地質(zhì)勘查中鉆探技術的選用

　　工程地質(zhì)勘察可以檢測出施工地的地質(zhì)特征，包括其巖土性質(zhì)，水源分布及巖石各層的情況，以便于工程施工前施工方案的設計工程進度的預算。工程地質(zhì)勘察對重要的技術就是鉆探技術，鉆探技術的實施過程中，由于其面對的地質(zhì)巖層機構性質(zhì)的不同，鉆探技術勘察的方法也有所不同，對鉆探技術的選擇，要根據(jù)地質(zhì)巖石水源的不同性質(zhì)來挑選，以確保選用的鉆探技術方法適用于其勘察地質(zhì)，保證工程地質(zhì)勘察的效果，保證工程的施工進度與工程質(zhì)量。
　　1 工程勘察
　　工程勘察的目的是深入了解工程施工地點的巖土水源情況的分布等信息，保對其施工地點的地質(zhì)的屬性進行分析試驗，判斷其是否符合工程施工建設的需求。在對工程施工地進行選定和勘察之后，需對勘察地巖土水源屬性進行綜合分析，根據(jù)分析結果制定施工方案，針對其施工地點的巖土水源等分布進行方案的選擇和實施。在工程勘察中，鉆探技術是最常用的也是最主要的手段之一，它是提取巖土，分析其內(nèi)部結構的重要技術，是工程勘察中不可缺少的技術手段。鉆探技術可以保證地質(zhì)勘察中的勘查結果的準確性和快速性，尤其是對復雜地形的勘探，鉆探技術可以深入巖石的內(nèi)部，以保證深入分析巖層的整體構造，對工程施工的設計有非常重要的意義。
　　2 工程地質(zhì)鉆探的特殊要求
　　工程的地質(zhì)鉆探技術是工程建筑物設計更好實施的保證，和工程施工順利進行的保證。所以，工程建設施工中對工程地質(zhì)鉆探技術的要求非常高，尤其是鉆探技術對巖石內(nèi)部采取程度的要求較高。總的來說，在工程地質(zhì)勘察中，對工程地質(zhì)鉆探究技術對巖石內(nèi)部的采取率不可以小于百分之八十，對巖層的軟弱與斷裂夾層的提取率也不可以小于百分之六十。所以，為了使工程地質(zhì)鉆探技術對巖石內(nèi)部開采率有較高的提升，我們要對癥下藥，對不同巖土性質(zhì)的不同對象采取不同鉆探技術，以確保對巖心采取率的提高。例如，在對待軟弱與斷裂夾層時，應使用低鉆速的方法鉆進，并縮短其鉆探鉆程，選擇鉆探工具時，要選擇干鉆，以應對軟弱與斷裂夾層的特殊性質(zhì)。為了保證準確地測定地下水位和水文地質(zhì)試驗工作的正常運行,必須按含水層的位置和試驗工作的要求,確定孔身結構及鉆進方法。對不同的含水層要換徑并分層止水,加以隔離。含水層愈多,換徑和分層止水的次數(shù)就愈多。一般鉆孔要直,不能發(fā)生彎曲，孔壁要求光滑規(guī)則,同一孔徑段應大小一致。這些要求在鉆探操作工藝上給予滿足。
　　3 不同地質(zhì)對鉆探技術不同要求
　　卵碎石層是的主要成為是粘性土壤，其粘力強，致使鉆探技術實施時鉆出的孔壁坍塌度不大，所以其比較適合用裸鉆鉆進，在對卵碎石層進行鉆探的時，應注意對其孔壁的保護，可以使用套管護壁，而盡量不選擇用泥漿對孔壁進行護壁。在實際工作中所遇到的卵碎石地層，多為以上各種要素的綜合體，應根據(jù)密實度、充填物、含水量等的不同，在工程勘察鉆探過程中根據(jù)鉆探信息，及時調(diào)整和選用相應的鉆探方法，從而提高鉆探效率和鉆探質(zhì)量。對于松散的卵碎石類地層，其卵、礫石個體的活動自由度較大，套入條件較好，易鉆進也易坍塌，適用跟管鉆進，對于較密實的卵碎石層，卵、礫石個體活動的自由度較小，鉆進中孔壁坍塌程度較小，適用于裸孔鉆進；含水量較小的卵碎石層鉆進時孔壁坍塌程度相對較小，若其較密實，適用于裸孔鉆進，含水量較大的卵碎石層易于鉆進，孔壁也易坍塌，護壁成為主要考慮因素，適用于跟管鉆進，當?shù)貙訛檎承酝脸涮顣r，也可用裸孔鉆進；考慮到卵碎石粒徑大小在鉆進中影響，鉆具器材口徑的選擇應適當，口徑太大或太小都難以取得較好的總體效果。通常正常鉆進中選用127 鉆具或146 鉆具為宜，這樣對于粒徑小于巖芯管內(nèi)徑或鉆頭內(nèi)徑的卵、碎石個體，可正常套人鉆進，對于粒徑大于巖芯管內(nèi)徑或鉆頭內(nèi)徑的這類地層，可適當加大鉆具口徑或功用較小口徑以破碎個體為目的進行鉆進。
　　4 工程地質(zhì)鉆探常用的鉆探方法和設備
