徐咸辉 刘凯 刘栓
山东正维勘察测绘有限公司 山东省济南市 250101
摘要:钻探技术是工程地质勘探中的一项核心技术,对于工程地质勘探具有十分重要的意义和作用,同时也是一项十分复杂和繁琐的工艺,涉及的内容广泛,在实际勘探过程中,勘探人员需要结合勘探地质的实际情况选择合适的钻探技术,除此之外,勘探人员对钻探技术还要进行不断深入的研究,从而促进我国钻探技术的发展。
关键词:工程地质;勘探;钻探技术
引言
工程地质钻探对勘探的质量以及工程的施工质量具有较大的影响。只有提高工程钻探的质量和安全性,才能够令工程地质勘探工作愈加精准。当前需要将钻探技术在投入方面加大力度,并掌握更多有关于钻探技术方面的知识,以此有效提升钻探技术。
1地质勘察工程的基本概述
地质工程主要是指进行地质的勘探和勘测,以获取更多关于地质结构和资源矿产分布的具体信息,从而在资源开发或者工程建设等领域内发挥更多的作用,而使用最频繁的技术就是钻探技术,通过钻探和探测得知的详细信息数据,以此来分析地质结构的稳定性以及土层的基本性质,在工程建设中是前期调查施工现场的重要工作,能够降低出现安全事故和隐患的几率,保障建筑物的安全和平稳,而在资源勘探中,钻探技术的应用也可以加快地质工程获取地下结构信息的速度,得知更详细的信息和情报,在利用钻探技术的时候,要注意以下几个重要的方面:
1.1 在开展钻探作业时,如果要对岩心的情况进行探测和勘探,其难度很大,采取回的研究样本很难达到规范的标准,这就需要在勘探前合理的分析出岩心所处的地质结构的具体情况,来制定相应的合理钻探方式,包括推进的速度和深度,以及角度问题,都需要进行谨慎的分析和讨论。
1.2 在选择钻孔的位置时,一定要兼顾科学性与可行性的基本原则,合理的选择最适合的钻孔作业位置,还要勘察当地的周边环境的情况,这在不同的应用领域内有不同的客观要求,需要根据各自的标准来合理的选择钻探的位置。
1.3 在工程建设中的钻探作业中,要合理地安排钻探所能达到的深度位置,要根据施工的实际情况和相关要求来制定钻探技术的具体应用方式,而在选择中小型或者重型钻孔机的时候,要根据工程量的大小和建筑物的高度等具体指标来选择,这样就可以解决不同的具体问题,提升钻探的效率和质量,保障后续施工的安全性和稳定性。
1.4 在完成工程建设勘探的具体要求的同时,也要注意不要在钻探作业中不要过分的破坏本来的地质结构,减少对地层以及周边环境的不良影响和危害,根据施工的进度合理安排钻探勘测的工作计划,防止盲目的使用钻探技术,非但不能形成良好的分析和研究,还会对当地的生态环境造成破坏。
2钻探技术方面的应用
钻探技术的应用已经较为的普遍和广泛,在工程地质的勘探中发挥着越来越重要的作用,国家也因此投入了巨大的人力和物力资源,不断的发展和改进钻探技术,提升钻探的探测水平和能力,扩展技术的应用空间和使用途径,通过完善不同的钻探技术应用方法,来满足不同工程地质勘探的需求,利用这些衍生出的技术就可以解决很多出现的新问题和缺陷。
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2.1绳索取心技术
