探讨矿山地质工程的钻探机械设备技术发展趋势

葛全超

（淮河能源控股集团地质勘探工程分公司，安徽 淮南 232052）

1 钻探机具概述

钻探机具指在钻探作业中需要使用的一些专业化较强的工具，是钻探作业中必不可少的工具。一般来说，钻探机具的使用需要根据工程的实际情况，根据相关规定和操作流程展开，在保障钻探质量的同时提高钻探效率。钻探工程指在应用专门的机械设备的基础上，对目标进行钻透，在达到预想的深度后，对岩层进行采样，从而分析其地质，并为后续的矿产开采和工程的进行提供依据，是大部分地质工作开始之前必不可少的准备条件。钻机是钻探机具中十分重要的组成部分，在钻探工作中发挥着重要的作用。一般来说，钻机主要是由机械传统系统、液压转动系统等多个部分组成，能够对钻探的深度和广度进行有效的控制。钻机的钻探深度和其钻探的广度成反比，也就是钻探的深度越大，能达到的广度就越小。根据钻探的作用原理不同，可以将钻探方法分为许多种。比如，在当今时代中，物理钻探和化学钻探较为完善，在技术问题上有了较大的突破，在实际应用中已经取得了较为良好的效果。与之相比，机械钻探在整体上的成熟度更高，并且钻探的范围较广，能够通过对地表施加外力，在超出岩层的承受力度后破坏岩层，达到钻探的目的。随着我国科技的不断进步，出现了许多新型的钻探机具，不仅促进了我国钻探技术的发展，同时对钻探行业质量的提高也起到了极大的促进作用。目前的实际操作过程中，多功能钻探机等新型的设备已经投入使用，使钻探工作的效率得到了极大的提升。

2 钻探设备及技术上存在的问题

在我国的钻探行业中，普遍存在钻探设备技术水平参差不齐的情况，有些企业在设备上投入了大量的人力和物力，但是在实际应用过程中并不能有效地发挥设备的优良性能，造成资产闲置，并不利于企业的长久发展。在钻探设备的购买过程中，新的钻探设备资金支出较高，而一些老旧的钻探设备经过维修后仍然可以投入使用，但是受到维修技术的限制，许多老旧设备并没有得到有效的利用。从目前我国钻探行业的整体上来看，普遍存在行业地位和其钻探设备的先进性不匹配的情况，甚至一些企业在作业过程中对钻探机具的了解分析不够透彻，不能很好地发挥钻探设备的功能。因此，我国的主要建设有待提高，从而促使钻探企业明确设备的正确定位，提高企业产能，为企业的长久发展打下坚实的基础。

3 矿山地质工程的钻探机械设备技术发展趋势

3.1 钻探机械设备技术的多方法融合趋势

随着我国钻探行业的不断发展和进步，出现了多方法融合的钻探机械设备，具体来说，是根据矿产的实际情况以及其具体需求和钻探目标的地质特点，应用多种钻探方法进行钻探作业，从而获得一般钻探方法无法取得的钻探效果，提高钻探的工作效率，为企业谋求更高的经济效益。这种将许多钻探方法融合到一起的钻探机械设备技术，是一种较为新型的技术，是目前我国钻探行业中主要的发展方式。以实际作业中矿山地质工程的钻探作业为例，在许多钻探技术的联合作用下，进行矿体勘查的过程中，针对不同的勘探和开采阶段，可以分别使用螺旋钻、潜孔冲击钻以及金刚石岩心钻等钻探设备等，从而实现对矿产区域的全面勘测，在多种钻探技术的联合作用下，不仅可以从根本上确保勘探质量，同时还能够有效地提高勘探效率，大大减少勘探时间，为矿产的开采打下良好的基础。另一方面，这种许多钻探方法融合到一起的钻探机械设备技术在实际作业过程中已经有了较为广泛的应用，在许多的矿山开采企业中具备了一定的应用基础。通过不断地加大宣传力度，可以有效地提高我国开采行业的工作效率。众所周知，我国国土面积辽阔，不同地区的地质存在很大的差异，因此，在这种情况下要根据实际情况对不同的矿山进行施工，采用多种方法融合的钻探机械设备技术，可以有效的提高钻探效，提高钻探作业的针对性。比如，对定向作业、坑道内部作业等较为特殊的钻探作业，由于其岩石层厚度较大等特性，可以使用金刚石钻的方法进行钻探。在面对坚硬的岩石层时，可以使用冲击回转式机械钻孔方法，从而有效地避免垂直方向上钻探岩孔较短的问题。而对于开采区松软土层，可以使用机械静电成孔钻探等技术，将开采区的钻探环境和实际作业方式相结合，提高钻探效果。

3.2 加快坑道钻探设备的能力、功能的提升

在进行矿产资源的开发时，有一些矿山存在较大的安全隐患，这时，开采企业需要在保障作业人员人身安全的同时保证开采的顺利推进，从而实现对开采区域地质的全面分析，有效地规避各种危险和潜在的风险。从这个角度来说，有效地提高坑道设备的钻探能力和功能是必须解决的问题，从而及时发现矿产开采过程中存在的各种危险，提前做好安全措施，有效的提高开采的安全性和合理性，不仅能够从根本上降低企业的施工成本，提高作业效率，还能提高企业的经济效益。

3.3 创新钻探技术应用，提升钻探机械水平

为了有效地提高钻探机械的实际操作水平从而满足当今时代对钻探技术的要求，矿产开采行业和矿产开采企业要加大钻探技术的创新力度，努力提高高新技术在钻探作业中的应用，从而促进钻探行业和现代技术的有效结合和发展。在提高钻探技术水平方面，首先，要提高钻探机械设备的应用水平，为后续钻探技术的发展打下基础。另一方面，还要注重提高钻探技术的创新性，在我国的矿产分布区域中，大部分位于河谷、山地等地质较为复杂的区域，使开采的难度不断提高，因此，为了有效地解决实际开采工程中的各项问题，必须加强对计算机技术和开采作业相融合的力度，提高钻掘机械设备的技术水平，实现对开采过程各个环节的实时监控，从而及时发现开采过程中存在的各种问题和设备故障并进行及时的调整和解决。除此之外，还要不断提高钻掘技术水平，在积极引进国外先进技术的同时，也要努力发展我国的开采技术，为我国矿产开采行业的发展做出保障。

4 结语

综上所述，钻机在钻井工程价值范围内的应用仍然存在问题，原因是技术工艺、操作过程等，限制了钻机的进一步有效性。工作人员应从钻机的物质和实际需要出发，充分遵循钻机应用和进一步发展的客观基本规则，多种措施提高钻机效率和保护航运的综合战略，从而开创土木工程行业的一个新局面。