhì)量不斷改進。液動潛孔錘技術(shù)其實是一種以傳統(tǒng)的鉆探技術(shù)為基礎(chǔ)的技術(shù)，在傳統(tǒng)工藝水平上，安裝液動孔錘的配套裝置，提升設(shè)備的運行效率。采用液動潛孔錘技術(shù)進行鉆探時，鉆頭運行的速度與傳統(tǒng)設(shè)備相比，有所加快，正是因為鉆頭速度有所提升，所以鉆頭插入地下時，巖層因為受到鉆頭的力量被快速松動，鉆孔工作的難度進一步降低，提升了鉆孔的質(zhì)量。在整個礦產(chǎn)資源的勘察工作中，使用液動潛孔錘技術(shù)有著重要作用，因為它對于整個探礦工程是一大技術(shù)進步。尤其是對于一些特殊構(gòu)造的巖層來說，這樣的巖層構(gòu)造具有一定脆性，采用其他技術(shù)可能無法更好地進行鉆探，只有采用液動潛孔錘技術(shù)才能在一定程度上發(fā)揮其鉆探優(yōu)勢，并且因為其配套設(shè)施較先進，所以其回轉(zhuǎn)效率較高，對于一些大直徑鉆探工程同樣適用。在應(yīng)用該技術(shù)時，由于鉆頭鉆探速度較快，振動頻率和幅度較大，所以會導(dǎo)致其周圍的零部件設(shè)施發(fā)生松動，需要工作人員對這些方面提高重視度，關(guān)注零部件之間的緊密度。②液動潛孔錘技術(shù)對提高鉆探效果的作用。液動潛孔錘技術(shù)如上文所述，最大的優(yōu)勢就是鉆頭處的功率較大，震動幅度較大，鉆探速度較快液，可以使地下的巖土層快速松動，達到鉆探的目的。特別是對于一些較硬和較脆的金屬進行探測時，就可以采用這一鉆探技術(shù)，采用該鉆探技術(shù)不僅操作較簡便，而且可以解決傳統(tǒng)鉆探技術(shù)具有的弊端，比如人力資源耗費較多，財力浪費等，采用傳統(tǒng)的鉆探技術(shù)效率較低，使得工期時間延長，采用液動潛孔錘技術(shù)可以在較快的時間中完成勘察任務(wù)，并幫助人員進行礦產(chǎn)資源的開采。③正確采用液動潛孔錘技術(shù)。對于液動潛孔錘技術(shù)的采用，需要注意其零部件的磨損問題，工作人員需要定期對液動裝置進行檢查，尤其注意相關(guān)零部件的松動、錯位和磨損問題。定期對其進行維護，一旦發(fā)現(xiàn)問題，需要及時解決和處理，使液動裝置始終處于積極、健康的狀態(tài)，發(fā)揮其重要作用。鉆頭的保養(yǎng)需要注意對其清洗，一般使用三次清洗一次，并注意清理雜質(zhì)，在表面涂抹油質(zhì)，發(fā)現(xiàn)有磨損的地方及時更換和修理[3]。

（2）反循環(huán)鉆探技術(shù)及其對提高鉆探效果的作用。①反循環(huán)鉆探技術(shù)概述。反循環(huán)鉆探技術(shù)作為一種鉆探技術(shù)，它主要包含兩種類型：一類是水力循環(huán)技術(shù)，另一類是空氣循環(huán)技術(shù)，水力循環(huán)技術(shù)主要指的是工作人員采用普通泥漿，采用反循環(huán)鉆探技術(shù)，將其作為一種雙臂杠桿，將泥漿運輸?shù)侥康牡?，再依靠其?nèi)壁裝置，將地下巖心、樣品運輸?shù)降孛嫔系奈恢?；空氣反循環(huán)技術(shù)與水力反循環(huán)技術(shù)相類似，但是空氣反循環(huán)技術(shù)主要是通過對空氣進行改變來實現(xiàn)的，將空氣當(dāng)作介質(zhì)，將空氣不斷壓縮。水力反循環(huán)技術(shù)用量較小，同時效率較低；空氣反循環(huán)鉆探技術(shù)與水力反循環(huán)技術(shù)相比具有消耗較低的特點，同時工作效率較高。它所采用的一些巖石層碎屑能夠幫助人員快速判斷巖石層的特點和性質(zhì)。在通常情況下，我們不能僅采用水力反循環(huán)技術(shù)或者空氣反循環(huán)技術(shù)，而應(yīng)把兩種技術(shù)相結(jié)合采用，提高鉆探效率。由于反循環(huán)鉆探技術(shù)具有的特點，所以使用該技術(shù)時一般是用于水井的勘探和注漿施工等，對于這類特殊地形的固定等。②反循環(huán)鉆探技術(shù)對提高鉆探效果的作用。反循環(huán)鉆探技術(shù)對于提高鉆探效果具有明顯的作用，因為該項技術(shù)特別適用于野外勘查工作中，采用該項技術(shù)能夠使野外勘查技術(shù)得到較大的提高，在對地質(zhì)類型中的軟土地基進行分析時，可以節(jié)省一定時間，并且?guī)椭┕挝粶p少工程成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。③反循環(huán)鉆探技術(shù)存在的問題及解決措施。反循環(huán)鉆探技術(shù)雖然具有較多優(yōu)勢，但同時也存在一定不足和問題，因為反循環(huán)鉆探設(shè)備的運轉(zhuǎn)速度較低，當(dāng)進入黏土層時，存在一定困難。對于該項問題的解決是，鉆頭深入黏土層中，被泥土層包裹起來時，需要快速將鉆頭提起，并且快速轉(zhuǎn)動鉆頭，用水沖洗，將鉆頭上的泥漿沖開。在深入鉆頭時，要保證鉆頭的壓力較小，采用泥漿處理劑處理，避免泥漿又一次包裹鉆頭。

