地质工程钻探技术及工艺探讨

地质工程钻探技术及工艺探讨

吴迪刘威毛新福李岩

中冶沈勘工程技术有限公司辽宁沈阳110169

摘要：现今工程建设的飞速发展，使其在建设过程中面临着更多的安全及质量问题的挑战，尤其在工程设计施工之前做好工程地质勘探是重中之重。而在地质勘探众多方法技术中，钻探技术起着举足轻重的作用，不仅可以为设计单位提供工程设计的所需的工程地质参数进而进行有针对性的设计，也可确保工程施工队伍及时了解施工地点的地质特征，同时能够提升工程建设的完成效率以及整个工程的质量。但是不同的钻探技术领域有着针对性的技术、工艺和装备。为此，在进行工程地质勘查时应当合理的对钻探技术进行选择，从而为钻探技术的应用提供专业的参考依据。

关键词：地质工程；钻探技术；工艺探讨

引言

钻探工艺在当前的勘查工程的发展过程中已经受到越来越高的重视，而陕西省陕北地区的钻探工艺更是值得考究和推广，矿山勘查钻探工艺选取不合理不仅会造成勘探地区产生严重的环境污染和土地破坏等问题，更会为矿山设计建设带来安全隐患和经济损失。因此，科学的矿山勘查钻探工艺选取方法不仅可为矿山设计建设提供技术保障，更可有效为地区带来可观的发展前景和社会经济效益。

1工程地质勘察概述

工程地质勘察是指通过一定的技术手段对地质条件进行勘探、调查与实验，进而对于区域内的地质状况有一个较好的了解，为工程的施工奠定良好的基础。在进行地质勘察时，为更好的了解岩土体的情况，需要对工程的岩土结构和地下水体分布情况进行深入的调查和研究，采取相应的施工措施，确保了工程地基的安全。在进行工程地质勘察工作中，技术人员应具有很高的综合能力，可以根据不同的建筑物类型进行相应的选择。例如在民用建筑工程和水利工程中采用的方法有一定的区别。前者在勘察中布孔需要沿着建筑物轮廓，后者的布置则要依据建筑物中的中心轴。另外对地质以及地层进行了解试验。

2地质工程钻探技术

2.1绳索取芯技术

绳索取芯技术应用比较简单，是目前应用比较常见的地质勘察方法，但是由于成本高等多方面原因，所以应用不是很普遍。绳索取芯技术直接用钢丝绳打捞器对地下岩石层进行作业，从而提取出岩心，不需要使用钻孔机械，如果钻头发生损坏才会使用钻机，对操作人员来说，也大大减轻其工作量，节省大量的人力与物力。采用绳索取芯技术还需要做好前期准备工作，工程建设施工之前，相关技术人员与建设部门需要对工程现场的地质情况进行细致的勘察，针对地层的变形、坍塌等原因进行深入的分析与探究，而且还要考察实施地的地理情况以及周围实际情况，积极采取相应防范措施。勘察人员一定要秉着负责、认真的工作态度，对地质情况进行全面勘察，并且对勘察资料进行整理与保管，为以后地下工程设计与施工提供数据支持。并且准备好绳索取芯技术设备所需要的双层钻杆以及金刚石材料，并对其规格与质量进行严格审核。

2.2液动潜孔锤钻探技术

该技术的原理主要是通过冲洗液对液动潜孔锤进行带动，实施钻探工作，但液动潜孔锤在经受外部力量冲击的过程中，其便会对这些能量向钻头进行传递，如此，岩石便可被钻头进行击破。而冲洗液的输送主要是通过泥浆泵来实现。在反复的运动过程中钻头能够发出冲击负荷，而且具有一定的节律性。而且该技术，能够借以坚硬岩石的脆性特征，以及抗剪强度低的性质，更好确保钻孔的质量，避免复杂状况下出现的各种钻进问题。优缺点。该技术是基于回转钻探技术上的一种新的技术突破，钻探过程有回转力与冲击力的公共参与，尤其是对坚硬的岩石效果越好，避免发生井孔的倾斜，有效控制了打孔的经济投入，确保钻孔质量。适用情况分析。由于液动潜孔锤钻探技术特点，在坚硬的岩层中非常适用，越是脆性大的岩层越利于钻探工作的开展。钻进过程呈现一种高频的振动状态，一定要严密观察设备的紧固度。液动锤的磨损情况与液压泥浆的质量好坏有着非常重要的影响，直接关系其使用时间与寿命，所以必须要确保泥浆具有良好的润滑性，低粘稠度以及含沙量较小。

