地质工程钻探方法综述

浅谈钻探技术在地质勘察工程的应用

我国的幅员辽阔，蕴含的矿产资源相当丰富，但是就目前来讲我国还是社会主义初级阶段，经济还不够发达，跟发达国家比较，还存在较大的差距，在钻探技术上也跟发达国家相差较大。而经济的发展，又决定了矿产需求的增加，所以，我国矿产领域中的钻探技术也得到了很大程度的发展，其装备和工艺技术都有了很大水平的提高，这些因素都促进了地质勘察业的发展。

1 地质勘察工程概述

1.1 地质勘察工程的定义

地质勘察工程就是借助试验、勘探、调查和测绘等方法来调研分析相关的工程，在此基础上获取工程的相关水体、岩体和土体的变化情况、空间分布和力学参数等数据，再通过这些数据来检测和论证本建筑区域的稳定性、环境的演化性和建筑的适应性，以便得到建设性的施工建议。其中，最为常见和普遍采用的便是钻探技术勘探方法，钻探技术能确保一些复杂地层勘察资料的准确性，比方说碎石土、砂土和岩溶等底层，此技术是岩土样品采集和孔内原位测试的重要方法。只有所使用的钻探技术足够的合理和科学，才能获得科学的力学参数，才能确保地层结构分析的准确性，避免发生勘察报告作假的情况，才能从整体上提升工程的整体质量。

1.2 地质勘察工程的特点

（1）在勘探工程钻孔的布置时，布置人员一定要结合施工现场的实际地质条件，详细的分析工程项目的实际特点，比方说，工民建工程在布孔时，必须严格的遵照建筑的轮廓线，而水坝工程在布孔时，则要遵照坝的轴线进行；（2）普遍而言，很多工程的钻孔深度都要控制在一定范围中，最好控制在1O米之内，而且应该选择最便捷的钻探方法和最轻便的钻探设备；（3）钻孔可以获取很多数据信息，通过钻孔我们可以勘察到本区域的水文地质条件、地层的岩性和地质结构等，并且，钻探技术还能协助开展场地的取样、观测和试验活动。

2 钻探技术分析

地质钻探技术即在地下钻孔实现打碎岩石的工艺方法，钻探技术是一种获取和验证地下岩层材料信息、评估矿石的品位和进行储量计算的重要技术手段。钻探目的不同时，钻探工艺与装备也会存在很大的不同，我国在钻探技术方面投入了很多人力和物力，使得相关技术得到了很大的发展。

工程地质钻探研究方法

工程地质勘探，利用一定的机械工具或开挖作业深入地下了解地质情况的工作。在地面露头较少、岩性变化较大或地质构造复杂的地方，仅靠地面观测往往不能弄清地质情况，需要借助地质勘探工程来了解和获得地下深部的地质情况和资料。工程地质常用的勘探工程有钻探和开挖作业两大类。工程地球物理勘探有时也被归入地质勘探中。 钻探 利用钻机向地下钻孔以采取岩心或进行地质试验的工作。工程地质钻孔的深度通常仅数十米到数百米。钻孔的孔径变化较大，一般为36～205mm，有时也采用直径达1m的大孔径钻孔。工程地质勘探中的钻探方法可分为三大类。 回转钻进 又称岩心钻探，指在轴心压力作用下的钻头用回转方式破坏岩石的钻进，可取岩心，也可不取岩心。回转钻进是钻进岩石的主要方法，为了保持岩心的天然状态，冲洗液通常采用清水。回转钻进可以选用不同材料的钻头，常用的有合金钻头、钢粒钻头和金刚石钻头。前一种钻头适用于钻进软至中等硬度的岩石。后两种钻头适用于钻进坚硬的岩石。为了采取薄层软弱岩石、夹泥、断层或破碎岩石的岩心，通常还采用双层岩心管或三层岩心管以减少钻进中岩心的磨损。为了减少钻杆升降次数，提高钻进效率，还可采用绳索取心钻具，在每一回次钻进后，将岩心从钻杆中提出孔口。 土探孔一般不允许使用带冲洗液的回转钻进，但可采用干钻。

