工程勘查中钻探技术及应用效果研究

工程勘查中钻探技术及应用效果研究

薛晶柯薛建明胡成江

根河市比利亚矿业有限责任公司 内蒙古呼伦贝尔 021000

摘要：在现代经济社会中，由于人民生活质量的提高，对各类能源的需求越来越大。然而，因为地面和浅层的矿物资源开采变得更加困难，所以为了适应现代社会对矿物资源的需要，有关部门也开始重视利用地质勘探和深部地质钻探找矿技术来寻找深部的矿物资源。因此，对深层钻井与勘探工艺进行全面的剖析，对于地质工作中深层钻井与勘探工作的成功进行具有重大的现实意义。

关键词：工程勘查；钻探技术；应用效果

1地质工程勘察的概述

“地质工程勘查”是指利用仪器或其它方法，对相关的地质情况进行的测绘、测量和分析。通过地质勘探，就可以比较精确的分辨出所探查区域的地质情况、水源情况和土质情况，并可以对这些环境信息的参数及地理变化进行记录。在地质勘探过程中，能够为后续工作的进行提供很好的保证，同时，所采集到的资料也能够为其它有关研究部门提供资料。在地质工程勘查中，钻井技术以其高科技含量和不可替代的作用，为勘查工作提供了比较完整的技术支撑。同时，在钻井的同时，还能对岩层及其它样品进行取样，从而为工程地质勘查提供了样品及准确的资料。

2地质工程勘查中钻探技术的使用条件

勘查工作开始之前，工作人员要对施工地的地理环境进行考察，要了解其自然的地质情况，方便勘查工作进行。同时要根据不同的工程类型和特点选择不同的钻探技术，钻孔的深度也是根据工程类型不同而改变的，如果是大型的水利工程、控测深岩浆和深埋隧道这类工程，为了保证工程质量和使用时限，就要加深钻进深度。而对此以外的工程来说，钻进深度大概在10m左右，用轻便钻机和简易钻探法即可。钻井的作用有很多，在工程勘查阶段，工作人员要通过钻孔勘查环境，通过钻孔可以了解施工地的水文地质条件、地质结构和地层岩性，方便施工设计人员根据实际情况制作或调整施工方案，将施工发生事故可能性降到最低。同时也可以通过钻孔做长期观测和取样、实验等，可以对地质环境有进一步了解。而且一般情况下实验和钻进是同时进行的，这样便于观察不同深度地质环境变化，但是这样可能会拖慢进尺的速度。钻探技术作为地质工程勘查对环境了解的必要环节，无疑是重要的，但是由于钻探技术的复杂性，所以在钻进方法和钻孔结构上都有着特殊要求，与之相对的编录、观测也有着特殊要求。

3地质工程勘查中钻探技术的方法及应用

3.1地质资源信息提取

基础的地质资源信息提取在研究中有着不可忽视的重要地位。常用的信息提取方法有比值法、主成分分析法、Crosta法等,同时还有光谱法等;该技术相对于普通技术来说,更加准确可靠,但在光谱角制图方面则需要复杂的数据作为参考,总体要求较高,为使用者带来一定的困难程度。主成分分析法和Crosta法这两种信息提取方法不需要光谱辅助进行,其效果和比值法比较起来较为稳定,因为应用范围较广。主成分分析的本质在于使用一定的数学重组将光谱联系起来并且得出相应的新的成分或者变量,突出罕见地质的数据与信息。通过对TM/ETM+的利用进行资源获取时,可以分析矩阵来选择变量或主成分,再根据其不同的特征分析处理,进而得到所需的主成分。

3.2反循环连续取样钻探技术

反循环式连续取样钻井技术是一种在深层勘探中应用的新型钻井技术，其工作机理是通过自身的循环器来实现对气体的加压，并通过双墙式钻柱来实现对岩石持续破碎与整体破碎的缓冲。尽管反循环式连续取样钻井技术可以节约工程造价，但同时也会导致出现施工工期较长等问题，其关键在于反循环式连续取样钻井所形成的地层碎石需要与双层井筒相匹配。随着时间的推移，相关人员应该对国外的先进技术进行研究，并在此基础上对自己的技术进行改进，提倡与自己的国家和地区相适应的技术。

