钻探技术在矿山地质中的应用探讨

高明

通化钢铁集团板石矿业有限责任公司 吉林白山 134300

矿产工程的核心内容是地质勘察，在工程开始之前必须要做好充分的准备工作，无论是前期的方案预设还是实地地质勘察，都要按照该工程的技术流程和技术要求进行基于实际地质情况的基础上，制定相应的施工措施和施工策略，让地质工程的建设有基本的保障。在实际的勘察中，相关工作人员需要了解地质勘察的重要价值和意义，然后对能够对发地质勘察工作产生影响的因素进行仔细分析，积极采用高效的钻探技术，形成一个系统性的策略和操作重点。

1 研究意义

我国地域辽阔，矿产资源丰富，但是有很大一部分位于地表以下，所以为了更好的地表以下的矿产资源进行开发，需要加强对地质钻探技术的研究[1]。在矿产资源开发中，通过地质钻探技术，可以取得地表以下的岩心矿样，然后对岩心样进行科学分析，从而为矿产资源参数做出一个可靠的评价，从而更好的对矿产资源进行开发。我国地质钻探技术发展时间比较长，起初我国钻探技术主要是为了寻找水资源，取得了很好的应用效果。随着我国地质钻探技术的不断发展，在各个领域应用是越来越广泛，其中通过在矿产资源开发中利用，可以更好的对矿产资源进行开发[1]。我国矿产资源丰富，但是随时经济的不断发展，一些易采矿已经被开采完毕，对于一些地质结构比较复杂的矿产，相对来说开采难度比较大，所以为了更好的对这类矿产资源进行开发，需要对地质钻探技术研究，更好的保证矿产开采工作的顺利进行，促进我国矿产行业的发展。

2 钻探技术在矿山地质中的应用

2.1 绳索取心技术

绳索取心钻探技术是当前领域应用率最高的一项钻探技术，使用它时探取的岩心质量很高，而且要求的钻进深度较低。除此之外，绳索取心钻探技术能够大大加快钻探效率，减少钻具在工作时的升降所耗费的时间[2]。但是在应用该技术时必须使用专用带钢丝绳的打捞器进行打捞，利用打捞器将孔底内管衔接起来，以便将其提取到地面上来。设计打捞器的工作目的是为了减少堵塞情况，从而减少钻杆的磨损。地质勘查工程中所应用的绳索取心钻探技术，对于工程机械技术的要求颇高，可以较少施工人员的工作强度。例如，就深部构造来说，深部构造指的是由于地质情况较为复杂且钻孔深度较深而采用绳索取钻探技术进行勘查时，需要综合考虑内因或者外因等多个因素，首先必须先对获取的岩心进行仔细的分析研究，根据相应的地理环境和专业的理论知识来进行深入探讨，之后以自身的经验为辅助来做出最后的分析结果。

2.2 反循环钻探技术

反循环钻探技术可以根据介质分为两种，一种是以水为介质，另一种以空气为介质。空气反循环钻探即使就是将空气压缩然后利用双壁钻杆外管降压缩的空气输送到钻孔底部，并利用空气的膨胀将作用力传递到岩石上，最终通过压缩的空气作用力将岩石碎屑运输至地表，获得岩土样本，并对其进行化验。而水力反循环系统的运转原理和空气钻探大致相同，不同之处在于水利反循环是以泥沙或者水作为介质来获取柱状的岩心，两者相比而言，空气反循环具备高效率的钻探效果，能够极大的减少经济成本和劳动成本，其多用于干旱缺水的地区，水循环钻探技术获取的信息更加精确，能够让化验人员更好的获取地质构造信息，其耗费时间和劳动成本也较低，缺点在于耗能巨大。在一些地质较为松软、易于坍塌、复杂锚固施工以及注浆工程，两种钻探技术均可以应用。

2.3 液动潜孔锤技术

液动潜孔锤技术在我国地质钻探工程中得到应用的时间相对较长，近几年来，其技术发展也取得了一定进步，其技术质量不断改进。液动潜孔锤技术其实是一种以传统的钻探技术为基础的技术，在传统工艺水平上，安装液动孔锤的配套装置，提升设备的运行效率。采用液动潜孔锤技术进行钻探时，钻头运行的速度与传统设备相比，有所加快，正是因为钻头速度有所提升，所以钻头插入地下时，岩层因为受到钻头的力量被快速松动，钻孔工作的难度进一步降低，提升了钻孔的质量。在整个矿产资源的勘察工作中，使用液动潜孔锤技术有着重要作用，因为它对于整个探矿工程是一大技术进步。尤其是对于一些特殊构造的岩层来说，这样的岩层构造具有一定脆性，采用其他技术可能无法更好地进行钻探，只有采用液动潜孔锤技术才能在一定程度上发挥其钻探优势，并且因为其配套设施较先进，所以其回转效率较高，对于一些大直径钻探工程同样适用[3]。在应用该技术时，由于钻头钻探速度较快，振动频率和幅度较大，所以会导致其周围的零部件设施发生松动，需要工作人员对这些方面提高重视度，关注零部件之间的紧密度。

2.4 组合钻探技术

从这类工作的角度来说，就是将不同的技术进行融合应用，从而取长补短，完成较为高效的钻探工作，避免出现各类技术偏差问题，提升钻探成果的有效性和科学性。选择组合钻探工艺，也能全方面发挥钻探工艺的应用价值，从不同发展角度完成工作。

3 结语

总之，矿山地质中对钻探技术的要求十分严格，并且钻探技术施工流程繁重、复杂。在开展实际钻探操作时，需要充分分析和考虑不同矿山地质的实际需要而选择适合的钻探技术，确保矿山地质勘察的稳步进行。为了适应新时代发展的要求，我们必须要加强对钻探技术的开发和管理工作，不断地提高地质工程钻探效率，保证地质勘查的质量。