張芝盛

摘 要：我國的鉆探技術隨著地質(zhì)勘查事業(yè)的發(fā)展而日益進步。目前我國鉆探技術的應用領域越來越廣泛，各項工藝技術及設備也在不斷升級更新。隨著我國地質(zhì)鉆探技術水平的逐步提升，更多的勘探方法已經(jīng)運用到各種復雜的勘探環(huán)境中。本文從地質(zhì)勘查的主要內(nèi)容入手，對地質(zhì)勘查鉆探技術應用及發(fā)展進行了分析。

關鍵詞：地質(zhì);勘查;鉆探技術

0 引言

近年來，隨著我國基礎設施的快速發(fā)展，我國的鉆探技術隨著地質(zhì)勘查事業(yè)的發(fā)展而日益進步。目前我國鉆探技術的應用領域越來越廣泛，各項工藝技術及設備也在不斷升級更新。隨著我國地質(zhì)鉆探技術水平的逐步提升，正在朝著設備小型化、輕量化方向發(fā)展。

1 地質(zhì)勘查的主要內(nèi)容

為查明工程項目建設地點的地形地貌、地層土壤、巖性、地質(zhì)構造、水文條件和各種自然地質(zhì)現(xiàn)象而進行的測量、勘探、試驗和鑒定、評價的工作。一般分為三個階段，即：選址勘察、初步勘察和詳細勘察。在施工過程中發(fā)現(xiàn)地質(zhì)情況復雜或與原勘察資料不符等情況時，可以增加施工勘察。其目的是為建設項目選擇廠（場）址、工程的設計和施工提供科學依據(jù)。

2 單動雙管取土器地質(zhì)勘查鉆探技術應用

通過本人在川藏鐵路地質(zhì)勘探過程中對單動雙管取土器使用過程中的研究，現(xiàn)將該設備結構及使用原理介紹如下。

單動雙管取土器由內(nèi)管和外管組成，內(nèi)管一般平齊或稍短于外管，這樣能避免沖洗液對取樣的影響。內(nèi)管一般為半合管，有利于土樣取出。外管端部裝有金剛石鉆頭。取樣時外管回轉(zhuǎn)鉆進，內(nèi)管壓入取樣，沖洗液通過內(nèi)外管之間的環(huán)形狀通道將土屑帶出。鉆進時，鉆頭和外管隨鉆桿一起回轉(zhuǎn)。當內(nèi)管中有巖芯時，在摩擦力作用下內(nèi)管及其卡簧不回轉(zhuǎn)。沖洗液由上接頭進入，通過外管接頭上的斜孔進入內(nèi)外管的環(huán)狀間隙沖洗孔底，由外管與孔壁間隙上返，內(nèi)管中的沖洗液，隨巖芯的進入，經(jīng)內(nèi)管接頭上的排水孔也流入內(nèi)外管間隙。為了保證沖洗液既能順利循環(huán)流動冷卻潤滑鉆頭，又不對巖心造成沖蝕影響，尤其是在鉆進松散、軟弱夾層、破碎地層時，半合式雙管卡簧座與鉆頭內(nèi)臺階之間的間隙大小，對巖心采取率有著很大關系。在沖洗液對巖心沖蝕影響較大的地層中鉆進時，間隙不能太大，一般不超過1.5 mm;而在沖洗液對巖心沖蝕影響小的地層中鉆進，間隙則可以略大，一般在2 mm～4 mm。因此，巖芯的采取率、完整度、純潔性等均有較大提高，代表性更好。

