摘要：自从改革开放以来，我国经济社会各个方面都快速发展起来，工程建设过程中钻探工程的数量也处在不断提升的状态。钻孔技术在工程地质钻探中一直都扮演着十分重要的角色，它主要是为了采集到有关地质勘探的各项资料，方便地质工程项目的顺利施工，所以我们必须要对这一工程予以高度的关注和重视。本文对工程地质钻探中的钻孔技术及其应用和发展趋势进行了阐述分析，以供参考和借鉴。
关键词：工程地质；钻探；钻孔技术；应用
1地质钻探技术概述
地质钻探技术是向地下钻孔破碎孔底岩石的方法及钻进工艺的总称。为了满足不同的钻探目的，要求采用不同的技术装备和工艺，从而形成各种不同的钻探方法。在钻探工程中，主要应用机械方法破碎岩石，根据外力作用的性质和方式，可分为冲击钻探、回转钻探、冲击回转钻探、振动钻探和喷钻探等。若按钻探时所用切削工具不同可分为硬质合金钻探、金刚石钻探和钢粒钻探；按钻探时所用冲洗液和循环方式可分为清水钻探、泥浆钻探、空气钻探、正循环钻探、反循环钻探等；按钻探区域不同可分为陆地钻探、水域钻探、极地钻探、月面钻探等；按钻探目的和作用不同可分为固体矿产钻探、水文地质钻探、工程地质钻探、砂矿床钻探、地热钻探、石油天然气钻探、科学（超深孔）钻探和地表取样钻探等。此外，一些效率高的钻探方法如热力法（如火焰喷射钻、高频电流钻、微波钻）、熔融法（如电热钻、等离子钻、激光钻等）、化学方法（利用化学反应破碎岩石）等，由于技术难度大、成本高还未推广应用。
1.1冲击钻探
用一字型或十字型钻头，与钢丝绳或钻杆相连上下运动冲击岩石，捞出岩屑、岩粉，造成钻孔。这是创始于中国的一种古老的钻井方法，于11世纪传入西方。目前在中国和国外都还在应用。
1.2回转钻探
用转盘、回转器或动力头驱动钻杆带动钻头回转的钻进方法，钻头分全面和环状取心两种，在轴向钻头压力作用下，回转克取岩石，取出岩心或排出岩粉，造成钻孔。这是当前最普遍用的钻探方法。回转速度视钻机而异，如石油钻机一般情况下最高160r/min，金刚石钻机最高达2400r/min。
1.3冲击回转钻探
以钻杆带动钻头缓慢（50r/min左右）回转，在轴向钻头压力作用下，再利用通过钻杆中心的液体或气体产生的冲击力，以冲击和回转两种方式破碎岩石，充分发挥冲击和回转切削两种作用造成钻孔。
1.4振动钻探
对松散、非胶结岩层，在管柱（下部为钻头）上施加振动力和压力（或自重），提上管柱，取出岩心，造成钻孔。振动力由两个偏心相反方向旋转产生。近年加拿大研制了一种共振钻探法，钻速很高。
2钻孔技术的分类
我国疆域辽阔，地质环境多种多样，在地质勘探中难免会遇到一些复杂的地质环境，这要求人们运用不同的钻孔技术去克服这些施工中的难题。
2.1岩心钻技术
岩心钻，不受矿床和矿种以及地形地貌的限制，因此是最广泛运用的技术。岩心钻的勘探方式主要是在钻进的过程中提取经过岩心，通过对岩心的研究分析钻探底层中矿含量以及矿质质量的主要情况。为提升数据分析的准确性，岩心采取的有效值是0.6。在工程钻进时，钻进的角度与矿体成正比，如果抗体偏差大，钻孔就会倾斜钻进，如果矿体倾斜角度偏差小，就会垂直钻进。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如特殊矿体，可以按照相关规定，对钻进的角度进行变化，争取在最大程度上穿过矿体。
2.2浅钻技术
