地质工程勘察中钻探技术的方法以及具体应用论文_吴伟

地质工程勘察中钻探技术的方法以及具体应用论文_吴伟

吴伟

宁夏回族自治区电力设计院有限公司 宁夏银川 750004

摘要:钻探技术是一种采用人力与机械方式,对某一特定位置的地质地层情况进行勘探的手段,钻探技术可以揭示某一特定位置的地层层序、岩土工程特征以及地表下的地层特征等,是一种在我国工程建设、采矿等作业中广泛应用的地址勘察手段。因此,不断提高地质勘察工程的钻探技术水平极具现实意义。

关键词:钻探技术;地质勘察工程;应用

随着国民经济的飞速发展,以及科技的显著进步,我国的地质勘察事业也因此迅速发展了起来,不得不说的是,钻探技术凭借其准确的分析能力吸引了业界专业人士的目光,成了地质勘察的主要应用手段。在工程项目施工的过程之中,地质勘察工作是工程项目的最根本的步骤,也是最重要的工作步骤。在目前的地质勘察过程之中,因为工程项目的质量要求愈来愈高,所以要求在地质勘察工作之中所知道的资料更加精确,运用钻探技术能够提升工作效率,从而确保勘察地质资料的真实性。在地质勘察工程之中,因为运用钻探机械设备钻的孔洞浅并比较分散,施工容易,不需使用较多的机械设备,这样能够有效的提升工作的效率和勘察的质量。

1地质工程勘察概述

地质工程勘察主要是通过技术性手段,对相关地质环境进行测绘、勘探与调查。通过其勘察工作,可以有效地收集到当地岩体、水体、土体等方面的力学参数以及相关的地质变化规律等信息。通过相关信息的分析,有利用于后续一系列建设活动的顺利开展,可以为其建设活动提供相应的资料参考以及施工原则。在进行地质工程勘察过程中,钻探技术是一项非常重要且技术含量较高的勘探方法。通过其技术的支持,可以对测试孔中的原位和岩土进行取样,为整个地质工程勘察提供完整且精准的勘察资料。特别在进行复杂性地层勘察过程中,如果没有合理化地选择好钻探技术,对于其地层结构无法进行精准分析,从而阻碍了对其地层力学参数信息的获取。由于其信息获取存在问题,对地质工程勘察工作报告也会形成影响,严重影响到了其后续开展的工程建设的质量,导致其工程存在一系列安全隐患。

2地质勘察工程中的钻探技术

2.1反循环钻探技术

通常情况下,反循环钻探技术分为两类:空气反循环钻探技术、水力反循环钻探技术。其中空气反循环钻探技术的循环介质主要是空气,空气经过双壁钻杆外管,然后被输送到钻孔的底部,然后利用膨胀的体积产生剧烈的冲击力,推动钻孔底部的潜孔锤对岩石以及土壤进行冲击。冲击后会产生一些岩石碎屑以及土壤样品,利用空气回升至地面的过程将岩石碎屑与土壤样品带到地面,地质勘察人员就可以进行取样、分析与研究。而水力反循环钻探技术将水和泥浆作为循环介质,借助水与泥浆的冲击力对土壤与岩石进行冲击,然后产生的岩石碎屑和土壤样品带回地面。这两种反循环钻探技术并不是适用于所有地质勘察工程中的,其中空气反循环钻探的劳动强度以及花费成本等都相对较低,比较适合干旱地区的地质勘察工程中推广与应用。但是需要注意的是空气反循环钻探技术获取的岩石碎屑代表性较低,这就意味着,如果使用空气反循环钻探技术,就需要在勘察地区布置多个钻探点。而水力反循环钻探技术的劳动强度与花费成本都相对较高,尤其是水力反循环钻探技术主要依靠水位循环介质,这就决定了其不能应用在干旱地区或者水资源缺乏的地区。除此之外,水力反循环钻探技术的工作效率也比较低,因此,一般在土质比较松软的地区使用。

