赵经纬

【摘  要】中国矿业在实际开发和生产的过程中，地质钻探工作一直都是最不可或缺的一个环节，而在地质工程开发工作中，最重要的构成部分就是水文地质钻探工作。基于此，为了保证水文地质钻探工作的顺利进行，就要应用相应的关键技术，以矿山地下水层的实际发育特征为主要依据，进而对钻探设备的实际需求进行全面分析，提出钻探设备的优选方法，并实时设计钻孔大小和间距等施工参数。

【关键词】矿山;地质工程;钻探技术

引言

矿产资源的形成时间长、分布环境复杂，这一特点使得在各类矿产资源的开发过程中都面临着一定的技术难题，任何的开采工作进行都应该以地质勘查结果作为基础，在此基础上对几种深部地质钻探找矿技术加以对比，选择最为恰当且可行的找矿技术。随着技术的日渐进步，在矿山行业的长期发展中，对地质勘查和找矿技术都提出了新的标准，各个矿山企业在资源开采中，应以前期的勘查结果作为依据，不断加强钻探找矿技术的创新，制定最为科学且可行的开采方案，提升资源利用率。

1钻探施工设计与设备优选

在设计钻探施工的过程中，必须要以工程水文地质资料作为主要依据，并且将其全面结合进来。在保证钻探施工条件合理性的前提下，不但要对钻孔的结构和钻孔的方法进行实时设计，还要对泥浆的体系和钻柱的结构进行全面设计。此外，还要对钻探参数的设定以及钻探设备的优选进行相应的设计，进而使钻探施工效率得以全面提高，使施工的质量得到保证，有效控制施工成本。在对钻探施工进行实际设计的过程中，工程的水文地质因素对其有着非常重要的影响，其主要的影响因素不仅有矿山地层结构、地下水和含水层岩石特性，还有岩体构造、岩石力学和矿物成分，不仅如此，还有实际的地质风化和地质构造因素。其中，在进行钻探施工设计的过程中，主要考虑的因素就是矿山地层结构。在对钻探施工进行实际设计的过程中，还要对工程水文地质的岩石力学因素进行重点考虑。在钻探施工开展的过程中，经常会破坏原有的地下岩石结构，就会产生人工应力干预下的岩石力学特征，而对于此种岩石力学特征而言，其会严重影响到实际的钻孔工艺，与此同时，钻孔的速度和质量也与岩石的硬度和轴向应力息息相关。对于工程地下水构造而言，其实际的构造比较复杂，不仅有含水层，还有隔水层，此外，还有顶板，而如果出现了溶解性的地下水构造，或者是破碎性的地下水构造，就会严重影响钻孔的稳定性，而且还会严重影响到孔内的清洁度。因此，在实际设计钻孔轨迹时，要将其作为主要的依据。

2液动潜孔锤技术

矿石资源的找矿和开发中，液动潜孔锤技术有着一定的适用条件，可以给一些特殊深部矿产资源的开发提供技术指导。从本质来看，液动潜孔锤技术是在常规回转钻探技术下的创新，属于当下找矿领域的新技术。但利用这一技术开展钻探作业时，设备运行需要有冲洗液的辅助，因为特定冲洗液的使用可以驱动内部潜孔锤的运动，进而来促进钻探工作的开展。冲洗液存在一定的推动作用力，潜孔锤在受到了这一作用力以后，会将该动能冲击作用下的能量传递到设备钻头中，使得钻头能够对该区域的岩体实现破碎处理。该设备运行时必须要有基础原料的保障，该基础原料是外部泥浆泵所提供的，经由泥浆泵足够的基础原料供给，才能够使得设备中所涉及的能量可以维持正常的输入状态。液动潜孔锤技术的应用范围较广，尤其是对于一些脆性大的岩石而言，不仅呈现出极高的钻探效率，更可以保障较大的岩石钻孔率，给开采作业的进行提供了为切实的依据。

