地质综合勘探中钻探技术优化研究

摘要：地质勘探工作是对地质进行勘查与探测，将适宜的持力层确立下来，结合持力层地基承载力，对基础类型加以明确，并将基础参数计算出来的一项调查活动，而且钻探是地质综合勘探工作的重点环节。基于此，对地质综合勘探工作的意义进行概述，提出钻探技术优化应用策略，希望以此充分发挥钻探技术的作用，提高地质综合勘探工作的效率与质量。

关键词：地质综合勘探钻探技术持力层调查活动

中图分类号：TD322

StudyonOptimizationofDrillingTechnologyinGeologicalComprehensiveProspecting

MAJunwei

HenanProvincialNO.1InstituteofResourcesandEnvironmentInvestigationCo.，Ltd.，Zhengzhou，HenanProvince，451150China

Abstract：Geologicalprospectingisakindofsurveyactivity，whichinvolvesexploringthegeology，establishingthesuitablebearinglayers，clarifyingthefoundationtypebasedonthebearingcapacityofthebearinglayerfoundation，andcalculatingthefoundationparameters，anddrillingisthekeylinkofgeologicalcomprehensiveprospecting.Basedonthis，thesignificanceofgeologicalcomprehensiveprospectingissummarized，andtheoptimizedapplicationstrategyofdrillingtechnologyisputforward.It’shopedtofullyutilizetheroleofdrillingtechnologyandimprovetheefficiencyandqualityofgeologicalcomprehensiveprospectingwork.

KeyWords：Comprehensivegeologicalprospecting;Drillingtechnology;Bearinglayer;Surveyactivity

地质综合勘探是一项系统化的工作，做好此项工作，可以了解一定区域范围内的地质情况，如岩石、地层、构造、矿产以及水文等情况，可以用于地球及其成因、演化发展的分析研究。在物探化探及地质构造勘查等技术方法的支撑下，能够提高地质综合勘探工作的效率及质量[1]。此外，在查明地下地质情况方面，钻探技术不可或缺。鉴于此，为发挥钻探技术的优势作用，提高地质综合勘探工作质量效益水平，本文围绕“地质综合勘探中钻探技术优化”展开分析研究价值意义深远。

1地质综合勘探工作开展的意义概述

地质综合勘探工作内容较多，复杂程度高，包括物探化勘查、地质构造勘查、钻探勘查等相关工作。在地质综合勘探工作开展期间，使用的技术方法也较多，如地区物理勘探方法、钻探方法、坑槽勘探方法等。结合实践工作经验来看，开展地质综合勘探工作的意义显著，主要体现在以下方面。

1.1提升勘探工作效率，保护生态环境

地质勘探工作内容较多，包括岩石、地层、构造、矿产、水文、地貌等地质情况的勘探，通过进一步分析研究，可以了解地质资源情况，提升资源利用效率，使勘探工作成本得到有效控制[2]。与此同时，通过对地质环境的勘探，有助于地质资源的保护，在对地质资源合理利用的基础上，进一步有助于生态环境的保护，使环境破坏问题减少发生。

1.2防范地质灾害

通过地质综合勘探，可以获取完整、时效性高的地质灾害预警信息，重点对地质环境情况进行监测，有助于发现潜在的地质灾害隐患，常见的有泥石流、滑坡等，在准确预测易发生的自然灾害情况下，通过有效应对措施的实施，能够使地质灾害得到有效防范，使灾害损失得到有效减少。

1.3促进地质勘探事业发展

地质综合勘探工作的开展，还有助于工作人员加深对地球结构与组成的了解，利用地球物化生等技术方法，可以针对地球地壳、地幔、地核进行探测及分析研究，得到地球内部各类信息，了解区域范围内地质情况，完善地质信息数据，为地质勘探事业发展起到有效促进作用。

2地质综合勘探需遵循的基本原则分析

地质综合勘探工作开展的意义显著，为做好此项工作，在实际工作开展期间需遵循一些基本工作原则。具体而言，主要原则如下。

2.1统筹规划原则

在地质综合勘探工作开展期间，需遵循统筹规划基本原则，将地质勘探的目的明确下来。例如：为了做好找矿工作，实现找矿目标，需提前统筹规划，确保地质勘探工作能够顺利、有序进行。

2.2遵循规律原则

地质勘探工作内容较多，复杂程度高，需结合既往工作经验，寻找规律，使勘探作业有序进行[3]。所以，在地质综合勘探实践工作开展期间，需遵循规律原则，提高勘探效率，减少安全风险问题的发生。

2.3满足发展需要原则

基于地质综合勘探工作开展过程中，需满足发展需要基本原则，了解分析地质区域周边生态环境、经济发展水平、居民生活环境情况，在避免经济发展受到影响的基础上，执行相应的勘探任务[4]。与此同时，为满足勘探工作需求与发展需求，还需与时俱进，科学、合理地使用现代化勘探技术，注重技术优化创新，例如：优化其中的钻探技术，提升钻探工作效率，进而促进地质综合勘探工作效率的提升。

3地质综合勘探中钻探技术优化应用策略分析

在地质综合勘探工作中，钻探是非常重要的工作环节之一。为确保钻探工作质量及安全性的提升，需根据勘探工程实际需求，合理选用、优化钻探技术。具体而言，钻探技术在其中的具体优化应用策略包括。

