矿山地质工程钻探关键技术质量研究

季成龙

摘 要：近年来，随着我国矿产资源开发的不断深入，钻探是实施各类矿山地质工程的重要环节和重要过程。钻探可以帮助现场操作员提供指导，因为使用先进的钻探技术可以使现场操作员清楚地了解矿山的地质和地形条件以及分布情况。随着钻探技术在矿山地质工程中的重要作用，我国的钻探技术取得了显著的发展，技术更加先进。矿山企业应根据矿山地质条件选择最合适的钻探技术，以获得准确的钻探信息。

关键词：矿山地质工程;钻探;关键技术

1开展矿山工程地质勘查工作的基本要求

矿山工程地质勘查主要是使用一定的技术手段对要开展施工的区域实施一定的勘查和实验，对进行施工的区域做一个详细的调查，以此来有效的为后续的矿产资源开采工作打好基础。实施矿山地质勘查时，要对勘查区域的岩土情况做一个详细的了解，与此同时还要勘测地下水的分布和实际岩土的地质结构，并对地质勘查的信息做一个详细的记录，对发现的问题进行归纳和总结，选择有效的措施来确保施工过程的安全性。实施地质勘查的时候，需要相关的技术人员具备较强的技术综合能力，在面对不同的地质类型的时候，能够做出准确的判断和选择。例如，在民用建筑工程和水利工程中，所使用的勘测方式就会不一致。特殊地形区勘查在进行布孔的时候需要围绕施工区域的轮廓进行。除此之外，还要针对地质和地层实施试验。

2地质钻探技术在矿产资源勘查中的作用

钻井技术在矿产资源勘探中占有重要地位。在钻井工程实施过程中，专业人员通过获取岩心、岩屑、地层流体等地下物体，有效地获取相应的钻井信息。首先，在岩心采集方面，通过使用专用钻具和岩体中真实物体的提取，在专业分析的基础上，利用岩心还可以获得详细的地下地质信息。在岩屑采集中，由于采用了岩石破碎工艺和专用工具，如果岩石破碎方法和工具不同，则不同方法和工具获得的岩屑尺寸存在差异。有些碎石太大，有些太小。通过对大型岩屑的分析，可以较详细地了解岩石的微观结构和矿物组成，从而获得岩石和矿物的地层变化和性质信息。地层流体主要为气体和流体。在地质钻探技术中，还可以详细地获得相应流体形态等基本信息，从而有效地认识地质储层，为矿产资源开发提供便利。

3钻探技术在工程地质勘探中的实际应用

3.1绳索取芯技术的应用

绳索取芯技术的应用手段主要在于可以不用持续抬起钻杆，可以不用取岩心，同时还不需要去收集充满岩心的岩心管。这种技术的应用主要在于对钻头进行更换的时候才会用到。这种绳索取心的技术目前在国内是比较常见的一种技术手段，具有极强的便利性，同时还能够进一步卸下岩心的质量。这种技术的使用可以不必钻探很深的位置，就能够达到较高的工作效率。当前在钻探领域当中，使用这种绳索取心技术能够有效的减少工具和岩心之间的摩擦，有效的保证了岩心的质量，大大提升了钻探的效率，提高了钻头的使用寿命。结合以上的诸多优势，该技术手段被广泛的应用于矿产资源勘探、隧道钻探等领域。这种钻探技术有效率高、成本低的诸多优势，不会存在钻杆升降的问题，在这个操作环节中大大降低了操作人员的工作强度，对钻头也起到了一定的保护作用。

3.2液动潜孔锤钻进技术

液压潜孔锤钻井技术也广泛应用于矿山地质工程中。这项技术非常特殊，不仅可以达到旋转钻井的目的，而且可以达到冲击钻井的目的。两种钻井方法的相互应用，可以有效地实现地层岩石的破裂处理，克服了传统钻井方法的局限性。具有许多技术优势。在钻井过程中，泥浆泵的使用对液压凿岩机中的水锤起到了有效的驱动作用。在这种驱动作用下，水锤继续向前和向后移动，使钻头冲击载荷在此过程中不断增大。在旋转剪切的雙重作用下，岩石的破坏效率较高。

