工程地质勘探中的钻探技术
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摘要：伴随着经济的发展和科技的进步，地质勘查技术也有了新的发展，无论在施工技术还是在管理措施方面都更为成熟。为了能够更加精确、全面的获取地质资料，我们就必须在工作中采取新方法、新技术和新标准去优化勘探技术。
中图分类号：F407.1 文献标识码：A 文章编号：
引言
目前地质勘察的常用技术手段之一是工程地质钻探技术。它的动力机械主要包括钻机、动力机、泥浆泵等。辅助器具有钻杆、钻头等。为了保障工程的正常运行，在施工之前必须对工程地质进行勘察，钻探工程主要的目的就在于通过对现场土质和岩石层进行测试来提取各项地质参数，以便为工程的施工建设和设计规划提供准确、全面的参考数据和施工依据。
一、工程地质钻探的特点及适用条件
钻探是最基本最常用的在工程地质勘察手段。不同的工程地质条件下，不同类型的建筑物, 不同的勘察阶段,只要是布置勘探工作的地段，通常情况下均需采用钻探方法。其特点是：
1、首先钻孔的布置, 不仅要结合工程类型及特点，还要考虑当地的自然地质条件。例如，工业与民用建筑需要按建筑物的轮廓线布孔，水坝一般应顺坝轴线布孔等。
2、由于除了大型水利工程,深埋隧道以及为了解专门的地质问题(如控测深岩溶)外,其他钻进深度一般不大, 孔深均在十余米至数十米之间，因此通常采用轻便钻机和简易钻探法。
3、一个钻孔除了需查明地质结构、水文地质条件和地层岩性外，还要作取样、长期观测、各种试验，这就是钻孔的总混合性目的。一些试验经常与钻进同时进行,所以造成进尺相对缓慢。
4、工程地质钻探的特殊要求表现在钻孔结构、钻进方法、钻进过程中的观测编录等方面。
与坑探、物探相比较,钻探工作有其独特的优点,它不受地形地质条件的限制，可以在各种环境下进行。并且它勘探精度高，能直接观察岩心和采样。不受地下水的限制,勘探深度大,钻进速度也较快,这是其突出的优势。
二、工程地质钻探的特殊要求
工程地质钻探多具综合目的，并且为工程建筑物的施工、设计服务。所以在钻孔结构、钻进方法、钻进进程中的观测编录等方面都有特殊要求。工程地质钻探对岩心采取率要求校高，一般岩层不能低于80%;对工程建筑物至关重要的软弱夹层和断层破碎带也不能低于60%，但往往不易取得岩心。为了确保获取较高的岩心采取率，针对不同的勘探对象应采用不同的钻进方法。例如在断层破碎带中或软弱地层中，要昼养活冲洗液或用干钻，缩短钻程，降低钻速，最好采用双层岩心管。为了保证准确的测定地下水位和保证水文地质试验工作的正常运行，必须按试验工作的要求和含水层的位置，确定孔身结构及钻进方法。
三、钻探技术分析
所谓地质钻探技术就是对地下进行钻孔来打碎岩石的一种工艺方法，钻探技术也是一种验证、取得地下岩层材料信息、地下实物资料，评估矿石的品位和计算储量的一个技术手段。对于不同钻探的目的，钻探工艺和装备也有所不同，我国现在对钻探技术投入了大量的财力、人力、物力，这也使我国的钻探技术形成了一种技术体系，如绳索取心技术、反循环钻探技术、液动潜孔锤钻技术以及新型的节水钻探技术等。
1、绳索取心技术
这是一种不用钻杆就能够把岩心取出来的钻探技术，而需要用到钻杆的情况也只是钻头出现了问题或是要更换时才用的。其核心部分是岩矿心灌满了岩心管或是堵塞的时候用来打捞的工具，再将钻杆里的岩矿心取出来以后，也就不用提升钻杆柱了。
优点：此技术是现在使用比较多的一种技术，此钻探技术的钻进深度较低，取心的质量也较高，能将钻进效率提高，节省钻具升降时所用的辅助时间，如果发生阻塞也能及时地打捞，避免了矿心和钻杆工具之间相互的磨损，这样也就提高了取心率。使用此技术还能减少升降频次，从而增加了钻头的使用寿命；也不用经常提升钻杆，这也就减轻了工作人员劳动的强度。
