摘要：野外地质勘探工程是一个技术含量高、气候环境恶劣、分析量较大的工作。随着技术的不断发展，勘探设备的不断更新，如何选择勘探设备，如何高效利用勘探设备，如何合理安排人员设备使用等问题成为勘探人员需要考虑的问题。为了做到勘探结果准确、勘探成本降低、勘探效率提升，需要对勘探设备进行合理分配使用。本文以野外地质勘探为切入点，通过分析勘探主要方式和主要机械设备，探讨设备高效配套的原则。
关键词：野外地质勘探；机械；高效配套
一、野外勘探工程分类
野外勘探工程的方式主要有钻探工程、探坑工程及物探工程三类，这三类勘探方式各有优势也各有劣势。勘探人员应当对三种方式的优缺点非常熟悉，根据不同的地貌地形条件及勘探与其目标，合理的选择并搭配勘探方式。经过勘测结果的整合、汇总、分析和对比，得出较为准确的勘测数据和结果。
1、钻探工程
钻探工程的实施过程其实是一个集合勘探与分析与一身的工作，其多用于水文地质勘探和资源矿藏勘探中。主要是利用钻机进行钻孔作业，对岩层内部的岩芯或矿芯进行分析，对低下岩层结构组成特点进行详细了解，并且依据钻探结构绘制出地层图，从而更加直观清晰的了解矿藏分布情况。无论是资源勘探与寻找，还是基建工程的前期地质勘探，钻孔技术都被广泛应用于能源、电力、建筑、水利工程等重要工程的前期准备工作。根据勘探岩层的实际情况和钻进深度，选择不同的钻进方式以达到准确、高效、安全的钻探作业目的。按照岩石坚硬程度和破碎岩石所需外力对钻进方式进行分类，可将钻头分成冲击钻进、冲击回转钻进、回转钻进、振动钻进等；按照是否需要对土层进行取样分析，可将钻进方式分为取芯钻进和不取芯钻进；根据磨料种类不同对钻进方式进行分类，可分为钻粒钻进、硬质合金钻进和金刚石钻进等。在钻探设备中，钻机是最核心的部分，也是主要工作部，钻塔是配合钻机升降的主要部件。在实际工作过程中，钻探作业有很大的优势，其主要优势在于，钻探作业不受地形地貌的限制，也不受地质条件的限制，其钻探深度比其他勘探方式都要大。钻机的工作效率很高，钻深最大可达几千米，并且是通过岩芯进行地层详细分析的最佳方式，能够较为精确的展现地层矿藏与岩层分布情况。
2、坑探工程
坑探是一种以挖掘为主要工作方式的地质勘探方式，其工作特点决定其一般应用于勘探尺寸要求较大，勘探深度要求较浅的勘探工程。其主要原理是利用探坑技术，对原土样与扰动土样进行细致的分析对比，得出便于人们观察的详细结论，尤其是对于暴露于地表层的待勘探地区，如露天矿藏等，以便于提高地质图的测绘准确度。坑探工程一般分为探槽、试坑、浅井、竖井、探巷等，为保证生产安全与勘探准确性，加深研究的深度与程度，坑探工程的主要作用在于揭露及研究浅层覆盖层下的地层，充分了解岩层构造。对于地质构造、岩层变化及水文地质条件特别复杂且资源缺乏地区，为保证后期竖井和生产，可以建部分勘探坑道和竖井兼作生产巷道，做到边探边采。但是，由于其勘探面积较大，探坑的安全性成为较为重要的问题，其支护的安全性非常重要，这也是探坑受限于地质条件的关键所在。该方法还适用于剥除地表覆土，揭露基岩，划分地层岩性，利用探槽作为主要工作方式，研究深度在3-5m的断层破碎带及探查残坡积层的厚度和物质、结构。
3、地球物理勘探
物探的优势在于，其设备简便，可操行强，对勘测地区的物理性质勘测较为准确。并且其运用电子设备，利用设备的各种物理性质，运用声波、射线等方式对岩层进行探测。对其重力性质、岩层构造、岩层物质、水文条件和不良地质情况等因素进行深入探测。但其工作基面头仅仅停留在地表，所以其观测数据的准确性大打折扣，这也是物探的一个弊端。所以，物探一般工作初步了解勘测地区的地层物理性质，为之后的深入勘探提供可参考数据，指导之后勘探工作工具的选择、设备的搭配和人员的配置等工作。是一项必要的基础性工作，有一定的参考价值。
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二、野外勘探设备分类
