地质工程勘查中钻探技术的方法及其应用分析

姜明

摘要：工程地质勘查中对于钻探技术的应用是伴随着我国经济的发展逐步成型的，并且钻探技术在工程地质勘查中所起到的作用也逐渐达到了不可替代的程度。并且钻探技术的准确性为工程地质勘察提供了重要的技术保障，是工程地质勘察中不可分割的一部分。我国是一个发展中国家，经济的发展需要大量的矿产资源的支持，为此，钻探技术与设备已经在我国众多地方的地质勘查得到了应用，并且随着工程地质勘查的进行也带动了钻探技术的发展。鉴于此，本文主要对地质工程勘查中钻探技術的方法及其应用进行分析和探讨。

关键词：工程地质勘查钻探技术；技术应用

引言：我国经济迅速发展的过程中，对于矿产量的需求也不断增加，矿产量的不断攀升离不开钻探技术的应用与发展。在工程地质勘中利用钻探工程，获得样品，通过对样品进行分析，以及在现场进行工程地质测试，来得到基本的建筑地的资料，以此来选定最佳的地点进行建设。钻探技术为做好建设基础的处理工作，保证建筑物合理施工，做出了非常重要的参考作用。

一、工程地质勘查的概括及相关技术的应用条件

1、工程地质勘查工作目的

工程地质勘查主要是为了探查工程建筑物的地质构造、地貌、水文地质条件、土和岩石的物理力学性质等，通过对地质的勘查获得相应的参数，并借此来确定建筑的适宜度、稳定性等。在测试孔内岩土样品时主要是利用地质工程钻探技术，以此来得到准确的勘察资料。如果钻探技术没能达到预期的效果，会造成的后果就是没有准确的探测到地质的构造和精准的物理学参数，并且还有这也是非常大的安全隐患。

2、工程地质勘察中钻探技术的使用技巧以及使用条件

（1）进行勘探工程钻孔时，不能单单的只考虑到自然地质，也要结合工程的特点以及工程的类别，这是因为不同工程类型所采用的布孔方式也是不同的。例如水坝一般是顺着坝的轴线布孔的，但民用建筑是按照建筑的轮廓线进行布孔的。（2）一般情况下，如果钻孔的深度小于10米时（其中不包括大型的水利工程和控测深岩浆工程等大型工程），都是采用轻便钻机或者采用比较简单的钻探方法。（3）钻孔不单单只是为了得到水文地质条件、地质结构、地质岩性等的资料，还必须要结合观察研究、取样调查、试验评估等；不仅如此，在地质勘察工程中，对于钻探技术的钻孔技巧和钻孔结构的编录、观测都是有一定的要求的。

二、工程地质勘察中的钻探技术相关应用以及分析研究

由于我国的经济发展需要大量的能源的支持，因此对于矿产的需求是巨大的，而且还在持续的增长，所以为适应这种需求，我国的钻探技术也在持续不断的发展，到目前为止，钻探技术的装备和工艺技术也上升到了一个非常先进的水平：并且随着地质勘查行业多采用钻探技术，也使得钻探技术不断的向更高的水平进发。地质钻探技术，其实指的是在地表钻孔击碎地里的岩石，以此来获得地下岩层的地质构造信息，并根据获得的数据计算矿石储量。不同的钻探工艺其所起到的作用也是不同的。随着我国逐渐加大对于钻探技术的投入，为钻探技术发展成一种完善的技术体系提供了条件，其中包括反循环钻探技术、绳索取心技术、定向对接经钻探技术、液动潜孔锤钻技术和新型的节水钻探技术等等。

反循环钻探技术通过其利用的介质来分可以分为两种，一种是以水力作为介质：另一种是以空气作为介质。空气反循环钻探技术是将空气压缩利用双壁钻杆外管降压缩的空气送到钻孔底，利用空气的膨胀作用力将孔底的潜孔锤作用到岩石上，然后利用压缩的空气作用后的力可以将岩屑由钻杆中心的通道送至地表，如此一来就可以得到岩屑的样本，并对其进行化验：但水力反循环钻探技术和空气反循环钻探技术的不同之处就在于，水力反循环钻探技术是将泥浆或者是水作为介质来抽取柱状的岩心，实际其原理也是一样的。两者的不同之处就在于空气反循环能够提高钻探的效果，降低劳动强度、成本较低，多在干旱缺水的地方使用，其不足之处在于它不能如实的反映地质层的具体情况。而水力反循环就可以比较完善精确地测得地质构造的成分，并且它所用的时间和劳动的强度也是比较低的，它的缺点是耗能比较多。但在地质勘察取样的工程和水文水井、松软塌陷的表层、复杂锚固施工和注浆工程地质等这两者都可以采用。液动潜孔锤钻技术大多用在比较脆、岩石坚硬、钻孔质量差和地形复杂的地质进行地质勘察时，它是利用冲洗液去驱动液体潜孔锤并将其能量传递给钻头来击破岩石，其冲洗液，是利用泥浆泵来配送的。在使用之前，要好好的检查设备，并使设备处于紧固的状态，其原因就在于这项技术在使用的时候会高频的振动，而且还要注意要确保潜孔锤的工作性能和使用寿命。现在进行工程勘察时使用最多的是绳索取心技术，其主要是由于它的钻探深度是比较低的，而且更容易得到质量又好又完整的岩心，钻孔时的速率也是比较高的，降低了操作时间，也从侧面增加了处理意外情况的时间。而且，使用这种方法设备的升降次数也会减少，这样会使钻头的使用寿命延长；与此同时，也降低了施工人员的负担。所以说，在石油天然气、工程地质、地热等勘察中多会采用这种技术来钻探。随着科学技术的不断发展，钻探技术也不断的更新和进步，随着社会的多元化又衍生出了由绳索取心技术和反循环取样、取心技术这三种技术结合在了一起形成的组合钻探工艺。通过这样的方法就将这三种工艺的优点都集中在了一种工艺上，取其精华，去其糟粕。还有一些新的材料也被用到了工程地质勘查技术中，例如针对于干旱地区的新型节水钻探技术，在研发钻头时，采用的超声波技术制作金刚石钻头，由于金刚石的坚硬度较高，所以他的钻进速度也是非常高。

结束语总得来说，工程地质勘探中钻探技术的工艺复杂多样，并且涉猎到非常广的方面，所以就要在不公的地质勘察中根据具体的需要来有针对性的去选择最适合的钻探技术来达到最好的效果。此外，有关的施工人员也要熟练的掌握钻探技术的知识，只有这样才可以促进我国钻探技术的全面发展。