復(fù)雜地質(zhì)鉆探工藝研究

1 涉及地質(zhì)鉆探技術(shù)的領(lǐng)域
　　地質(zhì)鉆探技術(shù)可以用于地質(zhì)礦產(chǎn)勘查、開發(fā)地下水資源、防治地質(zhì)災(zāi)害、工程的建設(shè)等領(lǐng)域。第一、地質(zhì)鉆探技術(shù)可用于多種礦產(chǎn)的鉆探，像礦產(chǎn)中的有色金屬、黑色金屬以及稀貴金屬都離不開地質(zhì)勘探技術(shù)。第二、化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中的一些原材料也需要依賴于地質(zhì)勘探技術(shù)工藝取得，化學(xué)生產(chǎn)行業(yè)中所需的金剛石、云母和石墨等材料都需要建立在地質(zhì)鉆探技術(shù)上。第三、開發(fā)水資源。地質(zhì)勘探技術(shù)可以運用于水資源的開發(fā)過程中，通過地質(zhì)鉆探先了解到一個地區(qū)的地下水資源儲藏的量和質(zhì)量，并根據(jù)相關(guān)的巖體和土壤分析該地區(qū)的地質(zhì)分布狀況，進而確定有效的實施方案，促進水資源的合理、有效開發(fā)。第四、地質(zhì)鉆探技術(shù)可以用于地質(zhì)災(zāi)害的防治。通過地質(zhì)鉆探了解相關(guān)地區(qū)的地質(zhì)特征，進而能夠預(yù)測該地區(qū)可能發(fā)生什么地質(zhì)災(zāi)害，并進行有效的防范，做到防范以為然。假如自然災(zāi)害已經(jīng)發(fā)生也要借助地質(zhì)鉆探技術(shù)才能確立良好的施救措施，所以說地質(zhì)鉆探在防治自然災(zāi)害方面功不可沒。第五、地質(zhì)鉆探技術(shù)用于工程建設(shè)。在建筑工程的建設(shè)中，可以通過地質(zhì)鉆探技術(shù)對工程建設(shè)處的地質(zhì)狀況進行充分了解，為工程地基、樁基牢固建設(shè)提供一定的參考數(shù)據(jù)，有利于整項工程的有效施工，保障工程的順利竣工，提高工程建設(shè)的質(zhì)量。文章主要以地質(zhì)鉆探在礦產(chǎn)開發(fā)過程中為例進行論述。
　　2 地質(zhì)鉆探
　　地質(zhì)鉆探是地質(zhì)勘探的重要組成要素，地質(zhì)鉆探需要相關(guān)的鉆探機械設(shè)備，在鉆探的過程中利用鉆探器械從地表向地下鉆孔，進而獲取地層中巖石和礦樣，并對這些獲得的巖石礦樣進行分析比對，能夠?qū)Φ貙又械牡V藏種類，質(zhì)量和埋藏位置進行有效判斷，然后采取有效的開采方案，促進開采工程的實施。地質(zhì)鉆探在我國最先運用于尋找水資源和鹽資源。隨著地質(zhì)鉆探技術(shù)的發(fā)展和其他領(lǐng)域?qū)υ摷夹g(shù)的需要，鉆探技術(shù)被引入其他領(lǐng)域的地質(zhì)鉆探中去。隨著人們生產(chǎn)生活的不斷發(fā)展，對能源的需求量不斷增大，人們對地質(zhì)鉆探技術(shù)更加地重視起來。
　　3 地質(zhì)鉆探的現(xiàn)狀分析
　　地質(zhì)鉆探在國外的應(yīng)用中，目前主要以小口徑金剛石繩索取心鉆探技術(shù)為主，對特殊地質(zhì)條件和礦種采用一些與之相符合的鉆探工藝。很多國家主要采用金剛石回轉(zhuǎn)鉆進、三牙輪鉆進、氣動潛孔錘鉆進。而常規(guī)提鉆取心、繩索取心、反循環(huán)取樣是它們常用的提鉆取心方法，其中繩索取心和反循環(huán)取樣用得最多。液體、壓縮空氣和泡沫被用作沖洗介質(zhì)，振動鉆的使用取消了沖洗的工藝流程，是比較方便快捷的取心技術(shù)。漏失地層鉆進問題得力于水基成膜鉆井液體系以及微泡鉆井液體防漏、堵漏技術(shù)來解決。使用的地質(zhì)鉆探設(shè)備各個國家都有所不同，從瑞典、加拿大、澳大利亞各個國家的地質(zhì)鉆探都不盡相同，但是它們的共同點是鉆機為全液動力頭長行程給進。柴油機或電動機是鉆機動力來源，靠履帶自行式、卡車自行式、輪胎拖掛式來移動。地質(zhì)鉆探的信息技術(shù)化的水平較高，基本實現(xiàn)智能化鉆探。鉆探工藝和方法不局限于單一的哪種模式，并且在注重健康和安全方面也有了完整的防范措施。