（1）鉆具下入孔內(nèi)前，檢查單動的靈活性，卡簧、鉆頭與卡簧座的配合、水路與隔水間隙必須符合要求。（2）根據(jù)所鉆地層的松散程度，認真調(diào)節(jié)卡簧座與鉆頭內(nèi)臺間隙。十分松散的地層，間隙盡量?。?.5 mm），外管轉(zhuǎn)動即可;若地層稍硬，間隙可調(diào)大些，這對減少巖芯堵塞、提高回次進尺是有意義的。（3）泥漿選用200目以上優(yōu)質(zhì)膨潤土，經(jīng)過充分預水化合攪拌，配以PAM（聚丙稀酰胺）、CMC（膨潤土）、堿等泥漿助劑。（4）下鉆到離孔底1 m左右，應開泵慢掃沖孔，并上下活動幾次，孔底干凈后方可鉆進。這樣可防止沉渣充塞內(nèi)管空間，防止堵塞水眼。（5）鉆進過程中要保持壓力均勻，壓力為3 kN～6 kN左右，壓力的調(diào)節(jié)適地層情況和鉆孔深度而改變，當鉆進松散、易破碎地層時，壓力適當增大，轉(zhuǎn)速取139 r/min～292 r/min，小泵量為80 L/min～120 L/min，正常鉆進時不得上下提動鉆具，使鉆具在一回次中始終不離孔底。（6）要均勻給壓，嚴防巖芯堵塞，如遇巖芯堵塞、不進尺或進尺緩慢，為防止巖芯磨耗，要立即提鉆。（7）采取巖芯的方法：回次終了，取巖芯時，稍加大鉆壓，開車轉(zhuǎn)動幾圈，即可提鉆;對松散巖芯采用關泵干鉆取芯。

植物膠液體在循環(huán)過程中，靠其本身的粘性迅速吸附在已鉆出的巖芯表面上，由于植物膠本身是由非離子聚合物組成，分子鏈長而有很大的柔軟性，具有較高的吸附能力及彈性，避免了沖洗液對巖芯的直接沖刷，基本保持了巖芯的原狀結構，不易遭到機械破壞。在植物膠護膠作用及內(nèi)管保護作用下，平均巖芯采取率達到了85%以上，較常規(guī)鉆探方法得到了大幅提高，同時對粗圓礫土巖芯擾動較小，基本保持了原狀。植物膠良好的護壁效果得到充分的體現(xiàn)，塌孔、掉塊現(xiàn)象明顯減少，極少出現(xiàn)卡鉆情況，未出現(xiàn)埋鉆等孔內(nèi)事故。

通過使用單動雙管取土器，巖芯采取率有了相應的提高，較一般取土器更能真實的揭示地層情況。

3 地質(zhì)鉆探技術的發(fā)展方向

3.1 鉆井方法的發(fā)展方向

隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，現(xiàn)有的一些鉆井方法已不能滿足社會的實際需要，許多不一致的因素逐漸出現(xiàn)。因此，我國應全面改進落后的地質(zhì)研究技術，確保其與時俱進。

3.2 鉆井設備的發(fā)展方向

隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，用于地質(zhì)鉆探技術的鉆探設備也應不斷發(fā)展。目前，我國鉆井裝備的研究和開發(fā)已經(jīng)取得了一定的成果，特別是在鉆機、鉆頭、鉆具等小型裝備方面。同時，我們對那些節(jié)能設備、大型設備和自動化設備進行了深入的研發(fā)和創(chuàng)新，確保了鉆井設備的發(fā)展方向不斷向前發(fā)展。

3.3 工程鉆探發(fā)展方向

在人類社會的發(fā)展過程中，各種建筑的建造為發(fā)展過程奠定了堅實的基礎，而鉆探技術將作為不同建筑的支撐。在每個項目建設前的準備階段，都要對其開發(fā)現(xiàn)狀進行有效的勘探和詳細的地質(zhì)調(diào)查，為項目的順利開展提供一些必要的資料。隨著社會的不斷發(fā)展，建筑工程的建設項目越來越多，所利用的土地資源也呈現(xiàn)出多元化的發(fā)展趨勢。為了適應社會的深入發(fā)展，人們對工程地質(zhì)鉆探技術提出了越來越高的要求。因此，只有地質(zhì)鉆探技術不斷進步，才能有效地滿足工程項目的需要，為社會的發(fā)展提供重要的技術支撐。

4 結束語

綜上所述，為了滿足當各種環(huán)境下的勘探資料需求，技術人員應重視地質(zhì)勘查工作，充分發(fā)揮定位遙感、定向鉆探、液動錘技術的作用與優(yōu)勢，運用反循環(huán)連續(xù)鉆探技術、定向鉆探技術、液動錘鉆探技術，提高勘探效率與成果，推動我國勘探事業(yè)的更大發(fā)展。

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