钻探技术对地质勘探工作的影响

周军怀

钻探是地质勘查的一项重要手段。钻探就是为了查明矿床、地层构造、土壤性质等，用机械向地下钻孔，从钻孔不同深度采取岩芯、矿样进行分析研究，鉴别查明矿体或划分地层，判定地层地质，为矿山开采和工程施工提供重要地质依据的工程活动，钻探技术水平是影响地质勘查成果的重要因素。

一、钻探技术方法和现状

1.钻探技术方法

钻探技术方法按机械碎岩方式分为回转钻进、冲击钻进和冲击回转钻进等；按碎岩工具或磨料分为钢粒钻进、硬质合金钻进、金刚石钻进、复合片钻进、牙轮钻头钻进等；按获取岩心的方式分为提钻取心、绳索取心、反循环连续取心等；按冲洗液类型分有清水钻进、泥浆钻进、空气钻进等；按冲洗液循环方式分为正循环钻进、反循环钻进、孔底局部反循环钻进；按取芯方法又分为单管钻进和双管钻进等，此外还有一些特殊的方法，如井底动力驱动钻进、定向钻进等等。在地质勘探工作中，主要是采用取心回转钻进。

2.钻探技术现状

钻探技术和方法近20年来发展较快，地质钻探技术水平显著提高。冲击回转钻进方法、绳索取芯冲击回转钻进方法、不提钻换钻头方法和深孔绳索取芯方法、定向钻探技术及取芯定向钻进等技术水平不断得到提高，岩心钻机钻进深度不断增大，全液压动力头钻机和轻便、高效、多功能取样钻机及其配套的钻进工艺方法得到推广。

3.钻探程序

钻探过程主要包括机场平整、设备搬迁和安装、施工准备、开孔、钻探取芯和原位试验、量测初见水位、终孔验收、水文观测、封孔等工序。

二、钻探技术对勘探工作的影响

钻探技术是地质勘探的核心，也是地质勘探相关工作的基础和前提。钻探是地质勘探的重要手段，钻探工艺的选择，直接影响着勘探施工的费用、工期、质量等各方面。钻探技术主要包括设备、工艺和人员三个因素，这三个因素对钻探技术的应用有着决定作用。

（一）钻探设备的选用

钻探设备是地质钻探工作的基础，是钻探工作的决定因素。地质勘探进行前首先要编写勘探大纲，对钻探工作提出技术要求。钻探工作要根据勘探大纲和技术要求中的施工环境、地层条件、终孔深度、孔径大小、取芯要求等因素综合考虑钻机的选用。先是根据终孔深度选用合适能力的钻机。比如终孔深度要求240米的孔，钻机就应选用钻进能力300米的钻机。如果选用能力200米的钻机，就会小牛拉大车，造成遇到卡钻等事故時无法处理的状况；也不应选用能力400米以上的钻机，这样就会增加设备搬迁和使用费用。其次还要考虑施工环境，如果施工场地平整，交通条件便利，设备搬迁容易，则钻机选用时可不考虑其大小和重量，否则就要选用相对重量轻，长宽高相对小的动力头式钻机、履带式液压钻机或其它轻便钻机。另外，钻机的选用还应考虑地层的复杂程度、要求的孔径大小和取芯要求。如果地层复杂，孔径要求大，钻机能力就酌情增加；如果对取芯率要求高，采用绳索取芯工艺，则选用钻机时还要考虑钻机对绳索取芯的适用性。总之，钻机的选用是钻探工作是否成功的决定因素，选用合适，不但能提高钻进效率，还能节省设备费用。

（二）钻探工艺的选用

科学合理的钻探工艺可以提高钻进效率，节省人、财、物，保证勘探质量，按期或提前完成钻探施工。工艺的选择要考虑场地状况、地质条件、技术要求、取芯难易程度等因素。单管合金钻进工艺简单、设备器具便宜易购，钻探费用低，操作容易，但这种工艺适用范围小，钻进效率低；绳索取芯金刚石钻进工艺可以连续取芯，提高纯钻进时间，从而提高钻进效率，但这种工艺对操作人员素质要求高，材料消耗费用大；如果要求是定向钻进，还应该选用定向专用钻具。总之，不同的地层和要求，应该选用不同的钻探工艺，要综合考虑，既要提高钻进效率，还要考虑钻探成本。

（三）操作人员的选用

操作人员是设备的使用者，是钻探工艺能否顺利实施的决定者，其水平的高低是工艺能否发挥效率的关键。随着劳动力待遇的提高，钻探人员费用逐年增加，因此选用操作人员时要考虑其素质和数量，这样对提高钻进效率，减少钻探成本也有很大的促进作用。

（四）新技术、新工艺的使用对钻探技术的革新和进步，对勘探效率和质量也有着很大的促进作用。

钻探设备、钻探工艺、操作人员等因素决定着钻探技术的科学应用，而钻探技术又决定着地质勘探的费用、质量等诸多方面，因此做好设备的选择，采用科学合理的钻探工艺，提高操作人员的技术水平，勘探工作才能节省成本，调高效率，顺利达到我们的勘探目的。