3井下探放水钻探技术

井下探放水钻探技术，主要借助于定向钻进技术，然而由于施工环境、施工技术存在一定的差异性，因此定向钻井主要涵盖了两个不同的方面，即精确型与标准型。在开展井下钻探时，如果对钻井靶点精确度缺少控制，其无法满足严格要求，便可以运用标准定向钻井技术即可。事实上，任何事物都需要辩证看待，具有双面性。井下探放水钻探技术也存在一定的弊端，如靶点精确度无法精准控制，难以准确把控。例如，我国煤矿水文地质局在山西地区开展的一些放水项目中，采用井下探放水钻探技术可以实现精准勘探，并收獲颇丰。

4地层压力预测技术

在实际钻探的过程中，由于发生事故的程度不同，可以进一步对矿山水文地质进行分类，孔内实际的情况复杂程度会直接受到地层压力变化的影响，因此，应用地层压力预测技术，使矿山水文地质工程的钻探施工安全性和高效性得到根本性的保证。在对矿山地层压力进行实际预测的过程中，保证预测的精准性，可以使钻探过程中孔内压力的平衡得以保持。地层压力预测的方法有很多种，例如仪器探测法、现场水压探测法、超声探测法、密度调整法。以矿山水文地质工程的钻探需求为实际依据，采用密度调整法最为合适。该方法不但预测精准，还具备操作简单的特点，因此，被广泛地应用到矿山水文地质工程的钻探施工中来。

5甚低频电磁法技术

甚低频电磁法技术在找矿过程中不仅存在着效率方面的优势，更具有高度的技术灵活性，如果深部钻探找矿中利用的是这一技术，就需要借助于Fraser滤波来对所测得的全部数据加以整合与处理，经由对掩盖区异常地质体、产状等的全面分析，也就可以对钻探现场的矿产资源展布情况加以了解，经由数据分析和调查，矿产规律、矿体情况的掌握更为便捷和有效。因此，甚低频电磁法技术在深部钻探作业中的应用，使得矿体空间主权位置的确定和预测更为精准。与其他的找矿技术相比，甚低频电磁法的便捷性更高，操作简单且技术经济效益高。但这一技术应用时也存在着一定的限制，具体表现在信号源选择方面，如果信号源选择不当，可能会导致电磁波的强度达不到标准，钻探结果的可靠性将无法保障，因此，甚低频电磁法找矿技术应用中，需结合矿区条件，选择最为恰当的找矿时间。

6松软层跟管钻进技术

开展钻进工作中，经常会出现触碰松软层的问题：第一，钻井钻到松软层;第二，开孔中接触松软层。如果遇到第一种情况，将会出现卡钻的问题，甚至出现严重的堵孔情况。需要采取的解决方案为：利用大口径管道深入其中，再借助于比钻头大的岩芯管深入其中，当钻井与软土层接触时，则应该迅速拉起钻井，并借助于跟管的方法快速穿过松软层。这种方法的优势在于，提升松软层孔壁的稳定性。当遇到第二种情况时，开孔难度较大，因此在放水孔时需要封堵孔口，避免孔口出现渗漏的情况。

结束语

总而言之，本文对矿山水文地质工程钻探关键技术进行了深入的研究和探讨。对于矿山水文地质工程钻探施工而言，其不但具有一定的施工难度，还具有一定的施工复杂性，因此，在矿山水文地质工程钻探施工的工程中，要以实际的施工需求作为主要的依据，进而对钻探关键技术进行深入的探究，进而使矿山水文地质工程钻探施工的安全性和稳定性得到保证，最终使矿山水文地质工程的钻探施工得到更大程度的发展。

参考文献：

[1]吕杰.矿山水文地质工程钻探关键技术研究[J].科技与创新，2021（17）：117-118.

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[3]任少鹏.矿山水文地质工程钻探关键技术研究[J].世界有色金属，2020（06）：153-154.