分析地质工程勘查中钻探技术的方法及其应用效果

分析地质工程勘查中钻探技术的方法及其应用效果

摘要：在对地质进行调查时，为了能够清楚地了解到当地地质方面的信息，可

以通过使用钻探技术方法对岩体和断层进行处理；随后在钻探技术的ETM + 数据

上解决干扰问题后，用相应的方法对地质的情况进行信息提取，并将地质、化探、遥感等多元信息相结合并且加以数据处理分析。本文对此以综合技术进行谈论与

研究。

关键词：地质工程；勘查技术；钻探方法与应用

引言

如今钻探技术在分析地质工程项目中的利用率较高，地质信息的研究主要是

通过对波谱的分析来探索更多的信息，进而为技术的进步提供更多宝贵的意见和

专业理论。可见光波段光谱特征简单来说就是地质信息的变化，采用反射率光谱，就能够很快地分析目前需要分析的地质环境以及他们相应的数据理论。短波红外

波段可以从地质中探测出碳酸盐岩、水合物和含羟基矿物。TM、ETM+数据则是

整个探测中最为常见的数据源头，被广泛应用，为后期的发展提供了更多的宝贵

数据指标。

1地质工程勘查概述

钻探技术，是指是在一定的地区内，为了确定当地地质环境的信息，并对信

息进行处理得到相应的结果而产生的一种现代技术。该技术是对地质科学的基础

信息知识和实践的相互结合利用，对地质信息进行深入的挖掘。钻探技术能够对

其进行初步地质探索与检查，再由工作人员对所需工作地区的地质构造进行专业

深入的探讨研究，再对其中出现的问题展开分析并加以解决。自二十一世纪科技

发展以来，地质信息研究是我国乃至全世界都在尽可能研究分析的一个项目。地

质信息对于生活、对于发展来说都是必不可少的。由地质信息衍生出来的精细项

目研究更是世界科技发展的重点。地质一直以来在发展中都是被作为发展基石而

存在的，地质中包含的矿产、能源等维持社会工业的发展。因此，地质信息的分

析探索决定着工业发展，工业发展决定着生产力的发展，从而就与国家与社会的

发展息息相关。在科技发展的方面，对地质勘查技术进行优化就能够直接提升整

个系统流程的效率，提升科技的含金量。在优化的过程中，科技的运用可以达到

最大化，这就有效地能够将理论与实践结合在操作上。这就让科技不断地进行理

论验证，在实践过程中可以逐渐地发现理论中的不足与问题，随时可以进行多方

面的修补，这就能够增强对地质信息勘查的能力与效率，保障国家的基础发展。

2地质工程勘查中钻探技术的方法及应用分析

所谓地质钻探技术就是对地下进行钻孔来打碎岩石的一种工艺方法，钻探技

术也是一种验证、取得地下岩层材料信息、地下实物资料、评估矿石的品位和计

算储量的一个技术手段。对于不同钻探的目的，钻探工艺和装备也有所不同，我

国现在对钻探技术投入了大量的人力、物力、财力，这也使我国的钻探技术形成

了一种技术体系，如反循环钻探技术、绳索取芯技术、定向对接井钻探技术、液

动潜孔锤钻探技术以及新型的节水钻探技术等。

3当前地质钻探技术的应用现状

目前，起步于二十世纪八十年代的各项较为先进的钻进方法已在我国的钻探

施工实践中得到了较广泛的应用，如绳索取芯钻进、冲击回转钻进、螺杆钻定向

钻进等，但是我们在超深孔钻探，复杂地质条件下钻进还有较大的差距，我国地

质勘探技术还有很大的发展空间。

4地质工程勘查中钻探技术的方法及具体应用

4.1绳索取芯技术

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。

4.2液动潜孔锤技术

液动潜孔锤钻技术大多用在比较脆、岩石坚硬、钻孔质量差和地形复杂的地

质进行地质勘查时，它是利用冲洗液去驱动液体潜孔锤并将其能量传递给钻头来

击破岩石，其冲洗液，是利用泥浆泵来配送的。在使用之前，要好好的检查设备，并使设备处于紧固的状态，其原因就在于这项技术在使用的时候会高频的振动，

而且还要注意要确保潜孔锤的工作性能和使用寿命。

4.3反循环钻探技术

反循环钻探技术主要是利用循环介质来产生冲击力，并让其对孔底潜孔锤进

行作用进行钻进操作。对于其技术而言，可以划分为水力反循环技术和空气反循

环技术。所谓水力反循环技术所指的是，利用泥浆或者水来作为其钻探技术的循

环介质。通过钻杆将其介质向着孔底进行传送，可以让其钻头获取到柱状岩芯，

并能随着钻头的提升而将其带回到地表。所谓空气反循环技术所指的是，通过对

空气进行压缩，并让其压缩后的气体作为循环介质，通过双壁钻杆外管将经过压

缩处理后的空气传送到钻孔底，让其在压缩空气的膨胀作用下形成非常大的冲击

力并对孔底潜孔锤进行驱动进行钻进。空气反循环技术可以在完成空气作用后，

将岩石碎块通过钻杆中心通道带回地表，方便对其岩体进行取样分析。在选择以

何种介质来作为循环介绍时，主要是根据钻探需求以及当地工作环境来决定。水

力反循环技术可以通过钻探来获取到较为完整的岩块，提升了取芯质量的同时也

降低了劳动强度，可以通过完整的岩块来进行精准的地质分析。而空气反循环技

术的钻进效率并不高，而且所消耗的能耗也相对较大。通过反循环技术可以应用

于地质勘查取样工程中。比较适用于水文水井以及一些较为松软塌陷地层勘查工

作中。此外，还可以将其技术应用到较为复杂地层的锚固施工以及注浆施工中。

空气反循环钻探技术，在缺水干旱地区非常适用，而且可以降低钻探成本。但其

岩样获取方面存在一些问题，无法通过其岩样来对所勘查地层结构进行如实反映。

4.4组合钻探技术

此工艺是由上述几种钻探技术组成而成。其钻探工艺不仅具有各钻探技术的

优点，同时还可以根据不同的地质条件以及钻探需要来选择适用的钻探方法，提

升了其工作效率的同时，还降低了劳动强度与钻探成本。

4.5其他钻探技术

当前较为主流的地质工程勘查钻探技术，当前有的厂家研发出了一些采用新

材料、新工艺的钻探技术，可以在一些特殊的地质条件下进行使用。比如：节水