钻探技术在地质勘察工程中的应用研究

发表时间:2021/3/18   来源:《科学与技术》2020年33期   作者:赵恒 马峰良
[导读] 随着科学技术的不断创新,各个领域的技术发展也在不断变化。
        赵恒   马峰良
        陕西省一三一煤田地质有限公司 陕西渭南 715400
        摘要:随着科学技术的不断创新,各个领域的技术发展也在不断变化。从工程地质勘查业的角度看,钻井技术也有了很大的提高。工程地质勘查是一项非常重要的任务,传统工作模式下的技术水平难以满足现阶段的发展需要。因此,应进行技术改造。通过提升自身的研究力度,在进行发展的过程中,一定要认识到进行技术改革研究的重要意义。从当前阶段钻探技术的应用情况来看,研究成果已经取得了一定程度的工作进展,并且为我国地质勘查工作提供了技术动力。
        关键词:钻探技术;地质勘察工程;应用
        引言
        由于中国经济技术的不断发展,中国相应的地质勘察工作也取得了很好的建设成果。鉴于钻探技术的精确工作能力和评估方法,公众对该技术能够普遍接受,已成为特定工作开发中勘察应用的主要方法。在一个特定工程项目的实施中,进行地质勘察是每个项目最基本的工作考虑,也是工作认识中最重要的工作。由于在当前地质勘察工作的建设过程中对工程效率和建设项目质量的要求越来越高,地质勘察工作所需的数据也需要更加全面和准确。为了保证地质勘查技术能够给工作带来一定的加速,还可以在其他方面保证勘测数据的可靠性和有效性。在每个员工的具体工作过程中,相应的钻探设备钻探均匀,结构十分方便灵活,因此,在工作时不需要额外的设备来支持工作,合理使用工作设备可以在每个项目中实现良好的施工效率和质量。
        1地质钻探技术的特点
        在开始实际工作之前,要做好施工区域地质环境和地理样貌的勘察工作,从而根据工程需求选择开展实际工作的钻孔区域。比如在进行民用建筑物的施工工作时,要根据具体情况,做好施工区域的方向工作,也要找好钻孔区域的实际位置。如果要进行水坝工程的施工工作,则要依照部分技术要求来选择钻孔的具体位置。在进行实际施工工作的过程中,如果没有非常显著的技术特点,那么就采用普遍应用的钻探工具进行实际工作,如果对技术要求较高,或者整体工作的复杂程度较大,那么就要选择其他形式的钻孔方式。在开展施工工作的过程中可能面临着许多工作问题,比如开展工作之前,要了解当地的岩石特征,地质情况和水文环境情况,开展技术推测工作,但在实际工作的过程中,要缓缓开展工作。利用钻探技术开展实际工作,可以了解到其技术限制因素较少,正确应用这类技术,也可以提升工程数据的使用性和准确性。
        2当前地质工程勘察存在的问题
        2.1监理制度不够完善和优秀勘察人员较少
        地质勘察是一项专业度较强的工作,勘察指标以及技术的多样化、复杂化,都要求员工要具备完整的专业知识。数据繁杂和计算繁杂都是勘察工作的重难点,也是地质勘察质量优劣的基本前提。然而我国当下地质勘察方面的优秀人才较少,这是勘察单位所面临的主要问题,还有一部分优秀人员处在指挥位置,实际勘察人员的专业水平和技术水平并未达标。
        2.2市场问题
        随着时代的快速发展,工程企业和工程项目也在不断增多,地质勘察项目也逐渐变得市场化,相关的承包地质勘察的勘察团队也在不断增加。由于这部分群体在市场中占据了绝大多数份额,使得勘察工程的质量直线降低。勘察市场专业人员和业余人员的失调,使得一些根本没有技术和专业知识的人员或者资历较浅的人员主导了勘察市场的地位,如今,大量的外挂单位和皮包公司涌入市场,专业的勘察单位由于“硬实力”不足,被排挤出市场,这种低劣的上次竞争加剧了勘察市场竞争的恶性循环,让地质勘察这一领域失去了原有的现实意义。
        2.3钻探技术的限制
        地质勘察单位无疑需要专业的硬件设备,完整的技术设备能够很大程度上提升岩土工程的质量、减少勘察时间。随着当下现代化技术的不断发展,让技术流成为地质勘察的主流趋势,许多较为细致化的指标都需要先进的仪器才能完成。


        3在地质勘查中的常见钻探技术
        3.1反循环钻探技术
        反循环钻探技术可以根据介质分为两种,一种是以水为介质,另一种以空气为介质。空气反循环钻探即使就是将空气压缩然后利用双壁钻杆外管降压缩的空气输送到钻孔底部,并利用空气的膨胀将作用力传递到岩石上,最终通过压缩的空气作用力将岩石碎屑运输至地表,获得岩土样本,并对其进行化验。而水力反循环系统的运转原理和空气钻探大致相同,不同之处在于水利反循环是以泥沙或者水作为介质来获取柱状的岩心,两者相比而言,空气反循环具备高效率的钻探效果,能够极大的减少经济成本和劳动成本,其多用于干旱缺水的地区,水循环钻探技术获取的信息更加精确,能够让化验人员更好的获取地质构造信息,其耗费时间和劳动成本也较低,缺点在于耗能巨大。在一些地质较为松软、易于坍塌、复杂锚固施工以及注浆工程,两种钻探技术均可以应用。
        3.2绳索取心钻探技术
        绳索取心技术的主要特征之一是不必不断抬起钻杆,不需要取岩心,也不会收集充满岩心的岩心管。仅在需要更换钻头或钻头损坏时才使用钻杆。绳索取心技术在中国的地质研究中被广泛使用,这主要是由于其便利性和适应性,也可以保证卸下的岩心质量。在正常情况下,无须进行特别深的钻探,这自然会提高设备的工作效率。另外,由于有打捞器具,即使有障碍物,挖掘时也可以避免使用的钻杆工具与岩心摩擦的可能性,在一定程度上保证了岩心的质量。绳索取心技术减少了提升钻杆的机会,从而减少了工人的劳动并延长了钻头的使用寿命。由于这些优点,在天然气勘探、隧道钻探和冰钻等地质勘探中流行的绳索取心技术被广泛应用。
        3.3液动潜孔锤钻探技术
        就液动潜孔锤钻探技术的发展而言,中国在研究和应用成就方面处于领先地位。该技术的工作原理实际上是由清洁液的压力驱动锤子,当外力施加在设备上时,设备会将能量传递到工作区域的上部,在这种情况下,岩石将在某种程度上被破坏,并达到挖掘的效果和目的。对于建筑工地上使用的工业清洁液,工作负荷的反复移动在一定程度上降低了充气负荷。如果可以将某种程度的旋转应用于改进的技术,则在这些外力的驱动下,设备将可以在一定程度上降低工作成本,同时提高工作效率和质量。
        3.4组合钻探工艺
        组合钻探工艺是一种融合多种钻探技术而形成的一种综合性较强的工艺技术,将绳索取心、反循环取样能技术相结合,最终形成一种效率更高、人工成本更为低廉的全新技术,该技术的适用范围也较为广阔,工作人员可以根据实际需求选择适当的钻探手段。
        结语
        随着社会的发展,人类对各种矿产资源的需求日益增加,寻找更多资源是解决问题的最直接方法。地质勘探工程研究对于矿产资源的开发非常重要,一直是人们关注的焦点。在进行地质勘察时,我们通过科学使用钻探技术来了解环境的地质条件,并使该项目更加可靠和有价值。
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