2.2液动潜孔锤钻探技术

液动潜孔锤是一种新的钻探技术,它在回转钻探技术基础上进行改进后形成的,属于液动的类型,并在液动能量的支持下给予钻头一定的冲击力,使其向下锤动,加速了岩石的破碎。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在进行实际的工作时,完全可以利用现有的回转钻探的配套设施,其操作步骤也相同,而且适应孔深可以达到5000m以下,具有较高的钻进时效,特别是对于一些硬质的地层,使用液动潜孔锤技术进行钻进时,通常不会有堵塞的情况,并能够有效地降低孔斜强度,无须使用较大的能耗,也不会对环境产生较大的污染。对于含水层的钻进同样有效,能够利用液动潜孔锤机械本身的性能来提高护壁能力,容易操作,进行维护检修工作也较为方便。

2.3绳索取芯技术

绳索取芯技术的特点主要是在不使用钻杆升降的前提下,可以轻易地将其岩芯取出来。通常情况下,只有在其钻机钻头出现问题时才需要使用钻杆。在进行钻探时,通过岩芯管来对岩矿芯进行填满,无须将钻孔中钻杆提升到地表。利用设备中的专用绳索对其岩芯管进行打捞。采用这种钻探技术,可以获取到非常多的钻进时间,很大程度上地提升了钻探效率。绳索取芯技术是当前较为主流的一种钻探技术,通过其技术可以提升取芯质量,在钻探工作时发生阻塞可以得到及时处理,减小了矿芯和钻杆之间因阻塞造成的磨损。由于其技术特点可以不使用钻杆升降来完成取芯工作,可以增强了其钻头的使用寿命。此外,对于钻探员的工作强度也有很大程度的改善。对于此技术的应用,主要面向坑道、石油天然气、冰层、固体矿产等方面的钻探操作。

2.4组合钻探技术

地质勘探工作通常面临较为复杂的地质环境,有时仅凭一种钻探方法难以达到理想的效果,因此可以综合使用各种钻探技术,根据实际情况来进行组合,这样就可以整合各类钻探技术的优势,从而提高钻探的效率,减少工作人员的劳动强度,节约钻探工作的成本,达到更好的钻探效果。

3钻探信息对钻探方法选择的影响

①地质钻探是目前地质勘察工程之中最为主要的手段,就一定要保证钻探信息精准,这样才可以保证地质资料的精准性。钻探信息就是在使用钻探技术实行勘察的过程之中,为了能提升钻探的工作效率,加强地质勘察资料的精准性,就要施工人员从探测的整个过程中来表达确切的情况,而这种表达出来的实质情况就是钻探信息。②在地质勘察的过程之中,工程师常常会对第四系浅部实行勘测,也就是对砂层和碎石等土层实行勘测,在采用钻头钻入土层的过程之中必须要注意的是工程师一定要一次性的把钻头钻入到土层之中,并且在钻入后工程师必须要获取最精准的信息,比如土层之中颗粒的构成部分和土壤的密实程度等。③一般的情况下,在实施钻探技术的时候,可以依据地质勘察的需求和实际的状况来选取钻探方法,比较常见的方法有:螺旋取样钻进、锤击取芯钻进以及回转取芯钻进。在勘察的过程之中怎样采用合适的钻探技术来进行,以确保地质勘测资料的准确性,这是勘察单位和工程师需要处理的问题。在地质勘察工程之中,影响钻探信息的准确性主要有两个方面:一个是岩心采取率;另一个是回次进尺率。

4结语

总而言之,在地质勘察过程中需要根据实际地质勘察工程需求,选择合适的钻探技术,保证地质勘察的质量。在实际地质勘察工程中,勘察工作人员必须根据相关的工作经验,对钻探技术进行不断改进与提高,保证岩芯的采取率以及钻探技术能够达到钻探的设计要求,推动钻探技术在地质勘察工程中的应用与发展。

参考文献

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论文作者:吴伟

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第23期

论文发表时间:2018/12/11

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