钻探技术在地质工程勘察中的应用论文_马笑强

钻探技术在地质工程勘察中的应用论文_马笑强

山东省煤田地质局第三勘探队 山东省泰安市 271000

摘要:地质工程勘察中的钻探技术在我国已经拥有非常长的应用历史,其技术利用钻机从所要勘察地表进行钻探,并让其形成圆柱状钻孔,通过与相关技术的配合,可以对地质构造、地质规律等内容进行确定。在整个地质勘察工作中,钻探技术的应用为采集各种地质勘探资料提供了方便。因此,针对其钻探技术的方法及具体应用进行分析,具有十分重要的社会价值。

关键词:钻探技术;地质工程勘察;应用

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。

1.3根据实际情况合理钻探技术

地质勘察工程中的钻探技术其实就是用来破除岩石并对其进行钻孔操作的一种技术方法,也是采集地下样本资料、岩层材料构成信息及评价矿石计算储量与矿石品质的一种技术手段。勘察的需求不同,所使用的钻探方式也就有所变化,因此所使用的钻探材料、设备及技术也就有所不同。我国钻探技术从发展到如今,已经投入了大量的资金和人力资源,形成了钻探技术体系,其中包括最新出现的节水钻探技术、潜孔锤技术、对接井钻探、反循环技术及绳索取芯技术等。

2地质工程勘察中钻探技术存在的问题分析

2.1钻探技术设备自动化程度不高

虽然我国对地质工程勘察工作的开展历史已经非常悠久,但从当前我国钻探设备来进行分析,基本还在沿用老式设备,或者在其原基础上进行改造。在一定程度上呈现出了自动化程度不高的问题。而且老式设备较为笨重,不利于钻探效率的提升。

2.2钻探设备通用性不高

由于钻探设备较为陈旧,许多钻探设备在进行跨行业运用时,缺少通用性,导致只能针对某一个指定项目开展工作。

2.3操控体系不够完善

我国当前正在使用的钻机控制体系,由于其钻机本身的自动化程度不高,缺少相应的钻探监测功能。在开展实际工作时,无法对其整体工作进行有效精准的操控。此外,在进行钻探操作时,其操作参数仪表指标不够完善。

3钻探技术在地质工程勘察中的应用分析

3.1 绳索取芯技术

在进行地质工程勘察中使用绳索取芯技术,主要就是通过操作钻杆,利用它的升降特性将岩芯提取出来,通过这种方法能够使岩芯的提取工作更加简便。在大部分情况下,只有当钻机中的钻头发生故障问题时,才会利用钻杆来代替钻头。在进行钻探工作时,通常是利用岩芯管来填补岩矿芯,并将其填满,不需要把钻杆抬到地面上来。通过钻探设备中的专业绳索能够打捞其中的岩芯管。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆将这种钻探技术应用到地质工程勘察工作中可以预留出更多的钻探时间,从而提高钻探勘察的整体效率。目前,绳索取芯技术是钻探技术中的主流技术,通过绳索取芯技术能够促进取芯质量的有效提高,同时在发现各种阻塞问题时,还可以迅速的处理,从而减少因钻杆和钻芯之间的阻塞而产生的磨损问题。而使用绳索取芯技术能够避免使用钻杆,同时还能顺利结束取芯工作,因此也增加了钻头的使用期限。除此之外,还减轻了勘察人员在进行钻探时的工作负担,降低了工作强度。而绳索取芯技术主要应用于固体矿产、坑道、冰层以及石油天然气层等方面。

