地质勘察中钻探技术的方法以及应用探讨论文_钱国平

地质勘察中钻探技术的方法以及应用探讨论文_钱国平

浙江吴越岩土工程有限公司桐乡分公司 浙江桐乡 314500

摘要:近年来,我国地质钻探技术水平明显提高。根据目前的勘测情况来看,开发商已经把一些比较容易开采、位置较浅的矿产资源开采得一干二净,于是如今只能将目光投入到较深的矿区内,并且开发更严谨的勘测技术来满足对比较困难矿产的钻探。在实行勘测技术的时候要结合实际情况,深入分析,熟知地质的理论知识,然后进行试验,如果确定矿区可以安全开采,那么就利用钻探技术进行细心的开采,将开采的效率提升上去,保证钻探技术的质量问题。

关键词:地质勘察;钻探技术;应用

引言

随着国家对矿产资源需求量的逐渐增多,矿产资源的挖掘也成为社会关注的重点。在地质项目勘察中采用钻探方法,取得样品,通过研究样品以及样品测试在地质勘察中起到了重要的作用。

1钻探技术在地质工程勘察中的使用特点

1.1全面掌握地质情况

在地质工程勘探过程中,首先需要对施工现场的地质环境和自然条件进行详细分析,在掌握当地情况及工程建设需要的基础上合理选择勘探方法。比如在工业项目和民用建筑中,需要根据工程设计中所给出的轮廓线合理布置钻孔位置;在水利工程勘察工作中需要按照工程设计所给出的轴线来布置钻孔位置。

1.2主要使用简易钻探法

为了在工程勘察过程中提升钻探效率,大部分建设单位都会使用简易钻探法进行操作。在这种情况下,除了隧道工程需要较深的埋放位置,或是大规模的水利工程项目之外,都会将勘察中钻探的挖掘深度设置为15m左右。因此,只需要使用一些材质较为轻便的钻探机即可进行地质勘探工作,不但提高了工作效率,还能有效降低能量消耗,节约勘察成本。

2地质勘察中钻探技术方法的应用

2.1绳索取芯技术

绳索取芯方式的特征主要是在不采用钻杆升降的基础上,能够轻易地取出岩芯。一般情况下,仅在钻机钻头产生故障时才需要利用钻杆。在钻探过程,经岩芯管来填满岩矿芯,不用把钻孔内的钻杆提出地面。借助设备内的专用绳索打捞出岩芯管。利用该种钻探方法,能够获得很多的钻探时间,较大限度上提高了钻探效率。该方法是目前比较常用的一种钻探手段,利用该技术能够提高取芯效果,在钻探过程出现阻碍时,能够得到及时解决,降低了矿芯与钻杆之间由于阻塞引起的磨损。因为其技术特征,能够不采用钻杆升降来进行取芯工作,能够增加其钻头的应用期限。另外,针对钻探者的劳动强度也有较大限度上的改良,该技术的运用主要是面对坑槽、石油液化气、冰层以及固化矿体等进行钻探处理。

2.2反循环钻探技术

反循环钻探技术是工程地质勘测中较为常见的一个技术,其依据循环介质,可以分为两种技术,即水力反循环技术和空气反循环技术。水力反循环技术的循环介质是水和泥浆,通过钻杆将其输入到钻孔底部,将柱状的岩心取出来。而空气反循环技术的介质是空气,利用双臂钻杆将其压缩,然后输入到钻孔的底部,空气的剧烈运动会形成一种冲击力,冲击力激发钻孔底部的潜孔锤,潜孔锤就会对岩石产生作用力,而岩石掉落下来的岩屑会被带到地面,工作人员检测岩屑,得到勘察结果。这两种技术自身有着各自的优缺点,技术人员根据实际的施工场地来选择最合适的技术。