冲击钻进

利用钻具自重反复对孔底进行冲击而使土层破坏的一种钻进方法。冲击钻进分人力冲击和机械冲击两种方式。机械冲击一般采用机械提升和向下冲击，适用于各类土层钻进。在河流冲积的砂砾层中钻进时，为了取得砂砾石样品，通常采用平阀管钻冲击，跟管钻进。 在砂砾石中钻进时，还可用打入法取样钻进。用直径150～200mm的厚壁套管制成长约0.5m的半合套管，下端连接带弹簧的管靴，上端与套管连接。钻进时将套管打入孔底0.4m左右，然后起拔套管，取出砂砾石，再将护壁管打入。这样逐次打入，逐次取样，直至终孔。 冲击回转钻进

关于地质钻探技术的探讨

摘要：简单介绍钻探技术的内涵，我国钻探行业的发展历史，详尽的介绍目前地质工程钻探法：绳索取心、液动潜孔锤、反循环、组合钻探等。从基本原理、使用范围、技术特点等方面介绍这几项技术。

关键词：绳索取心；液动潜孔锤；反循环；组合钻探；钻探；冲洗液

中图分类号：p624 文献标识码：a 文章编号：

一、概况

我国是一个矿产资源十分丰富的国家，蕴藏量丰富、资源种类齐全，但是探矿、钻探技术发展较晚，由于国家发展从而产生对矿产资源的需求量不断增加，钻探技术伴随着地质探矿事业发展而不断进步。我国目前的钻探技术已经跨入世界先进水平行列，具体体现在广泛的应用领域、工艺技术以及装备方面，此外我国的岩土、地质勘查等行业蓬勃发展同时从侧面反映出我国地质钻探水平的提高。

随着全球对矿物的需求持续不断的增长，相对稳定的矿产勘查投入，这些因素使得勘查技术得到稳定快速的发展。我国国内的钻探工作量从2006年的800万米到2008年1550万米。随着矿产勘查投入的增加，侧面反映了当今社会对于岩石矿物的迫切需求，同时也反映着矿产钻探勘查工作的活跃。

近20多年来，国外地质钻探仍以金刚石小口径的绳索取心钻探技术为主，但是对于极个别的矿种和地质条件也会辅以别的多工艺钻探技术。当前，国际上的大部分发达国家采用的岩心钻探方法主要是金刚石回转钻进，气动潜孔锤钻进和三牙轮钻进；这些钻探方法中的取心方式有常规提钻取心、绳索取心和反循环取样，其中应用较多的还是绳索取心和反循环取样。钻探方法中的冲洗介质主要有压缩空气和液体，还有使用泡沫的。近些年快速发展的无冲洗介质的振动钻也开始用于取样。

二、工程地质钻探技术分析

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，是一种获取地下实物资料、计算储量、评估矿石品位、验证地下岩土层材料信息的重要的技术手段。新中国的钻探装备和技术水平得到飞速发展，大量人力物力与资金的投入，使得我国钻探技术形成了一定的技术体系，反循环钻探技术、液压潜孔锤钻技术、绳索取心钻探技术、组合钻探工艺的技术都得到进一步的完善和发展。

ccvv

坑探、槽探、钻探工程的验收及合格标准

东方集团矿业投资控股有限公司

2011年2月24日

引用标准

GB／T 18341-2001《地质矿产勘查测量规范》

GB／T 13908-2002《固体矿产地质勘查规范总则》

GB／T 13687-1992《固体矿产普查总则》

DZ／T 0205- 2002《岩金矿地质勘查规范》

DZ／T 0078- 1993《固体矿产勘查原始地质编录规定》

DZ／T 0141- 1994《地质勘查坑探规程》

DZ／T 0227- 2010《地质岩心钻探规程》

DZ／T 0032- 1992《地质勘查钻探岩矿心管理通则》

YS 5208- 2000《钻探、井、槽探操作规程》

目录

1. 坑探 ................................................................................ 1

1.1 名词解释 ........................................................................... 1

1.2 工程用途 ........................................................................... 1

1.3 工程质量 ........................................................................... 1

1.3.1 总则.............................................................................. 1

1.3.2 断面规格.......................................................................... 1