地質(zhì)鉆探技術(shù)現(xiàn)狀及應(yīng)用

王學(xué)軍

摘要：城市化進(jìn)程的加快，地質(zhì)鉆探技術(shù)的效果明顯得到提升。根據(jù)目前的勘測(cè)情況來(lái)看，開(kāi)發(fā)商已經(jīng)把一些比較容易開(kāi)采、位置較淺的礦產(chǎn)資源開(kāi)采得一干二凈，于是如今只能將目光投入到較深的礦區(qū)內(nèi)，并且開(kāi)發(fā)更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目睖y(cè)技術(shù)來(lái)滿足對(duì)比較困難礦產(chǎn)的鉆探。在實(shí)行勘測(cè)技術(shù)的時(shí)候要結(jié)合實(shí)際情況，深入分析，熟知地質(zhì)的理論知識(shí)，然后進(jìn)行試驗(yàn)，如果確定礦區(qū)可以安全開(kāi)采，那么就利用鉆探技術(shù)進(jìn)行細(xì)心的開(kāi)采，將開(kāi)采的效率提升上去，保證鉆探技術(shù)的質(zhì)量問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)鉆探;技術(shù)應(yīng)用;現(xiàn)狀分析

1鉆探技術(shù)現(xiàn)狀

地質(zhì)鉆探技術(shù)是人類賴以生存的重要技術(shù)，其歷史久遠(yuǎn)，使用范圍廣泛。地質(zhì)鉆探為我國(guó)資源開(kāi)發(fā)開(kāi)采提供了詳細(xì)的地質(zhì)資料，對(duì)各類礦藏的開(kāi)發(fā)利用起到了不可磨滅的作用。面積廣闊且地況復(fù)雜是我國(guó)地理環(huán)境的主要特點(diǎn)，地層中存儲(chǔ)著大量種類繁多的礦產(chǎn)資源。促進(jìn)我國(guó)科技和社會(huì)進(jìn)步的基礎(chǔ)就是研發(fā)先進(jìn)的鉆探技術(shù)。地質(zhì)鉆探技術(shù)的內(nèi)容十分豐富，能促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步，鉆探技術(shù)的更新和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展是息息相關(guān)的，相輔相成的，鉆探技術(shù)的提高自然有助于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步。

任何資源礦藏都是有限的，隨著我國(guó)資源儲(chǔ)量越來(lái)越少，環(huán)境保護(hù)逐漸加強(qiáng)，開(kāi)采難度和開(kāi)采要求也會(huì)越來(lái)越大，嚴(yán)重阻礙社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。地質(zhì)鉆探技術(shù)的改進(jìn)和開(kāi)發(fā)，是應(yīng)對(duì)當(dāng)下開(kāi)采困難這個(gè)難題的主要手段。新的地質(zhì)項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)，對(duì)于礦物開(kāi)采和使用的人員來(lái)說(shuō)，既是機(jī)遇又是挑戰(zhàn)，地質(zhì)鉆探新技術(shù)的開(kāi)發(fā)，讓地質(zhì)鉆探技術(shù)向一個(gè)全新的發(fā)展階段邁進(jìn)。

2工程地質(zhì)鉆探技術(shù)的現(xiàn)狀

（1）目前的勘察市場(chǎng)沒(méi)有嚴(yán)格的管理化，并且投資的數(shù)量越來(lái)越少。礦產(chǎn)開(kāi)采這項(xiàng)工作所帶來(lái)的價(jià)值和潛力是無(wú)法估量的，這些東西只能依靠一張勘察調(diào)查表來(lái)進(jìn)行實(shí)施，其與其他的地產(chǎn)有很大不同的地方[1]。而現(xiàn)在回顧過(guò)去幾年的探礦權(quán)轉(zhuǎn)讓情況，能夠發(fā)現(xiàn)有很多為了獲得更大利益而在勘察方面造假，導(dǎo)致勘察市場(chǎng)混亂不堪，并且投資者沒(méi)有獲得預(yù)期的利益，浪費(fèi)心血，很多投資方也不敢投資。（2）雖然國(guó)家的財(cái)政情況緊迫，但是對(duì)于在礦產(chǎn)勘察上投入的資金并未減少，并且領(lǐng)域越來(lái)越大，即便如此，我國(guó)公益性的地質(zhì)調(diào)查巖心鉆探技術(shù)工程還是在慢慢變少，局面越發(fā)緊張。（3）產(chǎn)能過(guò)剩。相比于國(guó)外的勘察隊(duì)伍，我國(guó)的地質(zhì)勘察隊(duì)伍規(guī)模太過(guò)龐大，國(guó)家對(duì)于勘察情況也投入了相應(yīng)的資金，并且發(fā)布支持的政策，但是勘察隊(duì)伍勘探的主要依據(jù)并不是國(guó)家的實(shí)際需要，而是要依據(jù)隊(duì)伍的人數(shù)來(lái)布置勘探的任務(wù)。這種情況就導(dǎo)致了很多先來(lái)的人員搶了后來(lái)者的飯碗，以至于礦產(chǎn)勘察產(chǎn)能過(guò)剩，連帶著鉆探技術(shù)和研發(fā)上也有著同樣的問(wèn)題。