2.3液动潜孔锤技术

我国针对液动潜孔锤方式的探究与运用,在国际排名十分靠前。这项技术的研发主要针对回转钻探方式,且在其设备内添加了冲洗液,使之对液动潜孔锤加以驱动,在其锤身遭到冲击后,会令能量最大化的输送给钻机钻头,促进岩身的破岩处理。液动潜孔锤方式通过改进回转钻探方法,使回转力产生一股强大的冲击力,令钻头破碎高硬岩,在提高钻进效率的基础上,还节省了钻孔费用。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另外,液动潜孔锤方式能够按照坚硬岩体防剪度低与脆性大的特点,对于地质条件比较烦琐的地形展开钻探。值得注意的是,在采用该项技术时,为了可以解决高频振动,要求加固钻探技术。而且,为了降低液动锤的损坏,在运输冲洗液时,保证其液压浆液维持较小的黏稠度,管理好其冲洗液内的含砂量,使之具备较高的润滑效果。液动潜孔锤方式针对那些小口径岩芯钻探工作,在水中爆破和锚固施工中取得了广泛使用。目前,我国对于该技术的开发,主要是基于高强度工作条件与提高潜孔锤水平。相信今后其技术的开发,将在矿山地质勘探、石油天然气勘探等方面得到大规模使用。

2.4定向钻探技术

在使用定向钻探法的过程中需要依赖专门的造斜钻探工具,同时还需要提前制定好相应的钻探路线,随后根据预定的钻探轨迹,通过人工控制的方式来有效操控钻孔方向,从而使钻孔达到最终的目标值。在使用这一技术的过程中,最为关键的内容就是方向确定设备、钻机测量设备及造斜工具。在地层较深的区域进行钻探时,通常能够遇到一些组成较为特殊的地质,在这种环境下进行钻探时会对钻探工作产生一些阻碍作用,从而会延缓钻探进度,但是通过常规方法进行钻探工作则无法实现钻探目标。为此就可以通过定向钻探法进行钻探,从而能够有效节约钻探成本,降低工作量。将定向钻探技术应用到工程建设当中,能够有效提高工程质量,减少工程失误,从而节约建设成本,提高工程进度,但无法满足具有较高取芯要求的工程。

2.5其他钻探技术

除了上述几种钻探技术外,还包括其他各种形式的钻探技术。其中,组合钻探技术与其说是技术,不如说是一种工艺。组合钻探融合了上述几种技术,这种工艺不仅包含上述几种技术的使用优势,同时还能根据施工现场钻探需要及现场地质条件合理选择钻探方式,从而在提高工程建设效率的同时,减轻工作压力,降低勘察成本,降低勘察人员的劳动强度。上述几种都是我国目前应用较为广泛的钻探勘察技术。随着科技的发展,我国的部分生产厂商也逐渐研制出各种新型钻探技术和设备材料,扩大了勘探空间,能够对一些地质条件较为复杂的区域进行勘察。例如,节水钻探技术就是针对我国部分地区缺水、干旱的环境所研制出来的。此外,为了进一步提高钻探工作效率,我国还使用了超声波技术制作钻头,并选择金刚石作为主要材料,在提高钻头使用期限的同时,提高了工程勘探效率。

3地质钻探技术的发展方向

3.1保护生态环境

在生态环境保护中,地质钻探技术的作用也有所体验。在土地改革和水污染治理中,钻探技术能够根据不同类型的土壤勘察不同的数据信息,促进土壤改革技术方案的形成,并且能够降低环境的污染。对于水污染治理方面,地质钻探技术可以准确寻找到污染源头,这样环保部门就可以及时进行管理,特别适用于缺水的国家。

3.2改善水资源短缺状况

由于世界人口的急速增加,水资源污染情况越来越严重,并且不仅生活需要水,一些建设的工厂也需要大量的水资源,这就导致了水资源短缺的问题。很多的淡水资源都是在地下,地质钻孔技术可以依据其优点对地下水资源进行合理的勘察,缓解水资源短缺的情况,并且能够优化地下水资源。

结语

总之,地质项目勘察中采用的钻探技术属于一项比较复杂且技术含量高的工艺。在钻探过程,需要根据不同地质项目勘察要求科学选择技术,既能够提升取芯质量,还可以减少钻探劳动量与成本。希望通过人们的经验积累与钻探技术的开发,为国内钻探技术的进步做出一定贡献。

参考文献

[1]霍峰森.地质工程勘察中钻探技术的方法以及具体应用[J].西部探矿工程,2018,30(05):129-130+138.

[2]常新.地质工程勘查中钻探技术的方法及其应用分析[J].黑龙江科技信息,2017(08):104.

[3]高冲.浅谈在道路桥梁地质勘察中钻探技术的应用[J].电子测试,2016(17):142+26.

论文作者:钱国平

论文发表刊物:《城镇建设》2019年第10期

论文发表时间:2019/8/7

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