矿山地质钻探工作的质量控制方法研究

刘昕伟

（甘肃煤田地质局一四五队，甘肃 张掖 734000）

地质钻探施工主要用于地质勘查以及矿产资源查找，是矿山开采工作开展的重要参考依据。但矿山地质钻探实际开展过程中，由于矿山内部环境复杂，且影响因素较多，一旦在施工过程中未进行合理控制，就容易降低施工效果，出现钻孔不合格等质量问题，同时还易出现施工事故。所以为了保证矿山地质钻探开展质量，在顺利完成钻探任务的同时保护人员安全及自然环境，需要针对钻探工作进行全面分析，制定相应的质量控制方法，并采取对相关事故的预防解决措施。

1 矿山地质钻探施工技术要点分析

首先在需要进行地质钻探施工的区域设置相应的警戒标识，避免无关人员进入而发生意外事件。在施工前，需要对施工使用的设备仪器、防护工具等物资进行提前准备，并按规定进行摆放，为施工的进行提供基础条件。其次需要根据所需钻探矿区的实际情况正确设置钻孔结构，并选择正确的钻进方法、钻进设备，以及控制好钻压、钻速等参数。

另外，对地质钻探施工来说，还需要做好冲洗工作，一般包括冲洗液的选择和维护[1]。针对冲洗液选择来说，其流变性、韧性、润滑性、防坍塌性等相关性能需符合要求，才能更好地保护岩心、降低孔塌等情况的出现，以及减轻设备磨损。针对冲洗液维护来说，施工人员需要根据规范要求，按施工设计需求，对冲洗液的材料、搅拌顺序、搅拌时间等条件进行合理选择与控制。通常情况下搅拌速度应保持在每分钟三百转以下，一些难溶材料需要采取相应的水化措施。在相关工作准备好后还需要对冲洗液进行试验检测，保证性能合格才可投入使用。在钻进过程中，应由指定人员对冲洗液进行维护，且不得随意排放废浆。冲洗液坑、沉淀坑等也需要根据具体的规格要求进行设定，这样才能更好地开展地质钻探施工。

2 矿山地质钻探施工质量控制方法

2.1 岩矿心采取率质量控制

对于矿山地质钻探来说，岩矿心采取率在实际施工过程中，容易出现连续五米低于百分之八十的情况，这样无法满足采取要求，降低整体施工质量[2]。

所以针对岩矿心采取工作来说，施工人员想要保证采取质量，需要做好以下几点。①岩矿心在入箱时需要根据一定顺序放入，且保证回次编号明确清楚。同时施工人员需要使用清水将岩矿心清洗干净。②钻具在使用前、使用后都需要进行检查，确保其单动性能。③岩矿心采取率应达到百分之七十以上，所以需要正确控制钻进压力及钻进转速，避免钻具时间过长、钻具弯曲振动等情况降低采取率。④避免进行超管钻进施工。⑤在钻进施工过程中，若出现钻进速度快速降低的情况，需要及时将岩心捞取。⑥岩矿心干了后，施工人员需要使用颜色油漆进行编号。一般需要进行编号的岩矿心长度超过十厘米。

2.2 控制钻孔弯曲度及正确选择钻具

首先根据矿山工程实际情况，对直孔及斜孔的钻孔弯曲度进行合理控制。为保证钻孔不发生弯曲现象，需要施工人员先对相关器械设备进行检查，提高其稳固性和安装安全性。针对易斜岩层而言，应对地层、见矿深度等信息参数进行分析考虑，对开孔角度、弯曲强度等进行正确设计。其次钻具是开展矿山地质钻探施工的重要工具，需要加强重视。对于开孔来说，需要选择锋利的钻孔，且钻压应保持均匀，能够跟随钻孔对岩心管进行加深加长[3]。对于深孔钻进来说，施工人员应采取钻铤加压方式，若钻进中遇倾斜岩层、软硬互层等相关类型，施工人员应采取锋利的钻孔，并选择正确结构和性能的钻具。在相关条件符合时可利用冲击回转方式进行钻进。除此，内导正器需要在扩孔时进行使用，外导正器需要在换径时进行使用。

2.3 做好孔深校正施工内容，缩小孔深误差

施工人员需要加大对孔深校正的重视度，当深孔钻进达五十米时，或遇到主岩层、达到终孔后等情况下，需要使用钢卷尺等钻具，对孔深进行校正检验工作。当校正检验结果出来后，若孔深误差超过千分之一，需要施工人员能够及时采取相应的措施。施工人员需保证所使用的铁尺等工具各方面质量要求达标，如平整度、刻度清晰度等，做好定期校正工作。

