摘要:本文將對(duì)工程地質(zhì)鉆探技術(shù)在礦物勘探過(guò)程之中的應(yīng)用進(jìn)行具體的研究。

       關(guān)鍵詞:工程地質(zhì) 鉆探技術(shù)應(yīng)用研究

  地質(zhì)鉆探技術(shù)是一門(mén)比較復(fù)雜的學(xué)科技術(shù)。地質(zhì)鉆探技術(shù)具有悠久的發(fā)展歷程,早就在我國(guó)得到了廣泛應(yīng)用。中國(guó)地大物博有著豐富的礦產(chǎn)資源,同時(shí)也有著十分巨大的儲(chǔ)量。中國(guó)的國(guó)土面積在世界上排名第三,資源也比較豐富,從中國(guó)改革開(kāi)放以來(lái),就進(jìn)行過(guò)很多大規(guī)模的地質(zhì)勘探工作,開(kāi)發(fā)礦產(chǎn),并且有效的推動(dòng)了我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,進(jìn)而為我國(guó)的發(fā)展作出了相應(yīng)的貢獻(xiàn)。近年來(lái)隨著我國(guó)現(xiàn)代化發(fā)展不斷加快,工程地質(zhì)鉆探技術(shù)也得到了大力的發(fā)展。當(dāng)今社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需要礦產(chǎn)資源的大力支持,就目前而言,許多淺層容易開(kāi)采的礦產(chǎn)多數(shù)都已經(jīng)被開(kāi)發(fā)了,剩下的大多都是地質(zhì)比較復(fù)雜、深層難以開(kāi)采的礦產(chǎn)資源以及開(kāi)采難度系數(shù)非常大的礦產(chǎn),在對(duì)這種礦產(chǎn)資源進(jìn)行探測(cè)開(kāi)采時(shí),不僅需要結(jié)合相關(guān)理論知識(shí),還需要對(duì)鉆探技術(shù)進(jìn)行實(shí)地的研究以及實(shí)驗(yàn)。這對(duì)地質(zhì)鉆探技術(shù)工藝以及設(shè)施都提出了許多要求,對(duì)提升地質(zhì)鉆探技術(shù)應(yīng)用時(shí)得工作效率、保障鉆探技術(shù)使用時(shí)的安全以及對(duì)鉆探技術(shù)實(shí)施時(shí)的成本控制都提出了具體且合理的要求,這樣可以更加確保地質(zhì)鉆探的質(zhì)量。

  1 簡(jiǎn)述地質(zhì)鉆探技術(shù)

  人類(lèi)生產(chǎn)工作中的很多方面都會(huì)涉及到地質(zhì)鉆探技術(shù),比如礦產(chǎn)資源的勘察和工程中地質(zhì)狀況的信息收集等不同領(lǐng)域。地質(zhì)鉆探工作是屬于巖土工程勘探重要組成部分之一。在對(duì)鉆探工作進(jìn)行施工過(guò)程之中,受鉆探技術(shù)、工藝以及設(shè)施的影響比較大,可能會(huì)影響工程的質(zhì)量以及工期。我們?cè)阢@探作業(yè)開(kāi)始之前,一定要根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件選擇正確的施工設(shè)備,并且選用先進(jìn)科學(xué)的鉆探技術(shù)與工藝流程,這都可以有效地保障鉆探技術(shù)高質(zhì)量的完成。在地質(zhì)鉆探技術(shù)實(shí)施過(guò)程之中會(huì)遇到許多比較復(fù)雜的地質(zhì)。例如: 在取芯比較困難的地層、取芯鉆探之中孔壁不穩(wěn)固、鉆孔滲水以及漏水,這些都反映出了鉆探技術(shù)在施工過(guò)程之中的一些問(wèn)題。如若鉆進(jìn)中孔壁的時(shí)候沒(méi)有較強(qiáng)的穩(wěn)定性,將有可能會(huì)造成成孔非常困難、鉆進(jìn)也不能正常運(yùn)行; 取芯也會(huì)很困難,巖芯的采用概率將無(wú)法到達(dá)地質(zhì)需求。為此,為了確保巖土工程勘探的質(zhì)量,地質(zhì)勘探取芯率以及鉆孔成孔是決定巖土工程勘探質(zhì)量作用。

