胡傳宏

（山東省物化探勘查院，山東 濟南 250013）

在實際的巖土鉆探施工中，繩索取芯技術的應用發(fā)揮著十分重要的作用。尤其是在超深孔鉆探施工中，繩索取芯技術的應用表現(xiàn)出了明顯的經(jīng)濟性特點。并且，只要符合繩索取芯技術工藝的應用范圍，孔深越深，其相應的經(jīng)濟效益就越有保證。但是，與國外發(fā)達國家相比，我國繩索取芯鉆探技術的發(fā)展時間非常有限，繩索取芯鉆探的效率與使用壽命方面還有很大的進步空間。只有對其進行更加深入的研究和分析，才能夠充分發(fā)揮繩索取芯技術的應用作用，提升巖土鉆探施工質(zhì)量。

1 繩索取芯技術在巖土鉆探施工中的應用優(yōu)勢

1.1 降低巖土鉆探施工成本

將繩索取芯技術應用到巖土鉆探施工中，可以明顯降低巖土鉆探施工成本。例如，在實際的巖土鉆探施工過程中，繩索取芯技術的應用實現(xiàn)了不提鉆取芯。即即便是巖心管已經(jīng)被巖心充滿，也可以不將鉆探提出地表，直接利用繩索裝置從鉆桿中提取出巖心管。這樣一來，提下鉆的次數(shù)明顯減少，技術人員的工作強度明顯降低，巖土鉆探施工成本也會明顯降低。繩索取芯技術的這一應用優(yōu)勢，在深孔鉆探施工中表現(xiàn)的最為明顯。

1.2 提高巖心采樣率

將繩索取芯技術應用到巖土鉆探施工中，可以明顯提高巖心采樣率。因為在實際的繩索取芯技術應用過程中，鉆具結構處于“外管單動、內(nèi)管靜止”狀態(tài)。即便是鉆頭不斷的鉆進，外部沖洗液也不會對巖心產(chǎn)生沖刷，巖心采取質(zhì)量也可以得到保證。通過以往的工作經(jīng)驗總結，繩索取芯技術的應用，可以將巖心采取率提高到95%以上。

1.3 降低了鉆孔內(nèi)部事故的發(fā)生幾率

將繩索取芯技術應用到巖土鉆探施工中，都會配置一個數(shù)字視覺實時監(jiān)控裝置。這樣一來，就可以結合工況給出相應的數(shù)據(jù)信息，并做出報警提示，確保技術人員可以結合這些數(shù)據(jù)信息了解鉆探過程中存在的故障問題，并進行有效的處理與解決。另外，鉆桿外徑與孔壁之間的間隙非常小。而這，就為提高鉆探質(zhì)量與鉆探安全，降低鉆探事故發(fā)生提供了有利的保證。

2 繩索取芯技術在巖土鉆探施工中的應用問題

繩索取芯技術在巖土鉆探施工中的應用，主要存在著以下幾方面的問題。首先，針對4級--9級的巖層，繩索取芯技術的應用可以獲得相對理想的鉆探效果，且鉆探效率與施工安全也可以得到有效的保證。而針對10級--12級的鑿巖施工，受到國內(nèi)鉆探施工技術水平的限制，暫不提倡使用繩索取芯技術。尤其是遇到巖層堅硬的情況、如果強行使用繩索取芯技術，那么在巖層密度大、巖層顆粒細小等因素的影響下，就會出現(xiàn)鉆頭打滑、轉速減慢等情況，鉆探效率明顯降低、鉆探質(zhì)量明顯下降，繩索取芯技術的應用優(yōu)勢將得不到充分的發(fā)揮。在實際的巖土鉆探施工中，還必須要對鉆頭及鉆具組合質(zhì)量進行控制，提升鉆孔過程的穩(wěn)定性與高效性。一旦鉆頭質(zhì)量出現(xiàn)問題，鉆進過程中出現(xiàn)了鉆頭方面的故障，那么繩索取芯技術的應用優(yōu)勢也將難以發(fā)揮出來。最后，不同的巖土地質(zhì)條件，繩索取芯技術得以應用效果也不同。在復雜巖土地層中，繩索取芯技術的應用則存在著斷鉆桿、脫扣等問題。而這，輕則導致鉆孔報廢，造成鉆探棺材損失，重則延誤鉆探施工進度，降低鉆探施工質(zhì)量。如何在復雜地層條件下將繩索取芯技術的應用優(yōu)勢發(fā)揮出來，保證鉆探施工進度的順利推進，是當前技術人員需要亟待解決的問題[1]。