在地质钻探的过程中，浅钻和浅井的实际用途是比较类似的，如果在钻井的时候有大范围的出水现象发生，可以取代浅井进行应用。鉴于此，浅钻一般用来勘探埋藏比较浅的矿床，当然也可以用于那些仅仅需要浅钻钻井技术的矿井。与岩心钻技术相比较，浅钻技术一般适合运用在那些孔比较浅的地质中，且设备移动比较方便，操作十分简单快捷，而且成本要求也不高，获取浅层地表的矿体数据信息十分容易。因此，应用起来比较方便，推广比较容易。浅钻技术的种类十分庞杂，大部分主要是安装在汽车上面，但是在钻探的时候，对岩石的硬度有一定的要求，岩石的硬度尽量不要太大。
2.3地下钻技术
一般而言，岩心钻技术是指那些在水平坑道里使用一种技术，又叫做地下钻或者又称作坑内钻。但是在实际操作中，地下钻技术的原理太复杂，一般难以理解且花费的成本比较高。因此，这一技术的适用范围相对来说比较小。然而，如果遇见那些有复杂矿体的矿床或者地质环境复杂的矿井，利用这一技术就可以准确得到有关地质勘探的准确的数据信息，而且效率十分高，具有很大的运用优势。
3钻孔技术的应用分析
在地质勘查工作中，利用钻探设备向地下钻成的直径较小深度较大的柱状圆孔，又称钻井。钻探石油和天然气以及地下水的钻孔直径较大些。钻孔直径和深度大小，取决于地质矿产埋藏深度和钻孔的用途。钻孔直径和深度大小，取决于地质矿产埋藏深度和钻孔的用途。钻孔起始部位称孔口，侧部称孔壁，底部称孔底。钻孔的直径简称孔径，孔口直径称开孔口径，孔底直径称终孔直径。从孔口至孔底的距离称钻孔深度，简称孔深。钻孔的某一段称孔段。
钻孔的功用：①获取第一手地下地质实物资料，即从钻孔取出岩心、矿心、岩屑或液、气态样品，必要时从孔壁补取侧壁岩样矿样；②作为地球物理测井的通道，获取岩矿层各种地球物理信息；③作为人工通道观测地下水层水文地质动态；④有的钻孔可探采结合，开采地下水、地热、油气等。钻探工程已广泛用于国民经济许多部门，按用途，钻孔可分为如下几类：①地质普查或勘探钻孔，用于了解地质构造、找矿或探明矿产储量；②水文地质钻孔，勘察地下水文地质情况；③水井，为工业、农业、国防及生活而开发利用或补给地下水资源并有充实水文地质资料作用：④工程地质钻孔，勘察或为建筑厂基、坝址、水库、桥梁及道路等探明工程基础状况；⑤石油钻井，勘查和开发石油、天然气；⑥地热钻孔，勘探和开发地下热水与蒸气资源；⑦工程基础施工钻孔，为加固处理建筑工程基础而应用的基础桩或管桩所施工的钻孔；⑧开发钻孔，开采地下卤水、溶解岩盐、硫磺、燃烧气化地下煤炭等；⑨采矿或隧道等工程的辅助钻孔，采矿或隧道施工时为通风、排水、探水、探气、冻结、运输以及建筑和通讯安装管线、爆破、取样、灌浆等所施工的钻孔。
4 结语
伴随着国民经济的整体进步，对于矿产工程的需求也会越来越大，因此，钻探工程在我国整体所占据的位置将会越来越重要，尤其是针对现代不断发展的各项技术，更是将会帮助其整体完成提升。笔者的见解仍然比较浅薄，望批评指正。
参考文献：
[1]张铠鹏，鲁国防.浅析地质勘察工程中的钻探技术[J].华东科技：学术版，2014（5）：37.
[2]罗爱.工程地质勘察中钻探技术的应用分析[J].低碳世界，2014（13）：145-146.
[3]孙世灿，孙飞.研究工程地质钻探中的钻孔技术[J].科技与企业，2013，12：202.
[4]梁耀雄.工程地质钻探中钻孔技术的探讨[J].低碳世界，2013，14：106-107.
论文作者:胡建国
论文发表刊物:《基层建设》2019年第17期
论文发表时间:2019/9/10
标签：钻孔论文; 岩心论文; 技术论文; 地质论文; 矿体论文; 地下论文; 钻头论文; 《基层建设》2019年第17期论文;