我國的地質(zhì)鉆探技術(shù)較之國外發(fā)展較晚，但是也取得了不少成果，特別是“中國大陸科學(xué)鉆探工程”5158m“科鉆一井”的實施，取得了一系列鉆探技術(shù)成果，在國際上也能堪稱先進水平。這套系統(tǒng)技術(shù)中的硬巖深井取心鉆進技術(shù)、擴孔鉆井技術(shù)、泥漿技術(shù)以及井斜控制技術(shù)。螺桿馬達、液動錘和金剛石取心鉆進系統(tǒng)共同構(gòu)成的地質(zhì)鉆探系統(tǒng)，在國際上處于領(lǐng)先的位置。它具有高效、優(yōu)質(zhì)、安全、經(jīng)濟的特點，這套系統(tǒng)算得上取心鉆探系統(tǒng)技術(shù)的重大突破。
　　4 復(fù)雜地質(zhì)鉆探的意義
　　我國的礦藏經(jīng)過數(shù)十年的開采之后，容易開采的礦床幾乎開采殆盡，很多礦床已經(jīng)在粗放型的開采模式中，現(xiàn)行和今后的人們面臨著地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，難以開采的難題。對這種地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，開采難度較大的礦床開采需要復(fù)雜地質(zhì)開采的相關(guān)理論作為有力支撐，另一方面要對現(xiàn)行的鉆探技藝進行改進，以適應(yīng)開采難度不斷加大的礦藏開采需求。復(fù)雜地質(zhì)的有效鉆探能夠彌補因為鉆探技術(shù)問題帶來的能源需求缺口。突破復(fù)雜地質(zhì)鉆探難題能夠?qū)ξ覈粩嗉哟蟮哪茉葱枨筇峁┯行ПＵ稀?fù)雜地質(zhì)鉆探將成為未來我國地質(zhì)鉆探需要攻破的技術(shù)難題，所以我們要清楚地意識到我國礦藏開采的現(xiàn)狀，預(yù)先對復(fù)雜地質(zhì)中的鉆探技藝進行研究和改善，避免在復(fù)雜地質(zhì)鉆探中因為技術(shù)性的問題而阻礙鉆探順利開展，為能源安全提供有效保障。所以說研究復(fù)雜地質(zhì)鉆探意義重大，不僅是礦藏開采的需要，更是能源安全保障的需要。
　　5 不同的鉆探工藝技術(shù)
　　隨著我國鉆探工藝的不斷發(fā)展和逐漸完善，很多鉆探工藝都取得了十足的發(fā)展，主要體現(xiàn)在：
　　5.1 振動鉆探工藝
　　振動鉆探工藝一般用于較硬地質(zhì)的鉆探，如：第四世紀沖擊層中的礫石層、黏土層和卵石層的鉆探。振動鉆探通過取巖心和去取巖屑法實現(xiàn)對地質(zhì)概況進行了解。振動鉆探中有包括回轉(zhuǎn)鉆探、沖擊回轉(zhuǎn)鉆探和沖擊鉆探，在使用的過程中可以根據(jù)相關(guān)的地質(zhì)的軟硬程度采用不同的鉆探方法。而根據(jù)鉆探的深淺又分為淺鉆和巖心鉆，可以根據(jù)需要采用不同深度的鉆探方法。
　　5.2 金剛石鉆探工藝
　　金剛石鉆探采用金剛石作為鉆探工具的鉆頭，由于金剛石超硬的特點，在巖體進行鉆探的過程中效果好，孔內(nèi)意外少。并且金剛石鉆探工具較之其他材料的鉆探設(shè)備具有輕便的特點，適合野外作業(yè)時采用，是受勘探隊員們歡迎的鉆探工藝。金剛鉆中的鉆頭也分很多種類，我國用得最多的是人造金剛石孕鑲鉆頭。
　　5.3 多工藝空氣鉆進技藝
　　空氣鉆進在鉆探的過程中采用空氣、泥漿和泡沫來代替水作為沖洗介質(zhì)的鉆進法，這種鉆探方法多用于干旱缺水的地區(qū)的鉆探。在鉆探的過程中，我們要實施鉆探的地區(qū)往往不是我們自己的愿望能夠左右的，干旱確屬的地方只要有鉆探的需要，我們都要進行鉆探，采用這種鉆探方法是符合該地區(qū)的地理特征的，能夠?qū)崿F(xiàn)順利鉆探。
　　地質(zhì)鉆探工藝發(fā)展到目前為止，已經(jīng)在多種鉆探工藝上都取得了卓著的成就，在復(fù)雜地質(zhì)鉆探的過程中，可以根據(jù)該地的地貌特征、地理氣候環(huán)境，鉆取的深淺等使用不同的鉆進技藝，以求實現(xiàn)高效鉆探的目的。地質(zhì)鉆探本身是一項復(fù)雜的工程，而復(fù)雜地質(zhì)的鉆探更是存在難度，需要鉆探隊員在多種鉆探技藝中進行分析比對，在實踐過程中不斷總結(jié)，最終確立一種行之有效的鉆探方法，攻克復(fù)雜地質(zhì)鉆探的難關(guān)，為人們的能源需求提供更大的安全保障。