胡军民
广东省地质局第十地质大队 广东中山528427
摘 要：地质工程勘察中钻探技术是一项非常重要的技术，对勘察质量起着至关重要的作用。在我国这项技术已经有很长的历史。该项技术的主要工具是钻机，勘察时利用钻机对需要勘察的地表进行钻探，钻机钻探时会在地表形成一个圆柱状的钻孔。同时利用其它相关技术与钻探配合即可了解土层的相关参数等。钻探技术在岩土工程勘察中的应用有效地提高了地质勘察的效率，因此具有非常高的经济效益和社会效益。基于此，本文对地质工程勘查中钻探技术的方法及应用进行分析探讨。
关键词：地质工程；勘查；钻探技术；方法及应用
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。
一、地质工程勘查和钻探技术的相关概述
1.1地质工程勘查
地质工程勘查是为了研究地质因素而进行测量、勘探、调查，并得出相关报告的工作。通过勘查工作，可以获取岩体、断层、水体等具有研究意义的参考资料，了解地质规律的相关信息。在对这些信息进行充分的分析研究，为后续工程工作的有效开展提供了科学的依据。
1.2钻探技术
地质钻探技术指的是利用钻机在地表中钻孔，并且将孔底坚硬的岩体逐步破碎的钻进技术和施工工艺，它是获取地质研究样品、计算矿产资源、评价矿石品质、对地下岩土层材料信息进行科学探测的一种重要的技术手段。自新中国成立以来，我国地质工程勘查设备和钻探技术水平得到了飞速的发展，并逐步形成成熟的工程技术体系。而且国家也十分重视地质勘查工程领域的发展，积极地加大对其人力、物力以及资金的投入力度，从我国的钻探技术建立了自己特有的较为完备的工程技术体系，在这个基础上，我国的地质勘查技术如反循环钻探技术、液压潜孔锤钻探技术、绳索取心钻探技术、组合钻探工艺技术、空气泡沫钻进技术等都获得了飞速的发展。
1.3 特点
对于布置勘探工程，在钻孔时，需考虑施工地质条件，详细分析工程实际特点。例如，民用建筑、工业建筑等工程，在布孔过程中，需根据坝轴线进行布孔。一般而言，大多数工程在钻孔时，需控制好深度，控制 10m 以内最佳，通常选择便于操作、结构简单的钻探设备。钻孔具有多种用途，在钻一个孔时，可勘察工程的水文地质、地质结构、地层岩性等信息。同时，在场地取样、场地观测、场地试验时，需依靠钻探技术辅助。因钻孔结构观测、编录、钻进特殊性，在施工作业时，同样具有特殊要求。
二、地质工程勘查中钻探技术的方法及应用
2.1绳索取心技术
绳索取心钻探技术是当前领域应用率最高的一项钻探技术，使用它时探取的岩心质量很高，而且要求的钻进深度较低。除此之外，绳索取心钻探技术能够大大加快钻探效率，减少钻具在工作时的升降所耗费的时间。但是在应用该技术时必须使用专用带钢丝绳的打捞器进行打捞，利用打捞器将孔底内管衔接起来，以便将其提取到地面上来。设计打捞器的工作目的是为了减少堵塞情况，从而减少钻杆的磨损。地质勘查工程中所应用的绳索取心钻探技术，对于工程机械技术的要求颇高，可以较少施工人员的工作强度。例如，就深部构造来说，深部构造指的是由于地质情况较为复杂且钻孔深度较深而采用绳索取钻探技术进行勘查时，需要综合考虑内因或者外因等多个因素，首先必须先对获取的岩心进行仔细的分析研究，根据相应的地理环境和专业的理论知识来进行深入探讨，之后以自身的经验为辅助来做出最后
的分析结果。此外，在勘查工程开展之前还要制定出尽可能全面的应急预案来防范错误性的操作。
2.2反循环钻探技术
反循环钻探技术可以分为水力反循环钻探技术和空气反循环钻探技术，它们是以介质为区分依据的。此循环方式与正循环恰恰相反。水（或泥浆）或空气经过钻具环空后抵达钻孔的最底部，再经过钻头、钻具返回到地面。不管是哪种反循环钻探技术都有其自身的优缺点。水力反循环钻探技术多数是在探测水资源的时候应用，而针对一些干旱或无水地区该技术的使用就会有所限制。此外，水力反循环技术在应用时可以探取到较为完好的岩体样品，取心质量很好，且对岩层的判别十分精确，但是其钻进速度比较慢，工作效率比不上空气反循环钻探技术。相反，空气反循环技术不适合用于水资源的探测，并且使用该技术所探取得信息的不精确，可能会对后续开展的资源勘查工作有一定的阻碍作用。但是空气反循环技术有成本低廉、工作人员劳动强度低、钻探效率高等特点。总而言之，要根据具体的地质环境来选用适合的反循环钻探技术。