  2 鉆探技術(shù)對(duì)地質(zhì)工程的重要性

  中國(guó)國(guó)土面積廣闊,人口眾多,這也是造成中國(guó)現(xiàn)在礦產(chǎn)資源比較緊缺的重要原因之一,礦產(chǎn)資源的緊缺已經(jīng)成為國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)以及國(guó)民經(jīng)濟(jì)收入的重要難題,問(wèn)題也得到了國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人以及政府的高度重視。所以在一些相關(guān)文件之中就地質(zhì)工程工作做出了一系列明確規(guī)定,也提出了地質(zhì)工程工作的主要任務(wù),這其中以"加強(qiáng)非能源重要礦產(chǎn)勘查"以及"突出能源礦產(chǎn)勘查"為重要的任務(wù)。中國(guó)還為地質(zhì)工程投入了龐大的資金,除去已經(jīng)在實(shí)行之中的國(guó)土資源大調(diào)查專(zhuān)項(xiàng)基金以外,還開(kāi)啟了危機(jī)礦山接替資源找礦專(zhuān)項(xiàng)基金以及地質(zhì)勘查基金。

  在某一些地區(qū)還出現(xiàn)了地方以及個(gè)人都在尋找礦產(chǎn)資源,請(qǐng)對(duì)此表現(xiàn)出了極大的興趣和熱情,也對(duì)此進(jìn)行了比較大規(guī)模的投資。隨著近些年以來(lái),地質(zhì)工程的工作在不斷的增強(qiáng),地質(zhì)鉆探作業(yè)的工作量也在逐漸的上升,在某一些省市地區(qū)平均每年的鉆探作業(yè)工作量甚至達(dá)到了數(shù)十萬(wàn)米。而鉆探項(xiàng)目的資金一般來(lái)源于礦產(chǎn)資源補(bǔ)償費(fèi)、市場(chǎng)項(xiàng)目、國(guó)土資源大調(diào)查、地方財(cái)政補(bǔ)貼、中央財(cái)政補(bǔ)貼以及省資源補(bǔ)償費(fèi)等等。鉆探作業(yè)工作量的增加的同時(shí)多鉆探技術(shù)以及設(shè)備的需求量也在一并增加。怎樣讓地質(zhì)鉆探技術(shù)適應(yīng)我國(guó)當(dāng)前的環(huán)境狀況,已經(jīng)成為了我國(guó)當(dāng)前需要重點(diǎn)考慮的問(wèn)題。在現(xiàn)階段,地質(zhì)鉆探技術(shù)怎樣才能夠適應(yīng)新的要求,適應(yīng)當(dāng)前人類(lèi)前行的步伐,是人類(lèi)所面臨的新問(wèn)題。

  3 在工程地質(zhì)鉆探技術(shù)的運(yùn)用狀況

  和世界上許多擁有非常先進(jìn)的鉆探技術(shù)的一些國(guó)家相比,中國(guó)的工程地質(zhì)鉆探技術(shù)相對(duì)而言還是比較落后。在采用鉆探技術(shù)施工過(guò)程之中,用的最廣的是立軸式的巖心鉆機(jī),但是這二十世紀(jì)八十年代左右設(shè)計(jì)完成的。就現(xiàn)代而言,主要是依賴(lài)于進(jìn)口的全液壓動(dòng)力頭鉆機(jī),現(xiàn)在我國(guó)也開(kāi)始自主研發(fā)這類(lèi)的產(chǎn)品,并且在市場(chǎng)上也開(kāi)始流通了,但是卻還沒(méi)有開(kāi)始進(jìn)行大面積的應(yīng)用推廣,現(xiàn)在在市場(chǎng)上只有極個(gè)別的具有鉆深能力( 1000m 左右) 的鉆機(jī),而且還這個(gè)市場(chǎng)沒(méi)有成型。在鉆探工藝上,有很多比較先進(jìn)的鉆進(jìn)工藝方案還并未得到大規(guī)模應(yīng)用推廣。

  3. 1 反循環(huán)式鉆探技術(shù)

  在地質(zhì)鉆探技術(shù)當(dāng)中,有一種全新的鉆探技術(shù),那就是反循環(huán)的鉆探技術(shù)。地質(zhì)鉆探界把這個(gè)技術(shù)稱(chēng)之為鉆探技術(shù)又一次革命。反循環(huán)鉆探技術(shù)主要分為空氣反循環(huán)和水利反循環(huán),同時(shí)能夠利用這兩種方法在同一鉆孔中使用同一套鉆具進(jìn)行鉆進(jìn)的轉(zhuǎn)換?諝夥囱h(huán)效率高,成本低,適合干旱地區(qū)。水利反循環(huán)取心質(zhì)量好,判層及時(shí),時(shí)間利用率高。按照地層的具體條件,可以把這兩種鉆探方法綜合使用,也可以進(jìn)行單獨(dú)應(yīng)用水力反循環(huán)鉆進(jìn)和空氣反循環(huán)鉆進(jìn),在國(guó)土資源巨大調(diào)查過(guò)程中起著不可或缺的作用?諝夥囱h(huán)取樣鉆進(jìn)這個(gè)方法所需的成本比較低,其效率比較高,但是在目前還是沒(méi)有得到相關(guān)地質(zhì)工作人員的認(rèn)同,現(xiàn)在也沒(méi)有被推廣。就目前而言,在地質(zhì)施工鉆探技術(shù)的運(yùn)用之中,所采用的一些技術(shù)仍然還是處在二十世紀(jì)八十年代的水平。