3工程地質(zhì)鉆探技術(shù)的應(yīng)用

我國(guó)使用地質(zhì)鉆探技術(shù)的時(shí)間短，跟發(fā)達(dá)國(guó)家相比較差距還不小。經(jīng)過(guò)不斷地改進(jìn)和探索，我國(guó)目前廣泛使用的是機(jī)械和液壓鉆機(jī)，整體設(shè)備和工藝已逐漸不能滿足目前的整體發(fā)展趨勢(shì)，采用更加完善的鉆探工藝和采用先進(jìn)的鉆探設(shè)備迫在眉睫。按鉆探的方法分主要是回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)和沖擊鉆進(jìn)，還有回轉(zhuǎn)和沖擊鉆進(jìn);按照循環(huán)液循環(huán)方式還可分為正循環(huán)和反循環(huán)鉆進(jìn);按照地質(zhì)要求可分為取芯鉆探和不取芯鉆探。在鉆探技術(shù)方面，我國(guó)還沒(méi)有形成十分先進(jìn)的工藝和技術(shù)水平。下面就地質(zhì)鉆探中常用的幾種技術(shù)展開(kāi)分析。

3.1反循環(huán)鉆探技術(shù)

反循環(huán)鉆探技術(shù)是工程地質(zhì)勘測(cè)中較為常見(jiàn)的一個(gè)技術(shù)，其依據(jù)循環(huán)介質(zhì)，可以分為兩種技術(shù)，即水力反循環(huán)技術(shù)和空氣反循環(huán)技術(shù)。水力反循環(huán)技術(shù)的循環(huán)介質(zhì)是水和泥漿，通過(guò)鉆桿將其輸入到鉆孔底部，將柱狀的巖心取出來(lái)。而空氣反循環(huán)技術(shù)的介質(zhì)是空氣，利用雙臂鉆桿將其壓縮，然后輸入到鉆孔的底部，空氣的劇烈運(yùn)動(dòng)會(huì)形成一種沖擊力，沖擊力激發(fā)鉆孔底部的潛孔錘，潛孔錘就會(huì)對(duì)巖石產(chǎn)生作用力，而巖石掉落下來(lái)的巖屑會(huì)被帶到地面，工作人員檢測(cè)巖屑，得到勘察結(jié)果。這兩種技術(shù)自身有著各自的優(yōu)缺點(diǎn)，技術(shù)人員根據(jù)實(shí)際的施工場(chǎng)地來(lái)選擇最合適的技術(shù)。

3.2繩索取心技術(shù)

繩索取心技術(shù)不需要借助鉆桿就能得到巖心的樣本。在實(shí)施的過(guò)程中，繩索取心技術(shù)主要要使用到巖心管和打撈工具，但是如果使用的鉆頭出現(xiàn)問(wèn)題，還是要借助鉆桿。這種技術(shù)的應(yīng)用方式較為簡(jiǎn)單便捷，并且操作起來(lái)容易，適用于規(guī)模大的巖層勘察。在具體的繩索取心技術(shù)實(shí)施中，鉆孔的深度不宜過(guò)高也不宜過(guò)低，保證技術(shù)鉆孔的效率和提取巖心的質(zhì)量。

3.3液動(dòng)潛孔錘鉆探技術(shù)