　　工程施工中所需要面臨的地質(zhì)條件是非常復雜多變的，為應對不同的地質(zhì)情況，地質(zhì)勘察鉆探技術也有不同方法和設備，以確保不同的地質(zhì)條件下，地質(zhì)勘察技術中鉆探技術的順利進行。地質(zhì)勘察鉆探技術主要可以分為四種，分別是沖擊，回轉(zhuǎn)，沖擊回轉(zhuǎn)和振動鉆探者四種，其中，沖擊和回轉(zhuǎn)鉆探是經(jīng)常用到的兩種。在工程地質(zhì)勘探中主要采用沖擊鉆探和回轉(zhuǎn)鉆探:按動力來源又可將它們分為人力的和機械的2 種。機械回轉(zhuǎn)鉆探鉆進效率高,孔深大,又能采取巖心,所以在工程地質(zhì)勘探中使用最為廣泛。目前,國內(nèi)外正在大力革新鉆探技術,逐步朝著全液壓驅(qū)動、儀表控制、勘探與測試相結合的方向發(fā)展。常用的鉆探方法有：擊入法:適用于較硬的土層中取樣,又可分為孔外及孔內(nèi)的輕錘多擊法和重錘少擊法。實踐證明,孔內(nèi)的重錘少擊法取樣效果好,效率高而且土樣擾動??；壓入法:適用于較軟的土層中取樣,又可分為連續(xù)壓入和斷續(xù)壓入法。連續(xù)壓入法是借助活塞油壓筒或鋼繩滑輪組合裝置,將取土器一次快速均勻地壓入土中,土樣的擾動較小,當采用連續(xù)壓入法無法將取土器壓入土層時,則可采用斷續(xù)壓入法。振動法:當振動鉆進時,可利用振動器的振動作用將取土器壓入土中。這種方法對土樣的邊緣部分擾動較大。易受振動液化的土層不適用。
　　5 鉆鉆孔技術的發(fā)展
　　地質(zhì)鉆孔就是在在進行工程地質(zhì)鉆探時，使用鉆探設備，在地下鉆出一定深度且直徑的較小柱狀圓孔。通常情況下，鉆孔的深度及直徑大小取決于地質(zhì)狀況和鉆孔用途。利用鉆孔可以準確得到巖心、巖屑、礦心、液體以及氣體的樣品，獲取其力學、物理以及化學參數(shù)在內(nèi)的實際資料，勘探人員經(jīng)過綜合分析地下的地質(zhì)狀況，像地熱、油氣以及地下水等各種資源的數(shù)據(jù)信息，有利于地質(zhì)工程的開展。
　　鉆孔技術的發(fā)展趨勢主要表現(xiàn)在以下幾個方面：
　　第一，在連通井技術的定向?qū)?，鉆孔測量時采取定向鉆進技術，都需要加大使用力度，從而保證具有我國的自主知識產(chǎn)權技術成果。
　　第二，注重研討天然氣水合物的有關鉆探技術，著力于鉆井技術實質(zhì)性的突破，使鉆井技術更符合我國礦產(chǎn)勘探和開發(fā)的需求，減少對國外技術的依賴程度。
　　第三，井技術是地質(zhì)鉆探的關鍵，我國在制造鉆孔設備的技術上還有待提升，主要包括在鉆具、鉆頭以及鉆機等設備，這就要求我們注重對研發(fā)水平的提高。目前，我國傳統(tǒng)的高性能鉆頭和鉆具的制造技術和研發(fā)技術已逐漸成熟，運用地質(zhì)鉆探的相關企業(yè)的經(jīng)濟效益也都得到了顯著提升。例如輕質(zhì)繩索取芯鉆桿、強度高的合金鉆桿、高耐久聚晶金剛石的復合片制成的PDC鉆頭、多級伸縮鉆桿技術等都在地質(zhì)鉆探中成功得到了應用。受具體地質(zhì)的影響，鉆孔條件越來越復雜，這就要求對鉆井的技術也越來越高，需要有些特定的鉆機，以運用于特殊地質(zhì)條件，具體要求就是操作自動化，運用質(zhì)量可靠、高效節(jié)能的高質(zhì)量鉆井設備，緊密結合施工工藝。
　　第四，在進行地質(zhì)鉆探時，外部環(huán)境也復雜多變，因此對鉆孔技術及鉆孔工藝的要求也不同，施工人員在面臨不同的地質(zhì)和施工場地時，需要綜合分析地質(zhì)狀況并結合經(jīng)驗，有針對性地制定具體的鉆井技術。比如在進行取心鉆井、定向鉆井、堅硬地質(zhì)的深孔鉆井和坑道鉆井時，盡量采取金剛石鉆井技術；如果在軟土層鉆孔，可以使用振動鉆、螺旋鉆、機械靜力成孔以及偏心套管鉆井等技術；再如在比較堅硬的地質(zhì)地貌鉆井時，需要垂直鉆孔并采取沖擊回轉(zhuǎn)式的機械成孔方法?，F(xiàn)階段，在選多地質(zhì)勘探上鉆孔技術都得到了很好的應用，發(fā)展前景廣闊。
　　6.結語
　　科技的不斷發(fā)展及對礦源的不斷尋求，這就對鉆探技術的要求越來越高。鉆探技術在海洋地底鉆探、地殼礦源開采及月球表面鉆探等方面的延伸，促使鉆探技術的更快發(fā)展，豐富了地質(zhì)鉆探的理論體系，為我國的新能源開發(fā)、地質(zhì)災害的防治方面做出了重大的貢獻。