3.2潜孔锤技术

我国在业态驱动潜孔锤的研究方面在整个世界排名中都比较靠前。潜孔锤技术主要是以回转钻探技术为基础,并在此之上进行了深入的研究才研发出来的,是将冲洗液添加进潜孔锤当中,从而能够驱动其操作。当潜孔锤的锤体接收到能量时,能够在最大程度上将其传送到钻头当中,从而减少能量在传送过程中产生的不必要消耗,促进潜孔锤对工程现场的岩体进行破岩操作。而能够驱动潜孔锤进行操作的冲洗液实际上是由工程现场中操作泥浆泵时所产生出来的,能够在钻头进行升降操作过程中形成一种冲击力较强、带有一定节奏感的冲击负荷。潜孔锤技术主要是结合回转钻探技术,并进行了一定的改良,将回转力转化为一种较强的冲击力,提高钻头的破岩能力,从而对一些硬度较高的岩石进行操作,提高钻探效率,降低勘察工作中的勘探成本。除此之外,潜孔锤技术还能应用到地质环境较为复杂的环境当中进行操作。在使用潜孔锤技术时需要注意的是,在需要使用高频振动模式前,要先固定好潜孔锤的钻探设计。同时为了降低潜孔锤磨损,在传送冲洗液之前要进行严格控制,保证泥浆的粘稠度保持在一个较低的状态,同时合理分配砂质在冲洗液中的分布状态,从而保证冲洗液具有较高的润滑性。潜孔锤技术主要适用于一些口径较小的岩芯,从而能够发挥出应有的钻探效果,普遍应用于锚固施工和水下爆破等施工领域。目前,我国主要从提高潜孔锤钻探能力和对高强度施工环境的适应性入手进行研究,希望在未来能够有效应用于石油天然气及矿山地质的勘察工作。

3.3反循环技术

反循环技术主要是利用介质的循环操作提供动力,同时利用所产生的冲击力促进潜孔锤进行钻探操作。反循环技术主要包括两种形式:一种是空气反循环,另一种是水力反循环。水力反循环就是利用水资源或工程现场所产生的泥浆充当一种介质,从而能够进行不断的循环操作。而这种介质又会利用钻杆传送到孔底,从而促进钻头采取柱状岩芯,同时能够将其带到地面上。再空气循环技术就是将空气压缩后,再将其作为介质进行循环,随后压缩空气就会通过钻杆的外管输送进钻孔底部,从而在介质的作用下产生一定的冲击力,驱动潜孔锤开始进行过钻探工作。通过空气反循环,能够在空气完成作用后利用钻杆的中心通道将岩石的碎块带到地面上,从而对岩石进行深入的研究分析。在实际的勘察工作中,相关技术人员可以通过勘察内容和勘察条件的不同采取合理的钻探方法。水力反循环能够将岩石较为完整地提取出来,不仅提高了取芯质量,还减轻了工作强度,能够利用较为完整的岩石进行分析,从而提高数据的准确性。空气反循环的钻探效率相对于水力反循环来说相对较低,同时会消耗较大的能量。反循环技术适用于地质工程采样勘察工作,比较适用于地质条件较为松软易塌陷的环境当中,适用于水井水文一类的环境。除此之外,反循环技术还能应用到注浆施工以及地质环境较为复杂的锚固操作。空气反循环主要适用于缺水干旱的环境,可以减少钻探成本。但在采集岩石样本的时候存在一定问题,不能通过岩石样本分析出施工现场的整体地层结构。

4结论

综上所述,地质工程勘察工作是工程项目顺利施工的基础条件,决定着工程项目的建设质量。为此,在对工程地质条件进行勘察的过程中要注意分析检测结果的准确性与真实性。需要相关技术人员从实际情况出发,全面掌握施工现场的环境条件,以良好的职业道德操守认真进行地质勘察工作,为工程的顺利进行打好基础。

参考文献:

[1]冯少峰,陶满意.关于地质工程勘察中水文地质问题的分析[J].四川水泥,2017(10):260.

[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].建材桂林地质工程勘察院[J].广西城镇建设,2017(06):119.

[4].四川省地矿局九○九水文地质工程地质队[J].四川地质学报,2017,33(04):382.

论文作者:马笑强

论文发表刊物:《基层建设》2019年第6期

论文发表时间:2019/4/29

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

钻探技术在地质工程勘察中的应用论文_马笑强
下载Doc文档

猜你喜欢