液動(dòng)潛孔錘鉆探技術(shù)是通過(guò)沖洗液，然后驅(qū)動(dòng)潛孔錘，潛孔錘受到相應(yīng)的沖擊力，將這股力量傳遞給了鉆頭，鉆頭收到力量對(duì)巖層進(jìn)行擊打。這種技術(shù)所借助的設(shè)備工具是泥漿泵，使用原理是利用沖擊力和回轉(zhuǎn)力，對(duì)鉆孔的效率進(jìn)行大幅度的提升，減少鉆孔技術(shù)的成本。一般來(lái)說(shuō)，液動(dòng)潛孔錘鉆探技術(shù)可以應(yīng)用在巖層質(zhì)量較差或者結(jié)構(gòu)復(fù)雜的區(qū)域，可以取得較好的勘察效果。

4我國(guó)地質(zhì)鉆探技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

4.1鉆探方法的發(fā)展趨勢(shì)

目前我國(guó)鉆探方法已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要，其自身的缺點(diǎn)也就明顯暴露出來(lái)。我國(guó)地質(zhì)鉆探技術(shù)發(fā)展，就是如何提高鉆探效率，減少工人施工強(qiáng)度，提升鉆探的深度和廣度，如何提高鉆探設(shè)備能力和改進(jìn)提高目前鉆探工藝，嘗試?yán)米罡咝实你@探手段。我國(guó)地質(zhì)鉆探方應(yīng)該積極探索，不斷開(kāi)發(fā)新的鉆探手段。

4.2地質(zhì)鉆探設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)

我國(guó)地質(zhì)鉆探工作越來(lái)越深入，表層和淺層的礦產(chǎn)資源已經(jīng)十分匱乏，當(dāng)下階段和未來(lái)主要進(jìn)行深層鉆探。傳統(tǒng)的鉆探設(shè)備已經(jīng)難以適應(yīng)地質(zhì)勘探工作進(jìn)展。為了提高作業(yè)效率適應(yīng)深層鉆探的需要，還需研發(fā)更高強(qiáng)度的鉆探設(shè)備，解決深部鉆探需要解決的相關(guān)問(wèn)題，和一機(jī)多用的新型設(shè)備來(lái)適應(yīng)不同的鉆探環(huán)境。地質(zhì)鉆探也會(huì)根據(jù)某種具體的需求開(kāi)發(fā)鉆探設(shè)備，進(jìn)而研發(fā)一整套的配套設(shè)備。

4.3地質(zhì)鉆探應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)

地質(zhì)鉆探技術(shù)主要應(yīng)用探明地下地質(zhì)情況，礦藏的埋藏深度和厚度，巖芯樣品的化驗(yàn)分析，目的層開(kāi)發(fā)和開(kāi)采工作，針對(duì)西部地區(qū)的深層礦物質(zhì)的開(kāi)采貢獻(xiàn)更為明顯。現(xiàn)如今，地質(zhì)鉆探技術(shù)正在拓展其應(yīng)用領(lǐng)域。不僅僅限于地質(zhì)找礦，比如煤層氣和非常規(guī)天然氣的開(kāi)發(fā)利用，水源地?zé)峋梅矫?，相信在不久的將?lái)，地質(zhì)鉆探技術(shù)的服務(wù)對(duì)象和服務(wù)范圍也會(huì)越來(lái)越廣。

5結(jié)語(yǔ)

我國(guó)的經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，現(xiàn)階段我國(guó)鉆探技術(shù)還不完善。我們想要在地質(zhì)鉆探技術(shù)方面獲得突破，最關(guān)鍵的就是提高鉆探的效率。我國(guó)需要加大新技術(shù)的推廣和普及，對(duì)于不同的使用條件和不同的地層勘探技術(shù)，也要不斷的進(jìn)行完善，這樣才能使我國(guó)的地質(zhì)鉆探技術(shù)才能更好地發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]徐勇.地質(zhì)鉆探技術(shù)的安全管理探索[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2018（24）：236-237.

[2]尚超.地質(zhì)勘查和深部地質(zhì)找礦技術(shù)的分析[J].世界有色金屬，2018（17）：77+79.

（作者單位：河北省地礦局第一地質(zhì)大隊(duì)）