工程地质勘察中钻探技术的选用方案探讨

2020-12-10张广标

中国金属通报 2020年6期

张广标

（安徽省地勘局第一水文工程地质勘查院，安徽蚌埠 233000）

近些年来我国经济逐渐发展，各行各业都迈入了全新的阶段，地质勘察也得到了长足的发展，尽管相比从前来说工程地质勘察工作在效率和质量上都有所提高，但仍存在部分阻碍因素制约着工程地质勘察的顺利开展。因此，相关人员务必要加强对于钻探技术的重视，在实践中优化其在工程地质勘察中方案的选用。

1 工程地质勘察

1.1 概述

工程地质勘察主要指的是仔细考察当地的地质情况，唯有明确工程地质情况的详细资料，设计人员才能够结合地质的实际情况完成相应的施工设计工作，由此可见地质勘察的重要性。从现阶段来看，我国在地质勘察钻探技术方面并未形成科学的理论体系，仍然有研究空间。现如今我国各方面发展十分迅速，而地质勘察作为各类工程的基础项目开始得到了越来越多的重视。地质勘察的主要内容包括对当地的水文地质状况以及地质情况的勘察，有助于帮助相关人员对当地各方面地质信息进行详细了解[1]。

1.2 特点

从当前我国实际的科技水平出发，在工程地质勘查中往往会使用钻探技术进行勘察，钻探技术本身具有极强的使用能力，能够在不同地质以及不同类型的环境中得到良好应用，可以切实保障勘查数据的准确性。但是工作人员在正式采用钻探技术之前，务必要对现场的环境进行熟悉，明确当地所具有的地质岩性以及地质情况，并充分了解现场的实际需求。除此以外，施工人员还应建立健全相关的管理制度，并严格依据其操作规定与操作方法，以此提升勘查结果的精确度，并更加充分地了解底层框架，有效规避数据虚假情况的出现，进而切实提升工程勘察整体的效率与质量。

1.3 技术要求

在现如今我国所开展的地质勘察中，由于其本身的性质，所以在工程实际开展的过程中，要确保所使用的钻探技术拥有良好的应用条件，主要体现在两方面内容上。一方面在于多样化钻孔应用途径，钻孔技术的应用十分广泛，有着较多的应用途径，例如，从钻孔本身的性支出法，明确好当地地质工程的地质框架、水文情况等，并充分发挥出其自身的优势，长时间对工程进行观察、探测以及检验，并且使其能够与施工实现同步，符合实际的要求。另一方面在于钻孔的合理分布，施工人员在对钻孔进行实际分布时，务必要有效地分析施工现场，并综合考虑周边的环境，结合工程本身的实际种类与特点，在此基础上优化运用钻探技术。

2 工程地质勘察中钻探技术的选用方案

2.1 液动潜孔锤钻探技术

液动潜孔锤钻探技术是一种新型钻探技术，通常情况下该技术会应用于地形较为复杂、钻孔质量差和岩石比较坚硬的地质勘查中，它是在回转钻探技术基础上创新和改进的，其主要工作原理是通过使用冲洗液对潜孔锤进行驱动，在其受到一定的冲击之后将能量传递给钻头，之后再用钻头撞击岩石之后得到相应的岩石样本。在使用该技术之前，工作人员要对设备展开详细检查，务必要保证设备的紧固性，因为在应用液动潜孔锤钻探技术的过程中往往会产生高频率的振动，若是设备未能处于禁固的状态，势必会影响技术正常发挥效用。与此同时，在施工的过程中还应保证潜孔锤的使用寿命以及工作性能。

施工人员主要会采用施工场地的泥浆泵作为该过程中的主要使用工具，液动潜孔垂钻探技术与回转钻探技术相比冲击效果更好，能够使得钻探的质量得到有效提升，还可以极大程度提高设备的使用效率，减少了工程资金成本的投入。从目前来看，液动潜孔锤钻探技术在我国的应用十分广泛，无论是在金属矿山、水电建材还是在石油化工方面都有着极强的应用价值和优势。该技术的应用尽管能够使钻孔的质量得到大幅度的提高，对于各种类型的地质都有着极强的适应能力，但是由于液动潜孔锤钻探技术本身的高频度作业情况，其在应用上具有局限性，更加适用于岩石坚固、岩石脆性高的地质结构中，与此同时，施工人员在选取液压泥浆材料的过程中，务必要选择那些润滑性较强并且具有较少含沙量的材料，以免加剧液动锤的磨损情况，极大程度上提高液动潜孔锤的应用效率[2]。

2.2 绳索取心技术

绳索取心技术是工程地质勘察中钻探的重要技术之一，高效地应用绳索取心技术可以不需要凭借钻杆便直接获取岩心，与反循环钻探技术相比，该技术在应用上具有较为操作便捷的优势，往往在钻头损坏的时候才会应用到钻杆。施工人员在应用绳索取心技术的过程中无需太深的深度，所以其操作过程较为简单，可以直接使用钢丝绳打捞器获取岩心，既能够使钻孔的时间得到有效缩短，还能够为切断提供便利，在提升工作效率的同时，保证了岩心的实际质量。

除此以外，施工人员在使用绳索取心技术的过程中能够实现工作强度的有效降低，并尽可能减少施工企业在工程中所实际投入的人工成本。基于这一点，绳索取心技术在地质勘察方面得到了广泛应用，并取得良好的成果。除此以外，施工人员应在做好相关准备工作之后在应用绳索取心技术，事先准备好其实际进行钻孔工作时所需要的相关工具以及材料，并严格保障其质量与规格务必要与国家与工程标准相符合。

往往在进行钻探施工时都会在较为破碎的地层上面开展钻井勘探工作，该类地层大多数情况下属于浅层的强风化岩石，实际施工的过程中经常会出现钻孔孔壁滑动不稳定、岩心采样困难以及岩心采样质量不高等各种问题。尤其是在进行时机钻孔的工作当中常常会出现钻孔涌水以及钻孔漏失等问题，这使得施工难以正常进行。在应用绳索取心技术进行全风化以及强风化岩土地层的钻进钻探施工中，施工人员应结合好钻探所在的实际位置，并挑选出能够符合该地层实际条件的润滑泥浆，展开针对钻孔孔壁的支护完善措施，并充分发挥出其对于钻具的润滑作用。接下来，应对钻头设备进行选取，使其尽量符合该类风化岩土地层的实际情况，在保证钻探施工质量的同时，提升钻进的速率。除此以外，施工人员可以选取一些方便操作的短小钻具，以此提高实际施工的质量与效率。施工人员在针对千层风化岩层进行钻进取心工作时应严格根据相关规定以及现场要求开展实际操作，秉持着可靠平稳的钻进原则，切勿过分着急，确保钻探施工能够高效率、高质量的开展[3]。

2.3 组合钻探技术

从目前我国所开展的工程地质勘察现状来看，大部分工程的地质环境都比较复杂，使用一种钻探技术往往无法起到良好的效果，所以施工人员可以将各种钻探技术组合起来，并从工程实际情况出发，综合各类钻探技术的优势，提升钻探工作的质量与效率，有效减轻工作人员在工作时的工作强度，组合钻探技术的应用能够增强钻探技术对于各类地质情况的适应能力，对于提高地质勘察结果的准确度有着积极意义。