2.4 加强封孔质量控制，提高地质钻探施工效果

针对封孔施工操作来说，主要需要施工人员做好以下三点要求。①施工人员需要对设计书进行了解，明确按照设计要求和相关规定实施封孔施工，选取合适规格型号的水泥对钻孔进行封闭，并在孔口处设置相应的标志，标明对于的孔号、孔深、施工日期等基本参数信息。②需要使用冲洗液，以自下而上的顺序，对封闭段孔壁进行清洗工作。施工人员需要选择强度等性能较好的架桥材料，将其固定在预定孔深，起隔离作用。水泥应与清水以合适比例进行搅拌，并使用泵送等方式注入水冲洗液。③施工人员需要注意整体注浆施工应保持连续性，同时封闭长度五米范围内不应提动钻具[4]。对于替浆水量来说，需要严格进行计算，过多或过少都会影响施工效果。另外，针对用套管护壁的钻孔而言，施工人员需要先将套管下部的各个封闭段进行封闭工作，在全部封闭完成后才能进行起拔套管操作。

3 矿山地质钻探施工中事故的预防及控制措施

对于矿山地质钻探施工来说，其会因多方因素影响而发生相关施工事故，如埋钻事故、卡钻事故、胎体脱落事故、烧钻事故等，这些事故的发生不仅会影响施工人员安全，还会降低整体施工质量[5]。

所以对于施工事故来说，需要采取相应的预防及控制措施进行有效应对，才能通过减轻与避免事故发生的方式提高地质钻探施工整体质量水平，以下主要针对几种事故进行分析。①烧钻事故。首先施工人员需要对电流、压力、孔内返水情况、动力机负荷等参数信息进行实时观察监测，一旦出现参数异常，可通过停车及提升钻具的方式避免烧钻事故发生。其次水泵的性能需要符合要求、在下钻时不能一钻到底，在距离孔底0.5m处，施工人员应进行开泵送水操作，且保证整体钻孔的速度和压力。在下钻前，也需要对岩心管内部通畅情况进行检查，以及保证钻杆与接头处密封性良好。另外，对不同的岩层需要采取不同的措施，遵循相应的钻进要求。如针对较软岩层，应正确把控进尺速度，改变压力，避免速度及压力过快过大而发生烧钻。除此，孔内岩粉不应大于0.5m。②卡钻事故。一旦施工中发生卡钻事故，施工人员可借助吊锤冲打钻具，利用冲打所形成的振动力让钻具产生松动，然后将钻具取出。一般可应用于深孔卡钻、潜孔可钻等。③埋钻事故。首先应在施工前对钻杆等钻具进行质量检查。其次若施工中发生埋钻事故，施工人员需选取合适的打捞工具，进行打捞钻具，通常情况下主要为打捞钩、升降机等。若该事故发生后，施工人员经判断发现钻杆出现断头不齐等情况，需要选择专用母锤将钻具进行打捞。④胎体脱落事故。在下钻施工前，施工人员应对扩孔器、钻孔等工具设备进行检查，保证规格等条件符合要求。若在检查中发现存在裂纹等质量问题，应禁止使用。在实际施工时也应按规范标准进行钻具升降和钻进施工。

4 关于矿山地质钻探施工质量控制的相关建议

一方面施工单位应加强对地质钻探施工的重视，意识到开展此项施工的重要性，针对矿山地质钻探施工制定完善的施工方案，对各个施工内容、施工要求、所需要的材料及设备工具进行明确设定和规划，并做好准备工作和施工组织，这样才能为该施工项目的顺利安全进行提供最基础保障。在具体施工中，由于施工环节及影响因素较多，还需要制定施工管理制度以及紧急应对措施，以达到规范人员施工、提高施工质量、降低施工事故发生的效果。

另一方面在施工前对需进入矿山开展施工的人员进行技能培训，让施工人员能够按照设计书和施工要求进行钻探施工，正确操作各项技术设备。同时也需要针对以往常见的施工事故开展安全教育，便于施工人员在事故发生后能够及时处理，保护自身安全。另外，信息化时代下，地质钻探施工过程中也应积极引入智能设备和先进技术，这样不仅能够提升钻探施工效率，也可实时监控施工过程，保障整体施工安全[6]。

5 结语

综上所述，矿山地质钻探施工涉及的内容、因素及要求较多，在实际施工中若不加以重视和质量控制，就容易降低整体施工效率，以及引发相关施工事故。

所以针对此类情况，需要施工单位及人员能够对地质钻探施工所对应的要求和施工技术要点进行分析掌握，对岩矿心采取、孔深校正、封孔等施工环节加强质量管控，做好事故的预防及控制工作。并借助制定地质钻探施工制度、开展人员培训、引入先进手段等方式完善整体施工过程，切实提高钻探质量。