3.1钻探技术应用实况

钻探技术是重要的地质矿产资源勘探技术，此项技术的主要特点为精度高，且直观性强，具有随钻测斜、实时纠偏功能。在地质综合勘探中，为确保勘探工作效率的提升，需科学、合理地应用钻探技术。值得注意的是，从钻探技术实际应用情况来看，基于地质勘探中，此项技术的应用效果较好，通常基于岩层或覆盖层中选取适宜的位置，利用垂直钻孔方式，得到样土，在分析样土的基础上，得到地质区域范围内的相关资料与数据。与此同时，在钻探技术投入使用期间，需合理应用专业钻探机械，使钻探目标得到有效实现。但需注意的是，钻探是一项特殊的工作，因此实践应用期间，需针对钻孔位置、孔壁进行加固处理。若未能做好加固处理，易引发孔壁坍塌风险问题，使勘探结果准确度受到影响，并使钻孔周边地质环境受到一定程度的影响。

3.2钻探技术的优化应用

钻探技术作用显著，但实践应用过程仍存在一些有待解决的问题，例如：为了预防发生上述提到的孔壁坍塌风险问题，还有孔底隆起风险问题，需在了解孔壁塌陷产生原因的基础上，如土层性质原因、地下水情原因等，当钻探深度到水位以下情况，可以利用套管形式，使孔壁稳定性增加。同时，还可以合理利用冲洗液、水泥浆，起到稳固的作用，配合使用液动冲击回转钻探系统。在合理利用钻探技术的基础上，对物探作业环境起到良好的补充作用，特别是处于上覆土层较厚平原地区，或处于旧矿区深底部位置，在优化使用钻探技术条件下，可加深对该区域地质情况的了解[5]。此外，一些区域表层含水比较多，导致勘探技术难以正常应用，对此合理科学优化使用钻探技术，提高地质勘探工作效率，预防控制勘探风险的发生。

3.3案例分析

1. 3.3.1基本情况分析
2. 国内某地质煤层勘探工程项目为例，经调查分析，归类为下侏罗系延安组。其中，可采煤层，煤层厚度均值为11 m，在赋存方面稳定性较好。在可采煤层中的直接顶板中，主要为粉砂岩，部分地段相变涉及碳质泥岩、泥岩；在底板部位，主要包括灰黑色碳质泥岩、灰色碳质泥岩。在厚度方面，南小北大，向斜位置厚，背斜位置变薄到尖灭无煤，横跨厚度包括特厚煤、厚煤、中煤以及薄煤，其中占比大的为其前两种，以可采区面积计算，特厚煤层、厚煤层占比总计高于80%。且该区域，煤炭变化规律比较突出。

3.3.2钻探技术优化的必要性

对于上述地质煤层工程项目，结合物探勘探发现，工作面无煤区长度250m左右，处于工作面走向750～1000m之间。采取物探方法，难以精准计算该区域边界。考虑无煤区边界能够准确确立下来，确保后续安全回采作业具备可靠的地质材料参考支持，便需合理利用钻探技术。在此区域前期阶段，可实施上分层千米定向钻孔技术，通过“以孔代巷”的方式，使瓦斯得到有效治理。此外，在局部区域钻探方面，需配套使用液压钻机，对无煤区边界加以确立。

3.3.3千米定向钻机钻探应用与优化

对于千米定向钻机，主要在工作面回采中应用，其目的是对上隅角瓦斯进行有效治理。所以，需将工作面范围内的回风巷区域当作主要施工点。在钻孔过程中，获取的地质数据信息，可以应用到地质勘探过程当中。以其中的1、2、3孔号为例，钻孔直径、层位（终孔距离煤层顶板）、水平距离（距回风顺槽巷帮距离）各项钻孔参数如表1所示。选用2YL-15000D矿用履带式全液压定向钻机，设备涵盖了泥浆泵车与定向钻机，基于钻孔期间可对钻孔轨迹进行随时测量，针对相关原因所致的钻孔轨迹偏移问题，例如：受重力影响，或者受软岩影响，在钻孔轨迹发生偏移的情况下，则需及时进行调整处理，保证钻孔钻进的正确性及安全性。此外，基于钻孔期间，利用水进行排渣处理，结合实际排渣结果，对施工区域的性质进行分析。

1. 3.3.4液压钻机应用与优化
2. 在液压钻机方面，选择ZYW2000型钻机，同样利用水进行排渣处理。同时，使用一般的钻杆，结合排渣结果，对钻进过程前方地质情况加以明确。上述1、2、3孔号钻孔施工实际情况如表2所示。因处于工作面当中，无煤区范围较大，基于后期回采期，需对采煤机的推进速度合理调整。此外，基于备采面，巷道掘进期间容易遭遇无煤区，在掘进期间有必要结合钻探结果，对掘进工艺进行优化调整，以此确保地质综合勘探工作质量成效的提升。

4结语

综上所述，地质综合勘探工作的开展意义显著，有助于勘探工作效率的提升，防范地质灾害等。在此项工作开展期间，需遵循一些基本原则，确保地质综合勘探工作能够顺利、有序进行。此外，还需根据钻探技术的应用实况，对钻探技术加以优化，以此提升地质勘探工作效率，预防控制孔壁坍塌等风险问题的发生，进一步有效保证地质综合勘探工作的安全性。

参考文献

[1] 徐杨，孟盛向，艾斯卡尔·吐尔逊，等.综合物探方法在煤田采空区的应用效果[J].新疆地质，2023，41（S1）：101.

[2] 毛世雄.综合勘探方法在地面塌陷勘察中的应用分析[J].资源信息与工程，2020，35（2）：36-38.

[3] 王瑞芳.综合勘探方法在湖底岩溶区隧道的应用[J].重庆建筑，2023，22（1）：61-64.

[4] 魏东旭，李健，王胜等.综合勘察方法在复杂岩溶桩基勘察中的应用[J].山东交通科技，2021（3）：104-107.

[5] 师永翔.综合勘探在隧道工程地质勘察中的应用研究[J].黑龙江交通科技，2021，44（6）：137-140.