工程地质钻探过程中钻孔技术的应用浅谈

时间:2022-05-25 14:56:02 来源:网友投稿

摘 要:在钻探技术作为工程项目建设中的主要环节,在一般的地质钻探阶段,不仅利用岩层数据建立了一个全面信息资料库,岩土层的数据主要包含了一些物力化学方面的信息,不仅可以为工程项目的建设提供依据,还对工程施工建设有很大帮助,促使工程项目的顺利进行。下面就结合作者的实际工作经验,简要的分析地质钻探过程中的钻孔技术,以供参考。

关键词:钻孔;工程;钻探

1 钻孔技术存在的主要问题

在实际的地质调查、资源勘查建設阶段,钻探技术都是不可或缺的,也可以实现对地质实际样品从地下取到地上的重要过程。在时代快速的发展下,钻孔过程中,传统方式远不能符合时代发展的需求,需要针对钻孔技术、方法进行创新、完善,提升钻孔技术的专业水平。在深部钻探设备、技术方面,需要不断的加强,使得钻探水平得以有效的提升,进而有效的确保勘探水平及其质量。因为我国所拥有的960万平方公里的土地,地质条件、地形十分的复杂,需要不断的对钻孔、钻探技术进行研究,比如说:在利用钻探技术对海洋资源进行取样的时候,需要针对其实际地形、施工条件,对其进行缜密的分析,采取高效方法,提升钻探水平。在实际的钻探阶段,钻孔技术的应用还存在着诸多的问题。比如说:在深度超出1万米及以上海洋进行钻探时,应该进一步的加强钻孔技术,按照其实际情况,加强钻孔技术的实用性、智能化、自动化。其次,在对于深度超出1万5000米及以上陆地进行钻探过程中,也需要加强钻孔技术,按照其实际情况,研发出高效钻探机械、相关技术,并且积极的进行推广。

2 钻孔分类

2.1 浅钻

在实际的操作阶段,浅钻、浅井都有着相似的功能,但是在涌水量较大的时候,浅井就会被浅钻所取代。因此,在埋藏较深矿床勘探的施工,需要应用浅钻技术。若是矿井没有必要进行深钻,就使用了浅钻技术,浅钻技术的应用十分便利,并且成本较低,在设备移动的时候十分容易,可以快速的获取各数据信息。浅钻技术有着诸多种类,在一般情况的时候,将其设备安装至汽车上,但是需要注意浅钻时的岩土厚度不能太大。

2.2 岩心钻

当我们进行矿床勘探的时候,为了实现深部水文、地质情况的了解,采取岩心钻进行勘探可以实现其要求。因为其技术应用不会受到相关条件制约,在平地、山区都能够使用岩心钻,在一般情况下,对矿体延伸情况、矿体规模进行大致了解的时候,采用岩心钻的技术。经过岩心钻技术获取的岩粉、岩心,可以充分研究地质条件情况。在实际操作时候,岩心采取率需要高出70%,若是勘探矿体存在着倾斜,就需要使用倾斜的钻孔。

2.3 地下钻

在采用岩心钻进行水平坑道的勘察时,其我们一般都称为地下钻。其钻孔技术十分复杂,并且所花费成本较高,适用单位较小。但是,在对其矿井地质复杂情况进行勘测的时候,地下钻所获取的资料、数据与前两种的方式相比较,其精度更为精确,并且效率也比其他两种更高。

3 实践应用

在实际地质勘探的过程中,钻孔是十分重要的方式,其主要是使用了专业设备,将岩层钻出了圆孔。在钻孔过程中,地质状况、用途的直接决定了钻孔直径、深度。为了有效的获取岩心、岩屑等的地质资料信息数据,进行钻孔,为了工程施工阶段,对其地质、水文情况提供出相关的施工资料,在近些年来,诸多部门就已应用钻孔技术,具有广阔地发展前景。

