摘要：我国疆域面积开阔，矿产资源也特别丰富，随着经济的快速发展，对于开发矿产资源有了更深层次的要求，在开发了一定程度的矿产资源以后，剩余的矿产资源开发就有了一定程度的难度，因此就会对技术产生要求，本文意从技术方面研究如何处理破碎地层钻探问题。
关键词：破碎地层；钻探施工；技术问题
前言
开发矿产资源一直是我国多种产业中重要的一种产业，但是随着我国经济快速发展，以前开发矿产资源所遗留下来的问题，就成为了目前亟待解决的问题，由于大肆开采矿产资源，导致地表出现破碎地层，而这个破碎地层不仅会给我们接下来的开采作业造成一定程度的困难，甚至对此问题不加以重视而去盲目开采，还会给工人们的人身安全造成不可预料的伤害。由此解决破碎地层的钻探问题变得尤为重要。
一、破碎地层钻探施工的困难现状
（一）地层复杂
首先，浅表地层由于过度开发而变得异常薄弱，破碎的岩石或者周边地区极容易形成塌方，滑体，甚至溶解，而含有水分的地层甚至还会出现渗透，且这种破碎地层会随着地应力的大小而扩大规模，甚至扩散范围形成断层破碎带，而破碎带的不稳定性又会加重岩体破碎甚至滑落，这一系列的运动不仅会给开采带来困难，还会对开采人员的人身安全造成威胁[1]。其次，地表结构错综复杂，一片区域可能会出现各种地质问题，而不只是一种地质状况，这就需要更专业的专家进行测量，并且开采难度也将大大增加。
（二）钻探设备要求高
目前，市场上有各种各样不同种类的，不同用途的开采设备，不同的开采设备有自己特定的规模和参数，适应的情况也就不同，有一些功能看起来相似，但其实实际操作对地层进行钻孔作业的时候，差别就会立即显现出来。在钻孔开采时，必须使得设备与岩心有较高的磨合程度与适应程度。即每次作业时所使用的设备都必须足够精确，足够适合，这就要求设备必须全面完备且适用[2]。
（三）钻进困难
1.岩心采取率较低
在使用设备采取岩心的过程中，由于岩心是不规则的，而设备的内管是圆柱状的，所以岩心会以圆柱状进入内管，在此过程中，岩心与内管的碰撞摩擦也不断增强，这样就会使得岩心破碎，破碎的岩心只能留在内管中，内管就会形成堵塞，堵塞的内管在下一步继续采集岩心过程中会降低内应力，这样，采集到的岩心数量和质量都会产生影响。
2.夹钻、埋钻问题突出
在钻入作业的过程中，由于转数可能会突然加快或者是越来越快，钻孔四周的岩壁受到的冲击也越来越大，一部分岩壁、孔壁由于巨大的冲击力而震落到底部，如若有岩壁或孔壁夹在打孔器和孔壁或者周边岩壁中间，就会对设备继续向下深入钻入的作业造成阻力，严重的甚至会夹住钻头，如若掉落数量过多，还会出现掩埋钻头的可能。
3.钻孔容易弯曲
其一，若钻入过程中岩石太硬或者其他阻力太强，就会致使钻孔弯曲；其二，若设备在钻入过程中转数过大或者越来越大，容易造成钻杆振动超出合理指数，从而使得孔壁与其之间的空隙增大，从而造成钻孔弯曲；其三，在地质环境较为复杂的地表环境中，可能会频繁使用冲洗液，而过量的冲洗液会导致岩石的壁垒变柔软破碎，破碎的岩心或者岩壁碎片进入内管中，对设备造成阻塞，从而使得钻孔弯曲。
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二、破碎地层钻探施工有效技术措施
（一）选择合适的钻孔结构
找最专业的地质勘探家对需要开采的地层做一个有针对性的检测，对需要钻孔的地区的水文条件，地质因素，结构设计都要做一个全面的检测与勘察，同时也根据地质情况，决定合适的打孔深度和打孔厚度与打孔位置，钻进办法等一系列的措施。
（二）加强对钻探设备的管理
专事专用，针对具体的地层具体分析，使用适合所要开采和钻探的地层的工具，在钻入作业前务必检查好设备是否与钻入区域匹配，以及设备的每一个部位，钻头，钻塔，钻机等等零部件是否完好无缺，功能是否正常运作，简言之，就是做好前期的检查工作，以及后期的保养工作，另外，还有后期的研究开发新功能，使其更加精确的功能[3]。
（三）根据施工情况选择钻探工艺
简言之就是对症下药，即在准备开采或者将要开采前一定要考察好所要开采的地质结构，然后由以下几个标准选择合适的钻探工艺。
第一，确定这个岩石是否允许使用钻头钻孔，适合用动力钻头还是机械钻头，材质上适合用质地硬的金刚钻头还是性价比高的合金钻头，另外还要考虑到钻头是否会造成岩壁大量破碎，阻塞内管，如果钻头合适就要适当调整提用内管的次数。
第二，可以使用高效的冲洗液，使孔内的岩粉或者细碎的岩石碎片尽快、大量、彻底排出内孔外，减少冲洗液的使用次数，达到使用一次抵十次的效果，与此同时，如若遇到较为严重的岩壁破碎的情况，即便是使用高效冲洗液，也收效甚微，此时可以通过降低泵量，减少转速，降低钻机的转速等方式来更好地达到目的，假如过程中依旧出现泵机阻塞状况，要及时收回泵机，再做检查和勘测工作。假如出现渗水情况，要及时进行化学处理水渗透情况，控制好泵机[4]。
第三，由于钻孔环境也会伴随钻入作业不断改变，因此除了前期的勘测情况，还要注意在钻入过程中钻孔，钻头，地质，岩壁等部分的状态，及时对泵机进行转换，或是改变进压力，或是改变转数，或是调整钻杆等等，总之要时时观察，适时做出调整。
结语
总之，破碎地层钻探施工的技术问题是一个循序渐进的研究过程，更是一个艰巨的任务，我们要不断地进行尝试，不断地调查，再针对具体问题具体分析，不断地总结经验教训。在具体的施工作业中，我们可以如此做，首先对所钻岩层进行深入的专业化的调查研究，最好是找来相关地质学专家，请他们做出地质分析以及可否钻入的相关可行性分析，做好完备的前期工作以后再进行下一步的工作，接着选择适合的钻探设备，针对具体作业，再设置具体的设备参数，及时地做出调整，最后，就是在做好了所有的前期工作的准备之后，选择合适的钻探工艺，斟酌究竟是使用高效冲洗液还是针对钻机做出调整亦或是换更合适的钻头，以上步骤严格执行是做好钻入作业的前提。
参考文献：
[1]刘曼.破碎地层钻探施工技术浅析[J].世界有色金属，2018（11）：202-203.
[2]朱泽淼.浅谈破碎地层钻探施工[J].科技风，2016（07）：198.
[3]赵国法，吕新前，熊伟.开化外际底矿区破碎地层钻探施工及若干技术问题研究[J].探矿工程（岩土钻掘工程），2015，42（06）：24-27+31.
[4]郑思光.迁安红山铁矿破碎复杂地层钻探施工技术[J].探矿工程（岩土钻掘工程），2012，39（08）：15-18+22.
作者简介：
王贵绍（1982.1-）男，汉族，河北省邢台市平乡县人，本科，中级职称，研究方向：钻探安全生产。
论文作者:王贵绍
论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期
论文发表时间:2019/1/21
标签：地层论文; 岩心论文; 钻头论文; 钻孔论文; 作业论文; 岩壁论文; 设备论文; 《基层建设》2018年第36期论文;