（3）繩索取心鉆探技術(shù)及其對提高鉆探效果的作用。①繩索取心鉆探技術(shù)概述。繩索取心采用大直徑的鉆桿，在鉆具里面套裝一根取芯管，在鉆進過程中，巖芯緩慢地裝在取芯管內(nèi)。當(dāng)回次進尺終了，巖芯裝滿取芯管時，采用帶繩索的打撈器，從鉆桿中把取芯管提出，提取巖芯后，又從鉆桿中把取芯管放到孔底，繼續(xù)鉆進。繩索取芯與普通鉆進取芯相比，具有控制鉆孔偏斜度、提高鉆進效率、降低工程成本、提高巖芯采取率、減少孔內(nèi)事故等優(yōu)點；尤其在鉆穿復(fù)雜地層方面，有著其它施工技術(shù)無可比擬的優(yōu)點，因而被廣泛應(yīng)用，采用該項技術(shù)的特點是能夠用于天然氣勘測和冰層探測等。②繩索取芯鉆探技術(shù)對提高鉆探效果。采用繩索取芯鉆探技術(shù)對于鉆探效果的提升主要體現(xiàn)在幾個方面：一是在鉆探工作進行時，人員不用提鉆，直接撈取巖心樣品，可以提高鉆探的效率，減少鉆探的輔助時間。二是該項技術(shù)巖、礦心采取率高，該工藝鉆進中外管單動，內(nèi)管相對靜止，鉆進過程中不僅避免了沖洗液直接沖刷巖芯，同時還避免了機械力對巖芯的破壞作用。巖芯裝在取芯管內(nèi)不再磨損，并可隨時用打撈器將取芯管提出孔外，巖芯采取率可以達到95%以上。傳統(tǒng)的鉆探工作（普鉆）需要工作人員進行反復(fù)鉆探，并且不斷拆卸鉆頭，這是不利于鉆頭維護和保養(yǎng)的，并且還會對鉆頭產(chǎn)生損害。采用繩索取芯技術(shù)是對傳統(tǒng)的鉆探技術(shù)的革新，進行鉆探時，大大降低鉆頭的損傷率，提升鉆頭的工作效率。③完善繩索取芯鉆探技術(shù)。上文已對繩索取芯鉆探技術(shù)的特點進行了說明，并且由于它的優(yōu)勢所在，該項技術(shù)在地質(zhì)勘測行業(yè)中得到推廣和應(yīng)用。目前在世界范圍內(nèi)，繩索取芯技術(shù)是一項被世界工人的效率較高、鉆探效果好的技術(shù)，雖然在我國，繩索取芯鉆探技術(shù)的發(fā)展歷史也較長，但是因為這樣或那樣的原因，技術(shù)還未得到完全推廣，應(yīng)用效果也不是很理想。筆者所在單位自2008年普及繩索鉆探工藝，單位年產(chǎn)量超10萬米，但據(jù)筆者了解，還有不少單位，特別是個體施工隊仍未普及繩索工藝。產(chǎn)生這一因素的原因較多，比如鉆桿質(zhì)量不合格，設(shè)備質(zhì)量不過關(guān)，又或者是人員的操作技術(shù)存在問題等。如果能在我國地質(zhì)鉆探中全面推廣繩索取芯技術(shù)，那么將獲得較大的經(jīng)濟效益。在此過程中，就需要解決鉆桿的質(zhì)量問題，解決該問題的技術(shù)主要包括兩種：一種是提高鉆桿材料的質(zhì)量，另一種是提高鉆頭連接處的結(jié)構(gòu)性能，如果繩索取芯鉆探技術(shù)的性能與普通鉆桿性能類似，那么該項技術(shù)就會得到相應(yīng)推廣。

（4）組合鉆探技術(shù)的使用。顧名思義，組合鉆探技術(shù)就是將以上所有技術(shù)，包括其他先進鉆探技術(shù)，根據(jù)實際情況相結(jié)合起來使用，將其結(jié)合可以克服某一項技術(shù)的缺點，將其優(yōu)勢加以組合，互相促進其技術(shù)的發(fā)展。這樣不僅可以擴大鉆探技術(shù)的使用范圍，提高鉆頭效率，還能縮短工期，節(jié)省一定人力，具有顯著的鉆探效果，擁有十分廣闊的發(fā)展前景。

4 結(jié)語

中國的礦產(chǎn)資源含量相對較少，隨著對礦產(chǎn)資源的需求不斷增多，需要向更深處探明礦產(chǎn)存在情況，其鉆探技術(shù)也需要不斷提高和革新。目前，我國采用最多的鉆探技術(shù)是繩索取芯鉆探技術(shù)、液動潛孔錘技術(shù)和反循環(huán)鉆探技術(shù)等，為了保證鉆探工作的順利進行，還需要進一步提升鉆探技術(shù)的效率。