钻孔技术在钻探工程中应用

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1、钻孔技术在钻探工程中应用　　摘要：随我国科学技术进步与经济发展，钻探工程项目也越来越多。钻探工程是目前地质工程不可缺少的重要环节，通过钻探获取数据信息并为工程现场地质测试提供依据。钻孔技术是钻探工程重要的组成部分，其在探查、施工及开采领域应用日益广泛，钻孔生产最重要是质量，搞好钻孔的质量和成本管理是当前所面临最重要问题。本文在分析我国目前钻探工程对钻孔技术需求及应用现状基础上，提出了钻孔技术近期、远期的发展目标，明确近期的研发工作重点与计划，强调了新技术、新方法推广应用重要性。关键词：钻孔技术；钻探工程；工程项目；发展目标；应用现状中图分类号：P634.2

2、文献标识码：A文章编号：引言7钻探技术历史悠久，是人类的生存与发展过程当中不可缺少的基础科学。我国的矿产自己繁多且储量很大，近年来不断发展钻探技术给我国经济的发展做出巨大贡献。当前开展有序健康钻探生产的工作在工程管理当中占有重要地位。钻探工程目的是通过钻探来进行取样、现场地质测试、样品分析来获取建筑地质材料及岩土层各项物理、化学、力学等数据[1]。为建筑结构、修建地点的选择、基础处理的方式等制订合理施工方法，为防止泥石流、滑坡等地质灾害的发生提供施工依据。钻探设备包括钻机、动力机、钻杆、泥浆泵、钻头等，钻孔直径依据地质条件、钻探方法、工程要求来确定，为了地

3、层的划分，终孔直径的大小应不小于33mm；为原状土样的采取，孔径的大小不应低于108mm;为了岩心试样的采取，软质岩石的直径应不小于108mm，硬质岩石应不小于89mm。实际工作当中，为确保钻孔能钻进指定点且不会出现偏差，可能会造成成本增加；过分抢钻探的进度，抓生产时间，虽可缩短工程生产时间，不过钻孔质量得不到保证；若钻进指定的设计点，有可能误差会超差，又要返工，这样加大了成本与生产时间消耗，只有具备组织、计划和控制管理职能，并进行全方面的考虑，才可取得良好的经济效益。可以说人类社会发展与钻探技术支持是分不开的，钻探技术发展速度在一定程度上会影响社会与经济

4、发展。所以，如何让钻探技术发展适应当前新形势要求，在工作中起到更大支撑作用是乡街道钻探技术所面临的新挑战。一、钻孔技术面临新的挑战7钻探技术是地质调查、矿产资源勘查过程中不可或缺的技术手段，是唯一一种能够从地下取出实物地质样品的技术方法[2]。随科学技术不断的发展，传统钻孔技术很难再适应目前复杂钻探发展的要求，所以必须要提高钻探技术的应用水平，并逐步的加强深部的钻探技术和装备应用研究，切实提高钻探工程效率及水平（下图是钻孔结构的示意图）。但因我国幅员辽阔，地质环境复杂，急需新钻孔技术，包括海洋、陆地、天然气、水合物等资源的钻探取样技术，对不同岩石和施工条件

5、应缜密分析，且结合各种针对性高效的钻探方法，切实提高地质钻探的水平。工程钻探当中钻孔技术面临新的挑战体现于以下几方面：a.需开发10000-15000m级别超深钻探技术并需结合深海矿床实际情况研制钻探的深度达10000米的自动化、智能化和实用化钻具、钻机及钻探工艺；b.以便很好满足东部隐伏的矿床找矿的勘探需要，研制1500m深全液压高效岩心钻机和配套工艺技术；c.借鉴国外的先进水平，加强推广矿产勘查的新理论、新方法、新技术，进一步来探讨多工艺的空气钻进技术、液动冲击回转钻进技术及金刚石绳索取新钻探技术[2]。D表示钻孔的直径；H表示孔深二、钻孔技术分类及应

6、用探讨1.钻孔技术的分类1.1岩心钻7岩心钻是矿产勘探过程当中了解矿体深部的地质情况及水文参数重要手段，其应用的范围较广且不受条件的限制。无论在平地或者山区，矿床或者矿种多么复杂，人们常常会采用岩心技术了解矿体延伸情况或矿床规模。所以，通过获取钻机岩心和岩粉能详细研究钻孔所穿地质地貌。实际操作过程中，共岩心的采取率要在60~70%之间；矿体的倾角较大时，应采用倾斜的钻孔，当矿体的倾角平缓时，通常运用垂直的钻孔来提高地质钻孔的技术水平。1.2浅钻实际施工过程中，浅钻用途和浅井的相似，往往是涌水量较大的时候替代浅井。所以，浅钻常常用来勘探不深矿床或者是不需深钻

7、技术矿井。浅钻技术的操作比较简单，孔浅设备较容易搬动且成本较低，能很容易获取地表部分矿体数据，且可代替浅井；浅钻技术种类繁多，多半自行安装于汽车上，钻进岩石硬度不宜太大。1.3地下钻通常情况下，我们把水平坑道钻进岩心钻称作地下钻，又叫称坑内钻。此技术操作起来比较复杂，适应范围窄且成本较高。但对于很多矿体的产状较复杂矿床或地质条件较多半矿井进行生产或详细勘探时，很容易得到精确地质数据且效率较高。2.钻孔技术应用探讨在钻探工程钻探当中，采用专业钻探设备钻成深度大、7直径小柱状圆孔称作钻孔。通常情况下，钻孔的深度与直径大小常常取决钻孔用途与地质情况；钻孔是为获取

8、岩心、矿心、岩屑以及液、气态样品等地下实物资料，方便施工人员对地下