适用性：此技术的优点有很多，因此使用的范围也很广，可以说是应用到了各种专业领域，比如说钻探石油天然气、钻探坑道、钻探固体矿产、钻探冰层、钻探工程地质、钻探地热等。
2、反循环钻探技术
反循环钻探技术有两种：空气反循环技术和水力反循环技术，他们的不同之处就是循环的介质不同。空气反循环钻探技术就是将压缩空气来做循环的介质，用双壁钻杆外管把压缩的空气送到钻孔底，那么空气的剧烈膨胀就会出现冲击力，从而驱动了孔底潜孔锤，让其作用于岩石上，而空气作用以后会通过钻杆中心的通道重新回到地表，同时也会夹带一些岩屑，那我们就可以将此做成钻探取样样本，然后对岩屑进行化验；水力反循环钻探技术就是将泥浆或是水来做循环的介质，其循环的方式与空气的循环一样，都是利用钻杆来把介质传送到孔底，而取心钻头将得到柱状的岩心，然后将其携带回地面。
优缺点：空气反循环可以提高钻探的效果，而且劳动强度低，成本也很低，同时还能及时地判断出岩层的变化，适合用在一些缺水干旱的地区来进行钻探。但是此方法是用岩屑来作为确定岩样的标准的，这也就很不合乎情理，不能对地层结构所出现的缺陷进行如实反映。水力反循环所钻探取得的岩块较完整，取心的质量也不错，同时劳动强度也较低，能合理地利用时间和准确地对岩层进行判断。但是与空气反循环相比，钻进的速度和效率都不是很高，也很耗能。
适用性：反循环技术适合用在地质勘察的取样工程，还能勘察水文水井和松软塌陷的地层，还有复杂地层锚固施工和注浆中都能用此技术，就是用钻杆所具有的隔空性能来对孔底的情况进行判断，从而能顺利地成孔。
3、液动潜孔锤技术
这一钻探技术我国在应用和研究方面做得很好，在世界上也是名列前茅的。此技术是在回转钻探基础上建立的，用冲洗液来驱动液动潜孔锤，当液动潜孔锤受到冲击时，就能将能量传给钻头，然后用钻头来破岩，而其中的冲洗液是用现场的泥浆泵来进行配送的，随着钻头不断深入浅出，也就会产生有节奏性的冲击负荷。
优点：此技术是常规回转钻探的一个改进成果，在回转力和冲击力的作用下，可以对高硬岩钻进的效率提高很多，从而也就减少了打孔的成本。此技术还能利用坚硬岩石抗剪度低和脆性大的特点，一些钻孔质量差和钻探复杂地形都能用此技术解决。
适用性：此方法适合用在脆性大、岩层坚硬的地质来进行钻探，因为此技术在使用过程中是高频振动的，那就要注意好设备紧固的问题，而液动锤磨损的大小与液压泥浆质量的好坏有直接关系，因此液压泥浆就要粘稠度低、含砂量少、性能好。小口径岩心的钻探现在正向水下爆破、锚固施工及水文水井等一些领域发展。而此技术有待发展的地方就是处于高强的工作环境下，要增强潜孔锤的工作性能及使用寿命。现在此技术通常都应用在金属矿山、化工、石油、水电建材、地质等一些领域。
4、其他钻探技术
除了我们上面说的这几种技术以外，还有一些新材料、新工艺的应用。新型节水钻探技术是特别为干旱地区而研究出的一种钻探技术，在研发新钻头方面，是用超声波技术来制作金刚石钻头的，这样也就提高了生产效率，增加了钻头使用寿命，而且和普通的钻头相比，钻进的速度提高20%。随着新型冲洗液的研发，这也就解决了冲洗液在钻杆内部产生污垢的问题，同时也很好地保护了钻具，增加了钻具的使用时间。现在新型泥浆体系和泥浆材料也广泛地用在了水源和地质钻探等一些领域。
结束语
工程地质钻探有别于其他钻探技术，其有着方法多样，目的明确，技术先进等特点。由于不同的建筑场地的工程地质条件的不同就决定了要选择不同的地质钻探方法。所以在今后的工作中，相关部门必须要不断地学习和创新，加深对钻探技术的认识。
参考文献
[1]李绍昆.钻探技术发展探析[J].现代商贸工业，2011，（12）.
[2]陶士先，胡继良．地质钻探技术与应用研究[J]．地质学报，2011，（11）．
[3]王达,孙建华.我国钻探工程技术标准现状与展望[J].探矿工程,2008,（1）．