一般钻探技术的应用需要使用钻杆来获取想要的岩心,但是利用绳索取出岩心的技术就可以省略钻杆,可以极为迅速的获取岩心,使用此种技术主要是由于钻孔机的钻头出现损伤或者故障无法正常的完成作业,就可以巧妙地利用绳索将岩心通过钻孔取出来,之所以使用绳索作为弥补钻头出现故障问题时的解决方式,主要依据其能够迅速的提升获取岩心的速度,而且可以不同进行钻探,只要将钻杆中已经存在的岩心取出即可,操作安全而便捷,更重要的是能够在钻孔机出现较大的故障无法正常工作时,能够顺利的将岩心取出,完成作业中的关键一环,绳索取心的技术也成为了目前使用最频繁以及应用的极为广泛的一种钻探技术,当然,这也与此种技术在钻孔时,钻孔的深度比较浅,工程量很小,而且可靠性很高,提升了施工的效率以及质量,在钻进作业的过程中,很少出现失误或者一些异常情况,可行性很高,无需钻探就可以顺利的完成获取岩心的作业程序,节省了大量作业的时间和精力,降低了钻探设备的损耗程度和老化的速度,节省了时间成本以及设备损耗成本,其本身的应用过程也比较简便实用,属于一项不可多得的技术。
2.2反循环钻探的技术
反循环钻探技术一般分为两个方面,水力反循环和空气反循环,这两种技术依据循环介质的不同进行划分。空气反循环钻探技术的介质为空气,利用双壁钻杆外管作用,将空气运送到孔底,在输送过程中,空气会出现膨胀,继而产生冲击力,从而驱动孔底的潜孔锤运动,岩石在潜孔锤的作用下就会产生岩屑,在空气的作用下,岩屑会通过钻杆中心的通道回到地面,勘探人员就可以收集这些岩屑进行分析和研究。水力反循环钻探技术是以泥浆或水作为介质,先将泥浆或者水运送到孔底,在取心钻头后就可以获得岩心,然后钻头和岩心一起回到地面,原理和空气反循环钻探技术的原理一样。但是相对于水力反循环钻探技术,空气反循环钻探技术可以取得更好的钻探效果,而且所花费的成本比较低,在一定程度上也降低勘探人员的劳动强度,这种反循环勘探技术比较适用于干旱缺水的地区,但是这种反循环也存在一些弊端,不能将勘探区域内地质层的情况如实反映出来。相对而言,水力反循环技术就可以完整精确取得勘探区域内的地质构造成分,这种反循环技术劳动强度和时间成本也比较低,但是相对于空气反循环技术而言,能耗更多一些。这两项技术对于地质勘探取样工程都适用,在一些注浆工地地质、锚固施工、松软塌陷的表层以及水文水井等地质勘探中也经常被使用。
2.3组合钻探技术
通过上述可以看出,每一种钻探技术都有自身的优势,并且也有不足之处,组合钻探技术就是将绳索取心技术、反循环钻探技术和液动潜孔锤技术组合使用的一项技术。在组合钻探技术中,地质勘探人员可以将每项技术自身的优点充分发挥出来,结合勘探的实际情况进行钻探工作。在每一次勘探工程中都要立足于实际,选择最合理、最科学的钻探技术。既要既降低勘探人员的劳动强度,也要节约工程地质勘探的成本,同时还要保证提高工程勘探的效率。除此之外,工程地质勘探人员需要加快对钻探技术的研究,熟练掌握每一种勘探技术的优势和不足,在地质勘探中实现技术的最优组合,将钻探技术的最大价值充分发挥出来。
2.4新型钻探技术
在科技发展过程中,很多新式材料与工艺运用于钻探技能旁边,新式钻探技能一般为改善钻头,经过超声波技能打造金刚石钻头,这一方法较为合适用茌干旱地区,经过改善钻头,能够令功率明显提高,延长使用的时间,并且新式冲洗液也属于新式材料,新式冲洗液能够降低冲洗液在钻杆中的残留。
结束语
我国在资源地质勘探的领域内获得了较大的发展,其中钻探技术的进步和创新发展使得在我国地质勘探行业发挥着愈加关键的作用,而且钻探技术在不同的领域内已经得到了广泛的应用,对于资源和能源的开发使用具有巨大的促进作用,合理地运用钻探技术,并在地质勘探领域内更加深入的研究钻探技术的应用情况,就能够使得我国地质勘探以及资源开发等工作获得长足的进步和发展。
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论文作者:徐咸辉,刘凯,刘栓
论文发表刊物:《防护工程》2018年第10期
论文发表时间:2018/9/21
标签:技术论文; 地质勘探论文; 岩心论文; 工程论文; 作业论文; 地质论文; 钻杆论文; 《防护工程》2018年第10期论文;