试论工程地质钻探过程中钻孔技术的应用

2020-12-08 18:06:52朱建良
中国金属通报 2020年23期
关键词:工程地质岩心矿石

朱建良

(江西省地质矿产勘查开发局九一六大队,江西 九江 332100)

钻孔技术与科技水平之间息息相关,只有科技水平有所增长,钻孔技术才能随之得到进一步完善。如今钻孔技术已经在科技水平的大力支持下,逐渐变成工程地质钻探过程中的核心环节,可以帮助相关人员收集地质信息,有利于工程施工方案的设计的与落实。而且钻孔技术如今存在于诸多领域之中,如果这些领域想要应用钻孔技术获取更多利益,最好进一步确定钻孔技术在各个领域中的实际应用情况,以便后期根据钻孔技术优势做出适当调整。

1 工程地质钻探过程中钻孔技术的应用概述

1.1 钻孔技术应用优势

钻孔技术之所以被应用到各个领域中,主要是因钻孔技术自身优势较多,具体优势可以分为以下几方面。一方面,钻孔技术综合性能较强,可以帮助相关人员明确水源、岩层以及地质等基础条件,这样相关人员便可通过这些条件设计工程详情,为工程开展提供更多动力。另一方面,钻孔技术能够在诸多领域中发挥效用,如:资源开发、工程施工、矿石开采等,而且在这些领域中钻孔技术都能得到不同程度的完善与优化,由此可知,钻孔技术与诸多领域之间属于一种互助关系[1]。

1.2 钻孔技术应用类型

在工程地质钻探之中钻孔技术类型较多,实际应用最为频繁的钻孔技术便是浅钻、岩心钻以及地下钻这三种类型。其中浅钻类型在浅层勘查领域中应用较为频繁,比较适合应用在浅层地质之中,所用设施操作较为简单,由于设施体积较小所以移动十分方便,对于成本、技术以及应用没有过多要求,但这种类型并不适合应用在高硬度的岩层钻探之中,容易对钻孔设施造成一定破坏。岩心钻类型主要作用便是收集地质、水文以及资源的相关信息,所以在钻孔技术实际应用中,岩心钻类型应用情况较为频繁,不会因各种因素与条件所限制,即便在极其复杂的环境之中,岩心钻也能正常确定各类信息,而且通过岩心钻确定的所有信息都具备一定准确性。地下钻类型顾名思义,主要是用在地下环境中的钻孔技术,但这种技术在实际应用中需要一定成本,所以大部分领域都不会选择应用这种技术开展工作,除非是在结构十分复杂的矿石体系之中,通过浅钻无法对这些矿石进行有效开采时,便可运用这种类型。虽然这种类型所需成本较高,但在实际应用中整体效率十分理想。

2 工程地质钻探过程中钻孔技术的应用情况

2.1 水井钻孔

水资源属于现代社会稳步发展的核心因素,但近几年由于各种污水肆意排放,导致我国海洋生态平衡遭到破坏,但大众对于水资源需求量一直在持续增长,这时,如果我国彻底失去水资源,那么所有发展都会不断倒退,所以我国开始将注意力放在水资源开放上。通过钻孔技术可以帮助有关部门判断水资源分布情况,并为相关部门提供水资源所有信息,其中包括:水质、含量以及流动情况等,从根本实现水资源快速开发与高效开采,并以此在节省更多水资源开发成本的同时,保证我国整体得以继续发展[2]。

2.2 矿石钻孔

矿石对于我国发展而言也属于一种主要资源,但近几年矿石含量开始有所下降,矿石开采工作也越发困难,如果矿石开采量降到一定程度,就会导致大部分企业随之陷入困境之中。这时通过钻孔技术便可帮助相关企业寻找矿石,很多企业也会利用钻孔技术为矿石开采提供助力,有很多钻孔技术能够瞬间击碎十分坚硬的矿石,所以当企业运用钻孔技术开采矿石时,只要相关设备可以跟得住钻孔技术开采速度,那么矿石开采效率将会得到翻倍提升,帮助相关企业节省矿石勘查时间与开采成本。