3.3反循环钻探技术的应用

反循环钻探技术的应用种类主要有两种，分别是水力反循环技术和空气反循环技术。从字面意义解释，这两种不同的技术种类的区别在于两者之间存在不同的循环介质，也就是水（泥浆）和空气。水力反循环的技术操作主要是通过水和泥浆发生循环，通过这种循环将孔底的岩心逐步提升到地面，实施对样品的采集。空气反循环钻井技术是指运用了双壁钻杆的力量，凭借着在外管向内部输送空气，通过空气的冲击力量使其达到一定的膨胀作用，进一步通过潜孔锤的作用来冲击碎屑岩，得到对地质岩石的真实了解。这两种方式都有各自的长处和劣势。空气反循环这种技术工作强度较低，操作的环境是比较适合干燥的环境，具有成本低的特点。其劣势在于得到的碎屑岩石样品不能代表全部样品的特定，只能代表取样的局部;水力反循环技术的长处在于能够取样整块岩石，获取的采样标本较为全面，得到的资料也较为完整。该技术的优点是劳动强度较低，缺点是在钻探的操作中其工作效率也较低，容易对水资源造成大量的浪费。由此可见，这两种操作方式都各自有优缺点，但是无论针对于何种地质情况，进行钻探技术都能够得到良好的效果。

3.4深部地质钻探技术

我国矿产资源储量丰富多样，有的分布在浅表层，有的分布在深表层。相对而言，深部表层矿产资源的开采难度较大。传统的钻井技术显然不适用。一般情况下，为了保证矿产资源的有效开采，应采用深部地下钻探技术辅助矿山地质开采。深部地质钻探技术的应用，不仅可以使采矿作业高效有序，而且可以根据钻探结果，最大限度地减少对周围环境的不利影响。深部地质钻探技术的应用，优化了开采工艺，有效地控制了综合开采成本。钻具和钻杆的选择和使用将对深部地质钻探技术的应用效果产生很大影响。最终选用的钻具和钻杆应具有足够的承受动扭矩和压力的能力，并能承受作业过程中的各种振动力。为了保证钻进结果的准确性，必须始终保持钻具和钻杆之间的平衡。

3.5组合钻探技术的应用

组合钻探技术所指的就是反向循环钻探技术、绳索取芯技术和液压潜孔锤钻探技术的综合。综合看待这三种钻井技术，都是各有其优缺点。组合的钻探技术结合了这三种技术的全部优势，利用钻井技术的组合功能，有效的发挥这几种钻井技术的优势。使用组合型的钻井技术能够更加的贴合实际的地质现状，按照要求开展施工，可以大大降低劳动强度，节省成本，提高工作效率，大大减少能源的消耗。

3.6新型钻探技术的应用

新钻井技术是近年来发展起来的一种新的钻井技术。例如，通过新的研究开发的节水钻井技术可以应用于干旱地区的钻井施工。该技术采用专为超声波技术设计的新型钻头，提高了工作效率，节省了大量时间，有效地延长了钻头的使用寿命。这种新的钻进技术可以使钻进速度比普通钻头提高20%。新型清洗液能有效、快速地去除钻杆内的杂物和污垢，对钻杆设备具有良好的清洗和保护作用，延长了钻杆的使用寿命。

4结论

综上所述，在对地质实施勘查时，需要使用较为科学的钻探技术手段来掌握地质条件和环境，使其更具可靠的价值。目前在开展的矿山地质勘查工作中，上述的几种钻探技术被大范围的使用。为了能够更好的得到地质工程勘探的结果，需要针对于不同的工程地质和自然条件去选择最科学和最恰当的钻探技术，确保地质勘查钻探技术实施的顺利进行，满足计划的施工周期和质量要求。

参考文献：

[1]李文宏.钻探技术在矿山工程应用中存在的问题及对策分析[J].中国金属通报，2020（06）：18-19.

[2]王鲁朝.矿山钻探工程中的钻孔事故及其预防处理分析[J].世界有色金属，2020（11）：49-50.

[3]许兴龙.矿山地质工程的钻探机械设备技术发展趋势[J].世界有色金属，2020（09）：44-45.

[4]周卫国.钻探技术在矿山地质中的应用探讨[J].世界有色金属，2020 （05）：153-154.