论工程地质钻探中钻孔技术及应用

摘要：工程地质钻探中钻孔技术的应用十分广泛，具有重要的意义。可以获取地质资料以及岩土，岩石各个层面的有关物理化学力学等各种方面的相关数据。工程地质钻探中钻孔技术分为四个种类，本文将重点阐述钻孔技术以及在地质勘探中的应用，做出精确的分析，以便推动地质勘探领域更为快速的发展，为我国的能源勘查，地质工程施工探析再立新功。

关键词：地质钻探；钻孔技术；具体应用

Abstract: the engineering geological drilling in the drilling technology application is very extensive, has the vital significance. Rock can be obtained geological data, and rock and soil, all levels of related data about the chemical and physical mechanics and so on various aspects. Engineering geological drilling in the drilling technology is divided into four types, this paper focuses on drilling technology and its application in geological exploration, make a precise analysis, so as to promote the development of geological prospecting areas more quickly, for our country's energy exploration, geological engineering construction analysis made new again.

Key words: geological drilling; Drilling technology; Specific application

中国分类号：P634文献标识码：A 文章编号：

以地质工程施工为目的的工程地质钻探是通过钻探到地下或者岩层深处完成对样品的取样，对其样品成分进行检测分析，现场实地地质测试等一些列流程来获取岩层或者地质在物理化学等各方面的具体相关数据，为选建工程地址，确定建筑类型结构，施工方案提供科学依据。也为防止山体滑坡，泥石流，突发性地震等诸多的自然灾害提供可靠的判断资料。钻孔技术根据不同的碎石方式可以分为不同的类型。大体可分为回转钻探，冲击钻探，震动钻探等。钻孔的直径是钻孔技术中最为重要的环节，不同的钻探地质其直径也是有区别的。下去原状土样孔径不小于108毫米。采取岩石土样孔径不小于108毫米（软质），采取硬质岩石土样，孔径技术不小于89毫米。

工程地质钻探钻孔技术之概述

1.1工程地质钻探之相关知识

地质钻孔技术是面向地下进行钻探，钻碎孔底岩石的方法和钻孔工艺的总称呼。地质钻探的目的不一样，运用的相关的设备及钻孔工艺亦是不尽相同。从而形成不同的钻孔方法。在钻探工程具体施工中。为了达到破碎岩石的目的最为最为常用的就是机械破碎岩石法。根据性质与方式的不同，可以分为震动，冲击，回转等钻探。同时也可以按照钻探时的切削工具的不同进行分类，可以分为硬质合金，金刚，钢粒等钻探。还可以按照钻探方式与目的的不同进行别的分类，另外还有很多的钻探方式因为存在很大的技术难度，成本过于高昂，没有能够大范围的推广。现行的地质钻探主要是冲击钻探，回转钻探，振动钻探以及冲击回转钻探。首先是冲击钻探：冲击钻探一般采用一字型或十字型钻头。通过上下打磨，从而把石粉，岩石，石屑从钻孔内抛出。进而达到钻探的目的。只是这种方法实在是古老之极。其次是回转冲击钻探：回转冲击钻探是靠钻杆的转动进而带动钻头进行工作。其工作原理是轴和钻孔产生压力，依靠钻杆中的液体产生冲击力利用回转和冲击粉碎岩石，然后切削形成钻孔。再者是回转钻探：其原理是利用转盘或者回转器驱动钻杆转动进而带动钻头工作，依靠回转力取出岩石核心，排除石粉。回转速度在不同的钻机中速度是不同的。低的160转/分，高的2400转/分。最后是振动钻探适用于比较松散的岩石层，主要依靠管柱产生振动和挤压力度提取岩心进而形成钻孔。相比较而言，振动钻技术的发展比较快，最近外国发明的一种振动钻，转速极高。