钻机作为钻探工程的核心动力部分，其用来带动钻井和钻头向地层钻进，并且带动升降机完成起下钻具和套管、提取岩芯、更换钻头等一系列工作。在这一流程工作的同时，泵还提供动力，用以将冲洗液送至孔底，用以清洗孔底，避免钻头因为过热而停止工作，同时还起到一定的润滑作用。其多用于更为细致的地质勘探工作，也是勘测人员了解底层详细分层数据的重要实际来源。钻机的选择直接关系到钻孔工作的顺利性，也是受勘测目的直接影响的选择。
对于第四季地层，螺旋钻效果最好，并且根据土质的不同，还可以适当选用其他种类钻头。比如，旋转式钻机主要适用于相对软弱的岩层中，而冲击回转钻机比较适合于较硬的岩层中。
1、ZD 60地质钻机
ZD 60地质钻机具有很大优势，尤其对于地下土层结构复杂的地质情况来说，是很好的选择。其强大的动力保证钻孔的质量，并且能够有效处理一般性的塌孔事故，避免因埋钻而造成窝工的现象。同时该型号钻机能够有效应对各种复杂地质情况，在石灰岩地层最高钻速也可达 4~6m /h。再有，该钻机结构设计较为简单，拆解组装都很便捷，非常适于野外作业，易组装、易清洁。虽然该钻机的钻井效率很高，但是其体积较大，相对来讲不容易进行移位，而且其重量较大，携带不便。其钻孔深度有限，钻孔效率也受到钻杆安装繁琐性的影响。
2、XY － 4 型千米钻机
比起ZD 60地质钻机，XY－4型千米钻机的优势是明显的。该设备的体积小、质量轻，便携性好，组装方便，适用于复杂地形的地质勘探且具有 8 级转速级数，使得该钻机具有较强的工艺适应性。作为立轴式钻机的代表性产品，其优势也是立轴式钻机共有的。该钻机转速高，低速时扭矩大，不仅适合小口径金刚石岩芯钻进，也能满足大口径硬质合金岩芯钻进和各种工程钻孔的要求。为了避免因操作失误而产生安全事故，其设置正反两个转速，保证了勘测人员的安全。同时该钻机的性能可靠，保养简便，适用于复杂气候条件下的作业。具有自动定心液压卡盘，夹持力大，钻机配备行星式卷扬机，起拔能力强。
三、高效配套原则
1、技术要求
根据勘察现场实际地质和地形情况，合理选择和搭配勘测设备。在地形不复杂，勘测点较多的情况下，可以先利用ZD 60地质钻机进行勘测，而后利用XY － 4 型千米钻机逐点进行勘测。对于地形较为复杂，且勘测点较多的情况，仅适用XY － 4 型千米钻机，配以泥浆泵即可完成勘测任务。搭配的原则是为了提高工作效率，使勘测更加精确，同时也要保证勘测人员的安全。
2、经济要求
勘测设备的配合使用及时保证技术质量，又是达到成本可控的目的。为了避免不必要的资源浪费，为了提高工作效率，减少人员和设备支出，应当尽量减少设备使用工日数，提高设备利用率，保证设备高效运转，避免出现人员窝工现象，更要避免不必要工作人员的出现。要对设备进行定期检修，保证设备正常运转，保障设备使用寿命最大化。因地制宜选择设备，能够有效提升人员的工作效率，提高技术人员素质，保质保量保期完成勘测任务，节约成本。
结语
无论对于能源勘探还是对于建筑工程地质勘测，勘探工作都非常重要。不仅能够寻找资源，而且还可以为建筑工程的建造提供细致的地质资料，以便于基础类型的选择和施工方法的选择。在勘探过程中，要保证技术过关、机械设备的正常运转，提高人员素质，减少操作失误带来的损耗。要注意勘探工作的经济性和高效性，保证勘探工作顺利完成的同时，也要做到成本可控。
参考文献：
[1]王峪.野外地质勘探中地质机械高效配套浅析[J].西部探矿工程.2014，（6）.
[2]程礼立.基于野外地质勘探的地质机械高效配套探析[J].四川建材.2014，（12）.
论文作者:梁健
论文发表刊物:《基层建设》2019年第1期
论文发表时间:2019/4/2
标签：钻机论文; 岩层论文; 地质勘探论文; 地质论文; 设备论文; 工作论文; 高效论文; 《基层建设》2019年第1期论文;