钻探技术要点及其在工程地质勘探中的应用

姚海锋

摘要：在地质工程勘探作业环节，钻探技术最为关键，所以本文中有必要对工程地质勘探相关理论进行首先论述，然后重点探究钻探技术在工程地质勘探作业中的有效实践应用，并在最后提出了几点钻探技术的安全问题防范措施，旨在提高工程地质勘探作业整体水平。

关键词：钻探技术;工程地质勘探;遥感技术;微动勘探;安全防范措施

在国内，矿产种类与储量都相当丰富，大量的工程地质勘探作业也对钻探技术提出了诸多要求，这些钻探技术都希望不断提高矿产资源的整体开采效率与利用效率，确保行业不断向前快速发展，体现工程地质勘探价值。

一、工程地质勘探的基本概述

工程地质勘探作业过程中主要是对矿产资源进行勘探，其中涵盖了坑探与钻探两大工程，下文主要结合两点分别来谈：

（一）坑探工程

所谓坑探工程就是指对巷道进行挖掘勘探，它主要利用专业设备在地质岩层内部进行通道挖掘。一般来说，其坑探工程多被运用于浅层勘探与表层矿物资源方面。在坑深工程中，技术人员也会利用地质资源状态信息数据展开针对性分析，确保在一定程度上解决区域地质结构问题，分析坑道地质样本，达到初步探明矿产储量的目标，如此对后续矿产大量开采是具有重要的指导价值意义的[1]。

（二）钻探工程

在钻探工程中，主要利用专业化钻探设备结合预先设计展开地质勘探作业，满足矿产开采要求。在针对地层的深层次钻进过程中，主要从钻孔内提取地质样本，在钻探工程中合理应用成熟技术方法，这些技术方法中就包括了化学、物理等等钻探技术方法。在针对不同地区的地层矿物、地热、油气资源进行分析与钻探过程中，也建立了相对健全的成分物性测试机制，对地下矿产资源的实际情况进行了解分析，确定地区矿产资源储量与含量，最后评估总结开采价值[2]。

二、工程地质勘探作业中的技术实践应用

工程地质勘探作业中可以采用多项技术内容，这些技术在预防地质灾害的同时也为地质灾害工程项目治理提供了一系列解决方案，在加大地质勘探技术研究力度的同時争取取得一定成果。具体来讲，在工程地质勘探作业中需要采用以下几点关键技术[3]：

（一）绳索取芯钻探技术的实践应用

绳索取芯钻探技术在目前的工程地质勘探作业实操方面应用最广泛，它在探矿过程中可以有效控制勘探流程，在技术应用方面也更为成熟，这极大程度上确保了勘探工程整体质量水平提升。具体来讲，在钻探技术应用中需要采用液动锤配合螺旋杆绳索直接取芯钻探，提高钻进效率，同时对钻探过程中的堵塞问题也具有一定预防作用。在施工中，要保证在不提取岩芯的基础上减少钻探次数，保证全部钻杆钻入，直接将岩芯孔底内管提升到地面上，以此获得岩芯，减少下钻次数，提高钻进效率。一般来说，在绳索取芯钻探技术实施过程中需要遵循钻速高、时间利用率高、劳动强度低的基本原则，保证钻探技术应用实践效果出色。

（二）微动勘查钻探技术的实践应用

在微动勘查钻探技术实践应用过程中，需要摆脱传统爆破技术约束，采用大深度地震波勘探机制。在这一技术实践应用过程中是不需要采用任何人工震源的，其技术具有经济环保的优势特征。在微动勘探过程中信号频率是相对较低的，波长较大，勘探深度更深。就实际技术应用环节，需要利用磁场灵活运用微动勘查钻探技术，提高勘探效果。在分析表面波过程中，需要明确了解地下地质结构实际状况，结合微动勘查技术明确相关空间域与时间域，解决技术应用过程中可能存在的某些不规则现象。在微动勘查钻探技术应用过程中需要科学合理应用到波动理论，对谐波实施综合分析研究，确保技术实践应用控制在微动控制范围内[4]。