  因?yàn)楝F(xiàn)在中國(guó)地質(zhì)工程之中鉆探技術(shù)水平并不是很高,在地質(zhì)工程中鉆探工作時(shí)效果以及效率到?jīng)]有達(dá)到預(yù)期的標(biāo)準(zhǔn),這些都具體體現(xiàn)在臺(tái)月效率非常低、在一些復(fù)雜地層進(jìn)行鉆進(jìn)時(shí)問(wèn)題比較多、對(duì)深孔進(jìn)行鉆進(jìn)時(shí)能力比較差、鉆進(jìn)成本有非常高。因?yàn)檫@樣一些問(wèn)題,造成鉆探技術(shù)在地質(zhì)工作時(shí)的技術(shù)受到了很大的影響。

  3. 2 繩索取心鉆探技術(shù)

  繩索取心是一種不提鉆取心的鉆探技術(shù),其工作的基本原理是: 在巖礦心里裝滿(mǎn)巖心管,又或者巖礦心出現(xiàn)堵塞的時(shí)候,并不需要將孔內(nèi)的鉆桿柱上升到地表,反而借助專(zhuān)用繩索與打撈工具從鉆桿柱里面把巖礦心的容納管取上來(lái)。在實(shí)際的工作中,鉆頭只有在檢查磨損情況或者是鉆頭需要更換的時(shí)候,才會(huì)提升全部的鉆桿柱。繩索取心鉆探的技術(shù)可以減少升降鉆具輔助的時(shí)間,可以增加純鉆進(jìn)的時(shí)間,并且可以提高鉆進(jìn)的效率。同時(shí),還減少了鉆探機(jī)械的升降系統(tǒng)磨損和動(dòng)力消耗,也減少了由于升降鉆桿柱的沖洗液對(duì)于孔壁沖擊的作用,進(jìn)而使得孔內(nèi)更加的安全。金剛石繩索取心鉆進(jìn)這個(gè)方法雖然已經(jīng)得到了比較多的運(yùn)用,但是目前還沒(méi)有廣泛的普及。雖說(shuō)液動(dòng)錘鉆進(jìn)這個(gè)方案有著非常多的優(yōu)點(diǎn),大家對(duì)次也非常認(rèn)可,但是,主要由于這個(gè)方案如果在比較惡劣泥漿環(huán)境下工作的時(shí)候,對(duì)鉆具壽命以及可靠性都存在著許多問(wèn)題,將會(huì)使年鉆探現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)以及施工時(shí)的管理水平下降,只是這種方案在地質(zhì)工程之中鉆探的運(yùn)用比以前還有少。在鉆探時(shí)換鉆頭方法已經(jīng)取得了成功,但是在一些實(shí)際操作時(shí)且很少運(yùn)用。

  4 結(jié)束語(yǔ)

  綜上所述,中國(guó)現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的速度越來(lái)越快,中國(guó)目前所擁有的鉆探技術(shù)已經(jīng)不能再繼續(xù)滿(mǎn)足現(xiàn)在社會(huì)的需求,一些不足的地方也在慢慢的顯露出來(lái)。以目前的情況而言,中國(guó)現(xiàn)在在地質(zhì)鉆探技術(shù)上的發(fā)展重點(diǎn)就是需要提升鉆探的效率,F(xiàn)在金剛石繩索鉆探取芯法在世界各國(guó)的地質(zhì)鉆探施工中都在普遍使用,中國(guó)也應(yīng)該進(jìn)行大力的推廣和普及,而對(duì)于那些以不同的使用條件以及不同的地層的勘測(cè)技術(shù)也要隨之而更新,中國(guó)也應(yīng)該多向西方國(guó)家學(xué)習(xí)地質(zhì)工程中鉆探技術(shù)的理念,這樣中國(guó)的地質(zhì)工程鉆探技術(shù)才會(huì)發(fā)展得越來(lái)越好。

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