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浅谈地质钻探技术的应用 张学义 云南省地质矿产勘查开发局八一四队 云南省富民县650400 要：本文结合作者多年的工作经验，阐述了地质钻探技术，提供给同行参考。 关键词：地质钻探；钻探技术；应用 中图分类号： P634 文献标识码： A 文章编号： 在地质勘探工作中,为探明矿体或地质体的形态、产状、深度、规模、结构 和储量的工程技术称为勘探技术,包括钻探工程和坑探工程。在地质勘探中,通常 以钻探工程和坑探工程为主,辅以地球物理勘探和地球化学勘查。地质勘探钻探, 根据地质设计,在预定地点,利用钻探设备钻穿岩层,取得岩样、水样、土样等实物 资料,并通过钻孔进行地下物理测量或地下水动态观测等,在地质勘探中应用最 广。 在分析了目前我国地质工作对钻探技术的需求以及地质钻探技术现状的基础上， 提出了我国地质钻探技术的远期、中长期、近期发展目标，明确了近期研发工作 的重点和计划，并强调了科技创新，新方法、新技术的推广应用的重要性和加强 探矿工程专业委员会作用的问题。 1、地质钻探的概况 钻探是最基本最常用的勘探手段。不同类型的建筑物,不同的勘察阶段,不同 的工程地质条件下,凡是布置勘探工作的地段,一般均需采用钻探方法。与地质找 矿钻探相比,工程地质钻探的特点是:(1)勘探工程钻孔布置,不光要考虑自然地 质条件,还需结合工程类型及特点。如水坝一般应顺坝轴线布孔,工业与民用建筑 则需按建筑物的轮廓线布孔等。(2)钻进深度一般不大,除了大型水利工程,深埋 隧道以及为了解专门的地质问题(如控测深岩溶)外,孔深均为十余米至数十米, 所以经常采用简易钻探法和轻便钻机。(3)钻孔多具综合性目的,1个钻孔除了需 查明地层岩性、地质结构和水文地质条件外,还要作各种试验、取样、长期观测。 有些试验往往与钻进同时进行,所以进尺较慢。(4)工程地质钻探在钻进方法、钻 孔结构、钻进过程中的观测编录等方面,均有特殊的要求。与物探、坑探相比较, 钻探工作有其独特的优点,它可以在各种环境下进行,不受地形地质条件的限制。 它能直接观察岩心和采样,勘探精度高。勘探深度大,不受地下水的限制,钻进速 度也较快,这是坑探所不能比拟的。 2、地质钻探工艺 与世界先进的钻探技术相比，目前我国地质勘探工作中采用的钻探技术总体 水平比较落后。 钻探施工主要采用立轴式岩心钻机，基本上是20世纪80年代左右的设计。 现代的全液压动力头钻机依靠进口，我国自己研制的产品已经开始出现，但还未 得到大面积推广应用，而且现在只有个别钻深能力(1000m)的钻机，还未形成系 列。 钻探工艺方面，一些先进的钻进工艺方法还没有得到推广应用。金刚石绳索取心 钻进方法虽得到了较多的应用，但还未能大面积普及。液动锤钻进(液动冲击回 转钻进)方法的优点虽然为人们所认识，但由于该方法在恶劣的泥浆条件下使用 时钻具可靠性和寿命方面存在着一些问题以及这些年钻探现场管理水平的下降， 使其在地质钻探中的应用较以前更少。一些具有较好前景的先进的钻进工艺方 法，如绳索取心液动锤钻进方法和不提钻换钻头方法虽然都已研制成功，但实际 应用很少。空气反循环取样钻进方法尽管具有高效率、低成本的特点，但由于没 有得到地质人员的认可，至今未能得到推广。除此之外，目前地质钻探施工中所 用的钻孔护壁堵漏技术、测斜技术等，基本上也是20世纪80年代左右的水平。 由于采用的钻探技术水平不高，地质勘探中钻探工作的效率和效果不太理想，表 现在台月效率较低、复杂地层钻进问题多、深孔钻进能力差、钻进成本高。这些 问题的存在，使得钻探技术对地质工作的技术支撑效果受到影响。 3地质钻探工程实例 实例是富源新兴煤矿矿区：钻探揭露的地层顺序自上而下是:Q为黄土,平均 厚度 15.56m,松散 钻孔易坍塌用, , 150mm无心钻头穿过后下入 146mm孔口 管;T1l-P2sh以泥岩、泥质砂岩为主,夹含砾砂岩,平均厚度466.78m,由风化残积土 及砾石充填,呈松散半胶结状态,赋存大量孔隙,软硬互层,钻进时受钻具振动碰撞 和泥浆冲蚀作用钻孔常发生坍塌或漏失现象用, , 113mm普通型PDC复合片钻 头钻进;P2s 以泥岩、粉砂岩为主,夹含砾中~粗粒长石石英砂岩(K5),平均厚度 305·32m;P1x泥岩,细~粗粒长石石英砂岩(K4),平均厚度 113.08m;P2s-P1x地层硅 质