2.3反循环钻探技术

该机与由于循环介质的差异，又有水利以及空气反循环技术之分。前者是将水或者泥浆等向孔的底部进行输送，通过钻头的提取获得岩心。该技术可以将完整的岩石给提取出来，使得岩石的相关研究工作更加的精确，空气反循环钻探技术适合在干旱、缺水地区应用。优缺点。空气反循环的取心钻探技术进行钻探具有非常高的效率，通常投入的成本较低，避免面了工作人员的劳动强度，可以及时的了解岩层的变化情况，对于干旱地区的钻探尤为适用。然而通过岩屑对岩样进行确定缺乏一定的合理性，地层的构造缺陷以及实际的结构特点，不能得到真实的反应，无法满足某些特殊地质钻探的要求。水力反循环的取心钻探技术在钻探过程中，能够将岩块完整的给取出来，具有非常好的取芯质量。能够及时准确地判断岩层情况，劳动强度不高。但相较于空气反循环取心钻探技术，该技术的工作效率较低，需要投入较多的经济成本。

2.4新型钻探技术的应用

时代的进步产生了新的材料和方法。例如，新型节水钻井技术的出现为干旱地区的钻井提供了新的方法。它采用超声波技术制造的新型钻头，大大提高了钻孔的工作效率，延长了钻头的使用寿命。与普通钻头相比，该钻头的钻速提高20％。新型清洗液的应用可以快速清理钻杆内部的污垢，保护钻杆设备，增加钻杆的使用时间，进一步提高了钻探的技术。

3钻探工艺的选取

岩土工程勘查钻进过程中所使用的所用方法都可以称为钻进方法，在实际的工作过程中，根据分类标准的不同，钻进方法的选择也会有所不同，但对于岩土工程勘查的最终目标来总结需要。本文将在后续内容中对具体钻探工艺的选择进行分析。在对矿山勘查钻探工艺进行选取的过程中，首先要根据勘查地区的地层特点等信息以及矿井内部的热储层的埋藏深度等数据信息，并根据数据参数对钻探过程中所需的设备仪器以及相关的配套机具进行选取和分析，确保设备机具的合理使用。陕西陕北等地区的地层特点较为复杂，因此为了更好的保障勘探工程的质量。可以结合多种钻探工艺通过交叉施工的方法进行处理。因此在进行固井作业之前必须结合矿井信息参数进行固井方法设计，从而有效选择专业设备及优质器械从而保证钻探勘查的效率。另外，在对矿山进行勘探的过程中，首先要保障勘探过程中所需要的设在质量达到要求，以便保证勘探工作顺利进行本。另外在勘探工程开始进行之前，相关工作人员需要对勘查设备的质量以及运转状况进行详细的检查和记录，一旦发现问题需要及时进行维修，避免设备故障。当前，社会在进步，科技在发展，我国的钻探技术也在向着智能化方向提升，从宏观角度来说，智能化的设备和相应的钻探工艺不仅提高了钻探工作的工作效率，也大大减少了劳动力的需求，节省更多的资源。

结束语

在工程地质勘察中，这几种经典的钻探技术已经得到广泛的应用。为保证能更好地进行地质工程的勘探，在实际钻探应用过程中，面对不同的工程地质和自然条件，必须选择最符合实际需要的钻探技术通过结合地质勘察实际需要，保证工程地质勘察钻探施工的顺利进行，并保证施工的质量和工期。在目前形势下，只有深入了解钻探技术的发展和研究钻探知识，掌握钻探技能，才能够提升自身的施工技术，打造出合格的建设工程。

参考文献：

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[2]高建强.对地质勘察工程中的钻探技术的分析[J].城市建设理论研究（电子版），2018（09）：108.

[3]赵曦.谈地质资源勘查工程中的钻探技术[J].城市建设理论研究（电子版），2018（02）：118.