2.3 工程钻孔

如今在很多工程项目中都存在钻孔技术的身影,这种趋势主要是因钻孔技术能够为建筑工程提供诸多便利。在建筑工程勘察环节,钻孔技术能够让勘察人员得到更加精准的相关信息,在建筑工程施工环节,钻孔技术能够对地基起到加固作用,尤其是在现代建筑领域中,大部分建筑的实际高度有所提高,所以建筑企业需要针对地基部位展开着重加固,但如果在施工现场遇到软土地基或黄土地基,就容易出现地基无法承受建筑重量的情况。这时通过钻孔技术,便可在地基之中进行钻孔操作,这样地基土壤就会在挤压作用下更加紧实,再通过混凝土浇筑技术,便可增加地基整体性能,保证地基可以承载建筑整体重量。

2.4 其他领域

钻孔技术除了可以应用在以上几种领域中,还能应用到水井钻孔、石油钻孔以及隧道钻孔等领域之中。在水井钻孔是指,钻孔技术能够在农村地区,帮助农民开设水井,这样更加便于农民日常生活与作物浇灌;石油钻孔是指,钻孔技术能够在石油开发领域中,帮助工作人员确定石油储存地点,如果工作人员通过钻孔技术发现一大片石油田,那么对于我国整体来说意义甚大;隧道钻孔是指,一般在开设隧道项目时,都需要将一整座山彻底打通,如果使用人力打通山脉效果微乎其微,但如果应用钻孔技术,便可促使打通效果更加显著,由此可知,如今在我国实际发展之中,钻孔技术已经逐渐成为一种无法取替的核心技术[3]。

3 工程地质钻探过程中钻孔技术的应用事项

3.1 挑选适宜技术与设施

在钻孔技术实际应用中肯定存在各种不同需求与目的,因此,便可根据不同需求与目的挑选更加适宜的钻孔技术与设备。其一,冲击钻孔。这种技术在我国属于一种传统方式,起源于十一世纪,但直到目前为止,在很多国家依然在继续使用这种方式。这种方式主要原理为:将钻杆与钢丝绳相互连接,将其按照一字形状或十字形状定型,这样钻杆便可在运动之中对周围土壤与岩石展开冲击,还能将冲击之下形成的粉屑全部带出;其二,回转钻孔。这种技术属于目前较为常见的使用方式,主要原理为:通过钻具在运行之中产生的回转作用,对周围土壤与延时进行破碎。这种方式所用设施的类型较多,有:液压式、回转式以及循环式,其中回旋式只能用在正常的地质钻探中,而循环式整体结构较为完善,可以用在高质量要求的地质钻探之中。

3.2 提前做好预防性工作

在工程地质钻探过程中应用钻孔技术时,除了需要根据相应规定开展工作以外,还需提前做好预防性工作。其一,需要与地方气象局相互合作,当地方气象出现异常变化时,提前告知相关人员,这样相关人员便可在钻孔现场做好准备工作,以免因大风、大雨等天气,导致钻孔部位全部探险;其二,在确定地质钻探地点时,尽量躲避容易出现积水或泥石流等情况的地点,如果只有这种地点最适合展开地质钻探工作,需要在雨季来临之前做好排水沟;其三,如果工程地质钻探需要在严寒地区开展工作时,工作人员便可直接用手与金属物品进行接触,并在开始钻探操作之前,在钻探地点的上方安设钻孔房,整个钻孔房需要处于封闭状态,其中必须具备保暖装置,四周需要安设防滑装置,这样便可保证工程地质钻探工作正常开展[4]。

4 结语

综上所述,如今在我国人口数量、各类资源以及生态环境越发紧张的状态下,只有通过地质钻探才能得到有效缓解。因此,如今在工程地质钻探过程中应用钻孔技术时,必须对钻孔技术应用优势与类型进行了解,并分析目前钻孔技术在其他领域的应用情况,这样便可在地质钻探过程中灵活应用钻孔技术。此外,在实际应用钻孔技术时,还需注意挑选适宜技术与设施、提前做好预防性工作等事项,这样才能有效增加我国工程地质钻探水平。

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