2.3液动潜孔锤钻探技术
液动潜孔锤钻探技术多用于一些较脆和岩石坚硬的复杂地质，利用冲洗液以驱动液体将能量传递至钻头获取能量，以此来击碎岩石，该技术的冲洗液是利用泥浆泵进行配送的，在使用之前通常需要严格检查设备，让设备时刻处在紧固状态，之所以这样做的原因在于液动潜孔锤钻探会发生极高频率的震动，通过紧固使其工作更加稳定，延长其寿命和工作性能。液动潜孔锤钻探技术是对常规钻探的改进和完善，钻探效率和质量上都较高，对于一些硬度较高的岩土层，同样可以使用液动潜孔锤钻探技术，总体而言此项技术能够极大地提升钻探效率并减少钻探成本。此外，在利用该技术时，还能利用岩土本身脆性大和抗剪度低等特性，解决一些钻孔质量差、地形较为复杂的岩层。随着新钻探技术的不断发展，此类钻探技术的发展方向也不断扩大，现如今已经逐渐朝着水下爆破、水文水井等领域发展，然而在实际应用过程中，该技术还存在一定的弊端，比如由于其长期处在高强度的工作环境当中，使得钻头十分易损坏，这就需要工作人员做好日常维护工作，提升钻头的工作性能和使用寿命。
2.4组合钻探技术
组合钻探技术就是将绳索取心技术、反循环钻探技术和液动潜孔锤技术组合使用的一项技术。在组合钻探技术中，地质勘探人员可以将每项技术自身的优点充分发挥出来，结合勘探的实际情况进行钻探工作。在每一次勘探工程中都要立足于实际，选择最合理、最科学的钻探技术。既要既降低勘探人员的劳动强度，也要节约工程地质勘探的成本，同时还要保证提高工程勘探的效率。除此之外，工程地质勘探人员需要加快对钻探技术的研究，熟练掌握每一种勘探技术的优势和不足，在地质勘探中实现技术的最优组合，将钻探技术的最大价值充分发挥出来。
2.5空气泡沫钻进技术
空气泡沫钻进技术是将气体、液体以及少许发泡剂混合起来的泡沫流体充当冲洗介质的钻进技术。当进行地质勘查时遇到采空区、空巷等问题地层时，采取传统的钻进技术很难成功勘查到有用的资料，甚至可能会造成工程事故。通过空气泡沫钻进技术可以有效地解决钻孔漏失等工程难题，有效地提高地质勘查钻进的。
2.6其他新材料技术
除去上述常用的钻探技术以外，一些新型材料也被应用地质钻探中来，例如在干旱地区采用的全新节水钻探技术，在钻头的研究上，利用超声波技术而制作出的高强度金刚石钻头，这些钻探技术根据不同的特性而内应用于不同的地质环境当中，工作人员通过实地考察选择适当的技术，能够极大地节约钻探成本、提升钻探效率。
三、地质工程钻探发展方向
3.1创新钻探工艺设备
在未来地质工程钻探工作开展中，因为面临着更为严峻的形势，工作难度相对比较大，如此也就需要重点围绕着相应钻探工艺技术进行不断创新优化，以便更好运用新型设备提升钻探水平。结合现阶段地质工程钻探工艺应用效果来看，虽然液动冲击回转钻探、空气钻探以及绳索取心钻探等技术手段都可以表现出理想的作用效果，有助于获取相对全面详细的数据信息资料，但是在面临一些不良水文地质条件时，依然会出现事故问题，影响钻探工作的有序执行。基于此，未来我国钻探工艺的创新发展应该进一步着眼于各个特殊情况进行深入分析，重点研究一些不良水文地质条件下如何开展钻探工作，创造更具适应性能力的钻探设备，确保钻探工艺得到有序执行。
3.2优化钻探工艺选择
地质工程钻探负责人员需要重点围绕着钻探目标进行详细分析，重点研究现场状况以及钻探条件，保障后续钻探工艺能够形成协调高效运用效果。比如在我国很多干燥缺水的区域，在钻探工艺的选择中就需要注重水资源的节约，可以借助于空气泡沫钻探工艺进行优化，促使钻探工艺执行中不仅仅能够满足地质工程勘查要求，还可以实现对于地下水的详细勘查了解，如此也就能够进一步优化未来矿井开采方案，避免在后续生产作业中严重影响当地水资源环境，形成理想的地下水保护效果。
四、结束语
综上所述，地质工程勘查过程中对钻探技术的要求十分严格，并且钻探技术施工流程繁重、复杂。在开展实际钻探操作时，需要充分分析和考虑不同地质勘查工程的实际需要而选择适合的钻探技术，确保地质工程勘查的稳步进行。为了适应新时代发展的要求，我们必须
要加强对钻探技术的开发和管理工作，不断地提高地质工程钻探效率，保证地质勘查的质量，促进我国地质勘查工程先进性、可持续性。
参考文献
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