3.1 水井钻探

在实际的水井钻探阶段,所采用的钻孔技术可以在一定程度上实现地下水源的开采,为我国居民的生产生活提供出充分的水资源条件,对水资源的开发提供出水资源,为水资源的开发提供了数据、资料,使得开采成本得以降低。

3.2 工程勘测方面

在实际的工程勘测阶段,应用了钻孔技术可以在一定程度上实现现场地质勘测,为工程项目的施工人员提供地质、水文等的信息,使得工程项目基础牢固,确保工程施工质量。

3.3 隧道工程方面

当我们进行隧道钻孔的时候,采用了钻孔技术可以有效的提升其施工效率,促使工程施工中可以满足探气、排水、爆破、管线的安装,提高工程施工效率。

3.4 地质钻探技术

地质钻探技术是向地下钻孔破碎孔底岩石的方法及钻进工艺的总称。为了满足不同的钻探目的,要求采用不同的技术装备和工艺,从而形成各种不同的钻探方法。在钻探工程中,主要应用机械方法破碎岩石,根据外力作用的性质和方式,可分为冲击钻探、回转钻探、冲击回转钻探、振动钻探和喷钻探等。若按钻探时所用切削工具不同可分为硬质合金钻探、金刚石钻探和钢粒钻探;按钻探时所用冲洗液和循环方式可分为清水钻探、泥浆钻探、空气钻探、正循环钻探、反循环钻探等;按钻探区域不同可分为陆地钻探、水域钻探、极地钻探、月面钻探等;按钻探目的和作用不同可分为固体矿产钻探、水文地质钻探、工程地质钻探、砂矿床钻探、地热钻探、石油天然气钻探、科学(超深孔)钻探和地表取样钻探等。此外,一些效率高的钻探方法如热力法(如火焰喷射钻、高频电流钻、微波钻)、熔融法(如电热钻、等离子钻、激光钻等)、化学方法(利用化学反应破碎岩石)等,由于技术难度大、成本高还未推广应用。

3.5 其他方面

在石油勘探、天然气勘探的过程中,也会应用钻孔技术,应用钻孔技术实现对其地质地貌的普查。

4 工程地质钻探钻孔技术的发展趋势

就实际分析得知,随着钻探技术不断的发展下,其地质钻孔技术也得以进步,钻孔技术的应用成本变得更低,其效果更高。除此之外,在公益性地质、商业性地质的勘探时,应用了钻孔技术,促使其在社会整体方面收益。而钻孔技术发展趋势主要呈现出下面几点:第一,在定向钻进、定向对接井的方面,需要加大钻孔技术应用,使得钻孔技术具备自主的知识产权。第二,在天然气钻探方面,应该加大对钻孔技术的研究力度,使得钻孔技术充分符合新能源开采。第三,加强对钻孔设备研究的力度,虽然说,传统设备可以符合大多数的要求,可在地质条件不断变化下,很多传统技术设备远满足不了地质勘探的要求。因此,我们需要加强对其新设备的研发创新,使得设备可以适应复杂地质条件,经过对钻孔技术的创新,使得钻孔技术更加的先进。在对不同施工条件、不同岩层进行勘测的时候,需要进行具体的分析,结合相关的经验,采取了高效方法,实现对其技术的勘测,比如说:在进行取芯转进、坑道转进、定向转进等的时候,需要采用金刚石钻头进行钻进;在软土层钻孔的时候,就需要采用螺旋钻进行钻进

5 结束语

综上所述,在工程项目的建设阶段,钻探项目日益的增多,使得积极的应用钻孔技术就显得十分重要。我们需要充分重视到钻孔技术的应用问题,加强钻孔技术应用效率,对钻孔设备、方法、技术等进行创新,使得钻孔可以满足不断变化的现实要求,促使工程施工阶段获取相关水文、地质的信息,推动了工程项目的顺利进行,确保工程项目建设质量。

参考文献:

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