3.3液动潜孔锤技术

我国液动潜孔锤技术的理论和实践研究，都在世界上具有一定的影响力。该技术的使用原理：在回转钻探的基础上，用冲洗液代替原本材料驱动液动潜孔锤，当液动潜孔锤受到冲击时，冲击产生的能量会传给钻头，带动钻头破岩。该技术对回转钻探技术进行了改进，通过泥浆泵配送冲洗液，随着钻头的深入潜出运动产生有节奏的冲击负荷，这样可以提高对高硬度基岩的钻进效率，减少反复打孔的工作量，从而降低打孔的成本。该技术主要适用于脆性大、岩层坚硬的地质，即便是钻孔质量差、需要钻探地形十分复杂，液动潜孔锤技术也能很好适用。使用过程中要保证设备紧固，在高频次振动中设备不移位、不脱落，这样既能节省工作时间，还降低了操作频次，降低了人工成本。液动潜孔锤技术的使用中磨损最大的就是液动锤，为了延长液动锤的使用寿命，要保证液压泥浆的质量，泥浆选择要符合黏稠度低、含砂量少和润滑性好等特点。液动潜孔锤技术目前在矿山金属、化工、石油和水电建材等工程中使用较为频繁，但在其他高强工作环境中使用仍具有一定难度，所以液动潜孔锤技术今后的发展方向是攻克更多的技术障碍，要增强潜孔锤的工作性能、使用寿命和范围。

4地质工程勘查中钻探技术方法及应用改进策略

4.1规范钻探技术的操作流程

地质工程勘探中的核心技术——钻探，其操作规程的严谨与否，直接关乎勘探成果的质量保障。在实际操作中，严格执行既定的操作规程是至关重要的，这确保了钻探技术的精准与高效。工作人员需在每个环节都展现出专业素养，从头到尾规范项目设计与实施步骤。在启动钻探行动前，详尽的预备工作必不可少，即对目标区域进行深入的地质环境调研，然后根据调研结果，定制个性化的钻探技术策略。

4.2制定完善的钻探技术制度

为了确保地质工程勘查中钻探技术的有效实施，一套完备的钻探技术管理框架至关重要，它是确保技术流畅运用的基石。任何偏离此框架的操作都可能干扰勘查工作的正常进行。在构建这套体系时，首要步骤是依据地质勘查的具体需求，精确设定钻孔布局策略，严格规定钻孔的定位参数，包括深度、直径和孔径等细节。在整个钻探过程中，严格的规程必须被严格执行，确保每位操作人员都熟知并遵循这些标准。特别是在钻进阶段，对钻具的持续监控和使用状况评估是必不可少的，这不仅有助于提升钻探作业的效率，而且直接关乎钻探技术的实际成效。

4.3提高钻探技术人员的专业素养

在地质工程探索的进程中，钻探技术的持续创新与提升，对钻探专业人员的专业素质提出了新的高度要求。他们不仅需要具备深厚的理论基础，更需具备高尚的职业道德操守。在这个领域，地质工程师的角色至关重要，他们不仅要深入研习并严格遵循相关的法律和规章制度，还要将这些知识灵活运用到实地操作中，以确保工作的合法性和有效性。此外，精湛的技能和知识储备也是地质工程勘查钻探人员不可或缺的。他们通过不断精进，能够显著提升工作效率和工作质量，从而为地质工程的整体探索活动提供强大且精准的技术支持。这种专业素养和实践能力的结合，构成了地质工程勘查队伍的核心竞争力。

结论

综上所述，钻探技术可以确定工程勘查施工地的地质环境，并对采集数据进行分析处理得出地质结果的一种现代技术。该技术可以帮助工作人员对工作地区的地质构造和地质规律进行深入了解并对其中问题先一步分析，防止在工作中出现问题。随着我国经济发展，钻探技术投入资金不断增加，技术得以持续完善。

参考文献：

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