（三）液动潜孔锤钻探技术的实践应用

在采用液动钻孔锤钻探矿井过程中需要直接将钻杆与钻头合为一体，保证钻探过程中液动潜孔锤对钻头施加较大冲击荷载，保证施工过程中钻进效率能够至少提升50%。即要在保证钻进过程中实现安全钻探，提升钻探工程整体质量。在该技术中应该基于水力反循环原理分析施工技术利用效率，有效降低工程地质勘探作业劳动强度。如此能够确保在某些地质条件恶劣情况下也能实现成功钻探，找到技术解决方案。

（四）遥感钻探技术的实践应用

最后在工程地质勘探过程中也应该采用到遥感技术，保证提高地质勘探过程综合水平、工作效率与技术应用精确性。目前的遥感传感器种类相对较多，因此在结合不同传感器过程中需要采用其高图像分辨率展开水文资源勘察、煤炭钻探环境勘察。如此可以实现遥感矿区水害治理，建立良好的地质勘测活动数据支持体系[5]。

三、工程地质勘探作业中的安全防范策略

考虑到工程地质勘探作业中涉及诸多专业性技术内容，整体钻探技术应用复杂多变，因此需要提出诸多安全防范策略，保证技术应用稳定到位，提高工程地质勘探作业整体安全防范管理水平。

（一）正确选择地质钻探技术方式

在正确选择地质钻探技术过程中，需要在钻探作业前结合工程勘测目的与勘测特征展开分析，结合过往实践经验选择正确有效的地质勘探方法。比如说在应用槽探法过程中利用计算机信息系统首先分析槽墙面平整度，对周围可能存在的碎石石子进行全面清理。例如在针对切口在0.5～1.0m范围内需要控制杂质物质量，同时保证相关钻探技术要求，在钻探施工中应该尽量避免使用挖空手段实施挖槽，并在挖掘过程中关注周围有效防护，设置相关防护措施，如此可有效避免矿井塌陷事故发生[6]。

（二）合理运用先进钻探技术

工程地质勘探作业中可以采用的钻探技术相当丰富，在合理运用先进钻探技术过程中需要确保地质探矿工程顺利展开，有效提高工程安全稳定性，对工程所在区域地质条件与环境特征进行科学合理分析，保证钻探技术应用到位。要配合计算机信息技术对延时勘探问题实施全自动化分析，有效降低施工成本，体现施工过程中的安全稳定性。另外，也要充分借鉴规章制度优化钻探技术内容，提高钻探过程中技术操作安全性，建立可持续发展基本原则，合理管理周边环境，建立钻探技术应用生态保护机制，强化工程安全管理体系有效构建[7]。

总结：

就目前的工程地质勘探作业中，需要结合先进钻探技术有效提升地质勘探效率与质量，同时降低工程地质勘探作业安全事故发生几率，确保探矿工程经济效益有效彰显。在本文看来，当前工程地质勘探作业必须充分结合各种钻探技术建立相对良好的安全防范管理体系，充分结合合理的地质勘探技术提高钻探技术应用效率与应用水平，为国家未来矿产生产事业良性健康可持续发展提供强有力的技术支持。

参考文献：

[1] 刘文雅，王大伟. 工程地质钻探中的钻孔技术探析[J]. 世界有色金属，2021（11）：233-234.

[2] 杨坤. 钻孔找矿技术在矿山工程地质钻探中的应用研究[J]. 中国金属通报，2021（2）：83-84.

[3] 康春林，雷鑫，冉志雄，等. 岩溶地区岩土工程勘察钻探技术的应用分析[J]. 百科论坛电子杂志，2021（14）：2543.

[4] 王迪，赵大印. 工程地质钻探孔内事故的处理及预防探讨[J]. 文渊（高中版），2021（1）：665.

[5] 李文鑫. 旺藏村的工程地质特征及水库蓄水后对其影响[J]. 甘肃科技，2021，37（3）：28-32.

[6] 赵祥，王萍，黄勇，等. 延迟时法地震折射波勘探在某高速公路深挖段风化层探测中的应用[J]. 工程地球物理学报，2021，18（4）：421-427.

[7] 潘凯，谢春庆，赵新杰，等. 智能微动在工程地质快速勘察中应用研究[J]. 路基工程，2021（6）：17-24.