地质工程勘查中钻探技术的方法及其应用分析

地质工程勘查中钻探技术的方法及其应用分析

发表时间：2017-11-10T15:08:12.740Z 来源：《基层建设》2017年第24期作者：孙卫东[导读] 摘要：随着社会对矿产资源使用需求的不断增加，矿产资源的开发也成了我们首要关注的内容。在工程地质勘中利用钻探工程，获得样品，通过对样品进行分析，以及在现场进行工程地质测试，来得到基本的建筑地的资料，以此来选定最佳的地点进行建设。钻探技术为做好建设基础的处理工作，保证建筑物合理施工，做出了非常重要的参考作用。基于此本文对地质工程勘察中钻探技术进行了分析，重

点说明了地质工程勘察中钻探技术的方法以及具体应江苏苏州地质工程勘察院江苏苏州 215129 摘要：随着社会对矿产资源使用需求的不断增加，矿产资源的开发也成了我们首要关注的内容。在工程地质勘中利用钻探工程，获得样品，通过对样品进行分析，以及在现场进行工程地质测试，来得到基本的建筑地的资料，以此来选定最佳的地点进行建设。钻探技术为做好建设基础的处理工作，保证建筑物合理施工，做出了非常重要的参考作用。基于此本文对地质工程勘察中钻探技术进行了分析，重点说明了地质工程勘察中钻探技术的方法以及具体应用，以供参考。

关键词：工程地质勘查；钻探技术；技术应用 1、工程地质勘查的概括及相关技术的应用条件 1.1、工程地质勘察工程的概念

工程地质勘察工作通过对于当地地质情况进行调查和勘探，并且进行深入的测验工作，实现对工程所在区域的实际情况的了解，为后续工程的施工提供基础。在地质勘勘察过程中，对于水体以及岩土的分布情况要进行相应调查，让其空间分布以及性质发生变化的规律进行掌握，一般在保证工程地质稳定的前提下实现工程建设的质量和安全。

1.2、地质勘察工程的特点和使用条件

第一，在实际布置勘探工程钻孔工序时，工作人员万不可仅仅将自然地质情况考虑在内，我们还要将工程的特点和类型全部考虑进去。以人们常见的民用建筑和工业建筑为例，要按照建筑的轮廓线开展布孔，而且水坝还要顺着坝的轴线进行布孔等等；第二，在地质勘察工程中，钻孔的用途非常多，比如，通过一个小小的钻孔，水文地质条件、地质结构和地层岩性等都是可以查明的，除了所提到的这些我们还可以做各种长期的观测、取样以及试验等；第三，按照通常情况分析，绝大多数的钻进深度都在十余米左右不会太深，但是要除去大型水利工程、控测深岩浆以及需要深埋的隧道等，因此，我们日常工作中常用的方法是轻便钻机和简易钻探法。另外，有一部分试验时和钻进来是同步进行的，所以整个进尺的速度是比较慢的；第四，对于钻进方法和钻孔结构中的编录、观测等方面，我们都有许多特殊性的要求。

1.3、工程地质勘察中钻探技术的要求

在一项工程项目建设过程中，为了保证工程能够顺利完成建设，必须要进行严格的地质勘察工作，在工程建设开始之前，对于地质钻探技术的要求非常高，因此在具体技术应用中，要对各个方面的内容进行综合考虑，例如在对岩层中进行提取中，效果要达到80%以上，而出现夹层时采取率要达到60%以上。对于不同的岩石层要根据其性质采用不同的钻探技术，同时对钻探中行进速度要进行控制和调节，为了保证水文地质工作试验测试工作顺利完成，对钻进位置以及方法要进行综合考虑，需要注意对于含水层不同的情况要进行止水隔离处理。

2、工程地质勘察中的钻探技术相关应用 2.1、绳索取心技术

绳索取心技术，不需要钻杆就可以获取岩心，在进行钻头更换的时候才使用钻杆。在目前工程地质勘探中，绳索取心是一个应用比较广泛的钻探技术，最重要的工具就是充满岩矿心的岩心管和出现堵塞时候的打捞工具。绳索取心技术钻探深度比较低，而且在岩心获取上比较方便，很容易获取到完整而且质量比较好的岩心，钻岩效率相对来说比较高，有着适应性强和方便等特点，这也是绳索取心技术在地质勘探中应用比较广泛的原因之一。绳索取心技术不仅设备钻进效率高，能够充分保证岩心质量，而且在钻探过程中即使出现阻塞情况，因为打捞工具的影响，矿心和钻杆工具也有效避免了摩擦，从而保证取心效率。除此之外，绳索取心技术对提升钻杆的使用较少，升降频率也比较低，从而有效提高钻头的使用寿命，而且还在一定程度上降低了地质勘探人员的劳动强度。绳索取心技术除了在工程地质勘探中得到广泛的应用，在我国很多领域也被广泛使用，例如固体矿、天然气以及钻探坑道等，都被广泛使用。

2.2、反循环钻探技术的应用

钻循环钻探技术在工程地质勘察中的应用，主要是分为两种情况，分为水力以及空气作为介质。

在空气反循环钻探技术应用中，通过将双壁钻杆外管将外界的控制进行压缩，然后将其输送到钻孔的底部位置，通过空气产生一定的膨胀作用，将潜孔锤的位置进行提升，让其达到岩石位置，然后再通过空气压缩作用通过钻杆中心将岩屑输送到地面，这样就能够得到深部位置上的样本，进行相应的试验和化验分析；而水力反循环钻探技术也是如此，只是介质通过，是通过水力实现整个过程的，其优势更多体现在对劳动强度的要求很低，同时成本低，当然其对于能量的消耗是比较大的，在地质勘察中松软塌陷的表层、复杂锚固施工中更多应用。

2.3、液动潜孔锤技术

钻探技术是在回转钻探的基础上建立起来的，工作流程是冲洗液驱动液动潜孔锤，采用这样的方式可以保证其在受到冲击时能够将所受到的能量顺利传递给钻头，进而成功完成破岩的动作。冲洗液是运用现场的泥浆泵配送的，而且会在钻头的深入浅出中产生有节奏的冲击负荷。液动潜孔锤技术在一些脆性大，岩层坚硬的地质中适用最为广泛。因此，对液压泥浆的要求是粘稠度低、含砂量少而且润滑性也要好。液动潜孔锤技术作为常规回转钻探的一个改进结果，通过回转力和冲击力的双重作用，对高硬岩钻进的效率会有很大程度上的提升，进而就为我们降低了打孔成本。另外，这项技术还可以利用坚硬岩石抗剪度低和脆性大的显著特点，所以一些钻孔质量差、钻探复杂地形的难度比较大的情况都可以通过这项技术得到全面解决。但是这项技术在日常工作中有许多自己的弊病，比如在高强度的工作环境中，工作人员要采取各种方式增强潜孔锤的工作性能和使用寿命。

2.4、组合钻探技术