3 繩索取芯技術在巖土鉆探施工中的應用建議

3.1 鉆進參數(shù)

繩索取芯工藝的應用，表現(xiàn)出了取芯不提鉆的特點，所以其應用范圍極為廣泛。在實際的巖土鉆探施工中，巖層的物理性質(zhì)并不是一成不變的，所以技術人員一定要對自身的操作技能進行嚴格的控制。一旦發(fā)現(xiàn)巖層性質(zhì)發(fā)生了變化，就要隨之調(diào)整鉆探工藝。

3.2 鉆壓

首先，在實際的鉆探過程中，如果是Ф96mm鉆頭鉆進，那么需要將鉆進壓力控制在900kg～1400kg之間。當?shù)竭_該輪最后10cm的時候，要在原鉆壓的基礎上增加100kg～200kg左右。如果是Ф76mm鉆頭鉆進，需要將鉆進壓力控制在700kg～900kg之間，并結合實際情況做出相應的調(diào)整。需要注意的是，如果技術人員沒有掌握好鉆探壓力，那么就可能出現(xiàn)進尺慢、巖心堵塞、空磨鉆頭等問題，縮短鉆頭的使用壽命。其次，在取芯的時候，可以使鉆壓增加100kg～200kg，保持鉆探壓力的穩(wěn)定性。最后，在對巖心進行切割的時候，要先停止鉆進，并將鉆桿提起5cm左右，轉動3圈或5圈，確保巖心被扭斷[2]。

3.3 轉速

在鉆探過程中，需要對地層情況進行有效的分析，并以此為基礎對轉速進行控制。只有保證轉速平穩(wěn)、時效性高，才能夠降低各種鉆探施工事故的發(fā)生幾率。

3.4 沖洗液泵量

在實際的鉆探施工中，巖層結構有著非常明顯的差異，而這就對泥漿泵量的控制提出了更加苛刻的要求。如果遇到特殊巖層，巖石脆軟，容易破碎，容易被沖洗液沖刷掉，那么就要對泵量進行嚴格的控制，避免因為泵量過大而使巖芯被沖刷掉。另外，在取芯過程中，為了保證巖心的完整性，需要將泵量控制到52L/min。

3.5 注意事項

雖然繩索取芯技術在巖土鉆探施工中有著非常突出的應用優(yōu)勢，但是其對于鉆頭的質(zhì)量要求比較高。所以，技術人員必須要對鉆頭質(zhì)量進行嚴格的控制，并投入一定的成本采購回高質(zhì)量的鉆頭。與此同時，還要加強設備的保養(yǎng)，對設備進行定期的維護，確保繩索取芯技術的應用優(yōu)勢可以得到充分的發(fā)揮[3]。

4 繩索取芯技術在巖土鉆探施工中的應用措施

4.1 下鉆操作

在下鉆操作的時候，技術人員需要對鉆機的操作技巧進行熟練。正式開始下鉆之前，要對鉆具、鉆頭、卡簧以及鉆頭間隙等進行嚴格的檢查。下鉆的時候，要注意穩(wěn)和慢。如果遇到卡頓，也不能猛墩強拉。如果下鉆過程中遇到阻礙，那么要慢轉掃孔。下鉆到與孔底相距0.5m的時候，就要沖孔，并慢轉掃空到底。

4.2 鉆進

在鉆進的過程中，每一個鉆進回次都要安排一個技術人員。且技術人員要對轉速、孔口返漿問題、泵壓以及設備運轉等情況進行認真的觀察，及時排查鉆進過程中的異常情況。同時，安排專門的工作人員負責管理沖洗液，專門對沖洗液的質(zhì)量進行檢測，負責沖洗液的保養(yǎng)工作。

4.3 復雜地層鉆進

在復雜地層鉆進的過程中，可以使用超徑鉆頭，使鉆桿與孔壁之間的環(huán)狀間隙增大；可以縮短地層卡簧底端與鉆頭之間的距離；可以對回次進尺長度進行控制；并通過回灌的方式進行提鉆。

5 結語

之所以繩索取芯技術會受到眾多鉆探施工技術人員的青睞，是因為其在巖土鉆探施工中的應用表現(xiàn)出了明顯的勞動強度低、鉆進效率高、鉆孔質(zhì)量有保證、設備材料消耗低等優(yōu)勢。但是，繩索取芯技術得以應用，也暴露出了一下問題。

所以，我們要不斷地分析繩索取芯技術應用中存在的問題，不斷的提升繩索取芯技術的應用水平。只有這樣，才能將繩索取芯技術的應用優(yōu)勢充分的發(fā)揮出來，提升巖土鉆探施工質(zhì)量。