安徽省煤田地质局第三勘探队 安徽宿州 234000
摘要：随着我国社会经济的飞速发展，对矿产资源的需求也在不断的增加。在地质工程勘查中钻探技术尤为关键，通过钻探技术提取岩体或者是对断层样品进行专业的分析，并且开展地质工程测试，可为工程作业提供重要的参考资料。地质钻探是一项复杂的工程，在实际作业过程中要结合实际情况，采用适宜的钻探技术和设备，才能确保工程施工的可靠性。文章综合钻探技术的方法及其应用进行分析研究。
关键词：地质工程；勘查；钻探技术；方法及应用研究
一、地质工程勘查和钻探技术的相关概述
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，了解地层规律的相关信息。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。
2、钻探技术。地质钻探技术指的是利用钻机在地层中钻孔，并且将孔内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，从而使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。
二、地质勘查技术探析
1.勘查矿山替代资源
因为工业的需求量大，矿产过度开采已经成为一种普遍详细，如何实现不可再生能源的有效开采和利用，成为当前矿产开采业重点改革的方面。矿产开采单位要对钻探技术进行优化更新，提升钻探设备的开采效率，实现有限资源的高效化开发。地质勘测一般会对矿床附近的矿产资源进行检验分析，充分考察矿山的地质条件，寻找地质深层的替代资源，并对资源开发的经济行情进行评估，保证矿的科学开采规范与效益。
2.勘查矿山开采环节
提前开展地质勘查工作，能够为施工人员保驾护航，让开采工作能够顺利开展。一般的矿山地质勘测主要是为了确定矿产的储量，可供使用的年限，方便开采单位制定好科学合理的矿产开采计划，规范开采的程度，按照开采限定范围施工作业。地质勘查还能够收集矿山开采范围内的矿产储量数据，为后续的矿产开发打好基础。
3.勘查矿产的伴生矿和尾矿
地质勘测不仅仅是为了矿产资源的开发，也是利用科学技术发掘其他能源的一种检测手段。地质勘测除了能够清楚了解矿山矿产资源的位置和储量，还包括探寻一些伴生矿和尾矿，通过科学化的勘探和开采流程，能够实现资源高效开采利用。
三、地质工程勘查中主要钻探技术方法介绍
1、液动潜孔锤钻探技术
实际在进行地质工程的勘查作业时，液动潜孔锤技术主要是将泥浆泵当作驱动液动锤的介质，并将相关冲击力转换成另一种形式的钻探方法。这种技术因为有着更高的工作效率，所以在那些质地相对比较脆的勘探过程中得到了广泛应用，而具体在应用此技术开展钻探施工时，要实时检查各项设备中固件的牢固情况，再根据岩石的坚固性系数来明确其可钻情况，如表1所示，即为岩石坚固系数（也就是f系数）与可钻性级别的对应关系。例如，在使用该技术对直径比较大的潜孔开展施工作业时，能够在与空气室进行减震、稳流以及平压式联动操作，这样不仅能够有效增强液动潜孔锤正式工作中的稳定性，还能给泥浆与设备带来更好的保护。
表1 岩石坚固系数与可钻性级别关系
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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。
3. 金刚石绳索取芯找矿技术
金刚石绳索取芯找矿技术采用金刚石钻探设备进行作业，适用于深部地层较为坚硬的施工条件，能够有效提升钻探作业效率。在深部地质钻探过程中，由于地质条件较为复杂，可能遇到多种不同的岩土条件，对钻探技术设备有严格要求。金刚石钻探设备自身强度较高，在更深层次的地质钻探过程中，能够顺利完成找矿任务，因此在实际工程中得到了较为广泛的应用。但是目前我国金刚石绳索取芯找矿技术的研究与应用与国外领先水平还有一定差距，金刚石钻头质量偏低，使用寿命短，可能会增加作业成本。应加快对金刚石绳索取芯找矿技术相关设备的研究，从而提升其实际利用价值。金刚石绳索取芯钻头如图1所示。
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图1 金刚石绳索取芯钻头
4、组合钻探技术
顾名思义该技术就是将几种钻探技术的优点结合起来而研发出的钻探技术，具体而言是把空气反循环、绳索取心以及水力反循环中的钻探技术优点有机融合起来的一种钻探技术。但该技术需要使用液体循环介质才能正常开展工作。此技术适合于较为干旱缺水或者无水区以及探取岩心困难的复杂地质上开展勘查，自该技术研发初始，就已经在甘肃、西藏等地区开展了应用。
5、空气泡沫钻进技术
由气体、液体、和少量发泡剂组成的气液混合泡沫流体作为冲洗介质的钻探技术，相比于其他地质钻探技术，具有钻进时间较短，含水量较少等优势，被广泛应用于地质勘探各领域，空气泡沫钻进可以克服复杂破碎地层、坍塌、漏失、干旱少水等钻井技术难题，钻进过程中可以通过泡沫液注入量、供风量等钻进要素的增加，提高地质工程勘查钻进过程中的钻效，降低钻探成本。
结束语：
综合而言，地质工程勘查中钻探钻探技术是一个相对复杂的技术工艺，在实际运用中需要考虑到具体的地质条件，工程人员应该做出科学的选择，选择合适的钻探方法，确保在实际钻探施工中能够保证设备和方法的科学合理，确保钻探效率和效果。
参考文献：
[1]王军.分析地质工程勘查中钻探技术的方法及其应用效果[J].世界有色金属，2020（8）：190-191.
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