1.2钻孔技术及应用

为了对矿床以及地质进行详实的勘查，取得可信的数据，进行相应的调查研究，必须对其进行进行勘探，钻探是进行地质深部快速勘探最常用的方式，也是钻孔技术的核心部分。勘探工程是勘探工作中最为重要的环节。不同的方式分类是有区别的。但是按照勘探工程最为常见的分类方法可以分为两类。即坑探和钻探。在这里我们重点阐述钻探，因为相比较于坑探，钻探的应用更为广泛，更具有普遍的代表性。在地质勘探工程中钻探一般可以分为浅钻，岩心钻，地下钻这三大类。这三种不同的钻探，运用不同的地质勘探工程中，其功能以及用途各不相同。浅钻：浅钻在地质勘探中的作用和浅井的作用非常相近。当进行地下勘探，涌水量极大是可以代替浅井。浅井主要针对的底层较浅出的矿层以及地质的勘探，深度不能过高。同时浅井一般都是可以安装在汽车上，方便随时移动。和其他钻孔技术相比较。浅钻的特点是非常鲜明的，经济，便宜，方便移动。但是，浅钻的施工环境，岩石的硬度不宜过高。岩心钻：岩心钻是主要针对矿床及各种地质深部勘探工程，用来勘探深部的地质情况。岩心钻的适用范围及其广泛，可用于各种复杂地形，山区平原均可，无论地质及矿床状况多么复杂，岩心钻均可完成工作。在掌握矿床的具体规模的基础上，若要确定矿体本身向地层深处延伸的深度，以及矿体的具体种类等方面均可用到岩心钻。岩心钻的工作原理是利用钻机在向矿床或者地质深处钻进的过程中采取的岩心及岩粉来研究被钻机钻过的岩石或矿床的地质结构以及相关质量。在这些工作的过程中，岩心的采取率是有一定的控制范围的，一般在60%~70%。在钻机钻进的过程中，遇到不同的情况采取的钻孔方式也有区别。当遇到矿体倾斜角较平缓时最好采用垂直钻孔，如果遇到的矿体倾斜角较大时最好采用倾斜钻孔。在特定的情况下，根据施工的现实要求，在一定的弯曲度许可的范围内，钻机可进行定向有规律的钻进。同时也可以根据自己设计好的角度进行定向钻孔。这项技术具有一定的难度。最后是地下钻：根据施工的特殊需要在水平坑道内进行钻进的岩心钻被称为坑内钻也成地下钻。如果面对结构比较复杂的矿体进行详细勘探或者生产勘探使用地下钻这种钻孔技术的工程效果比较理想。

钻孔技术的现实应用

由于钻孔技术的特殊性，其应用非常广泛。但是其最主要的应用范围是地质勘查工程。在地质勘探的具体施工中，利用钻探设备打成的直径小深度大的圆形孔状被称为钻井，但是在特殊的矿产开采中，如石油及地下水的开采就要求直径相对较大。对于钻孔的深度以及直径的大小要根据勘探工程的现实需求，矿产埋藏的深度以及钻孔的不同用途。钻孔的作用根据不同的种类，划分也是不同的。具体分为以下几种：

2.1获取资料

通过钻机进行的地下作业，采集到岩心，石屑，以及地下地质中的其他矿藏，必要时也可以通过搜集孔壁等部位的样品，进行相应的分析，得出所需的各种数据。同时也可以根据一定的地球物理测井通道获取相应的物理方面的信息。也可以作为人工通道观测地下水文地质的动态。

2.2广泛应用能源开采

随着钻孔技术的不断发展，很多钻孔可以进行探采结合的作业，可以进行很多能源方面开采如石油，天然气，可燃冰以及各种深度水源。由此可见，钻探工程已经越来越 广泛的应用于许多关系得到国计民生的重要经济或者能源部门中。

钻孔分类

钻孔的分类和其用途密不可分。用途不同分类自然有区别。大体有以下几种分类：1.用于地质普查或地质矿藏勘探钻孔。可以用来详细了解地质的结构以及各种矿产资源的储量及种类。2.用来探查地下水文地质的水文地质钻孔。为合理开采地下水以及了解相关的地质资料提供科学依据。3.工程地质钻孔：顾名思义工程地质钻孔其主要涌入就是为了确定在不同地质环境中进行工程施工，利用这方面的钻孔技术为各种工程的施工获取第一首资料。如桥梁隧道等工程。还可以用来对矿产能源的勘查。如石油煤炭天然气等。4.辅助钻孔：这方面的钻孔技术应用主要体现在采矿和隧道工程方面。可以在采矿和隧道等工程施工过程中进行各种类型的钻孔作业。

结束语

钻探工程随着国家持续发展，经济快速增长的需求，必将会更多的应用更为广泛的地质勘查，能源勘探等领域，钻孔技术作为其核心环节，与很多高精尖技术密切相连，如何能够使这方面的技术更为先进，为我国可持续发展做出贡献，仍是相关技术人员努力的方向。相信随着技术人员的更加勤奋与无私付出，这方面的技术必将取得更大的突破与创新。

参考文献：

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