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地质勘探技术在钻探工艺中应用分析

发表时间：2020/11/18 来源：《基层建设》2020年第22期作者：顾洪亮

[导读] 摘要：在我国进入21世纪快速发展的新时期，人们生活质量在不断提高，近年来随着我国能源事业的日益发展，能源的开采也随着不断地扩大，而地质勘探技术在能源行业也得到了广泛的应用，本文笔者将对我国常见的地质勘探技术进行分析，并对地质勘查的策略进行简述。

        新疆煤田地质局161队
        摘要：在我国进入21世纪快速发展的新时期，人们生活质量在不断提高，近年来随着我国能源事业的日益发展，能源的开采也随着不断地扩大，而地质勘探技术在能源行业也得到了广泛的应用，本文笔者将对我国常见的地质勘探技术进行分析，并对地质勘查的策略进行简述。
        关键词：地质勘探技术；钻探工艺；应用
        引言
        虽然在科学技术的不断发展下，煤矿开采和生产的技术在不断提升和优化，生产效率在大大提高，但是安全作为煤矿生产的第一要义是需要特别关注的重点工作。做好水文地质勘探工作，既是保障煤矿生产安全的重要基础，同时也是提升煤矿生产效率的重要前提。水文地质勘探还会对煤矿开采技术的选择产生直接的影响，能够为煤矿生产提供相应的参考。
        1煤矿水文地质勘探的重要性
        在我国经济高速发展的同时，国内现有的能够保证国民经济正常发展的资源，已经受到了我国能源管理部门的高度重视，如煤矿资源、水资源等。这类资源是国民经济生产的命脉，必须严格控制，合理利用和开发。近年来，国内的资源已经呈现出产量不足等严重的问题，这一问题将对我国的重工业、轻工业等生产带来重大影响。在20世纪初期，我国提出了保护环境、节约资源的基本国策，对国内资源进行勘探清查，并制定合理的开采规划。煤矿的开采需要一定的技术支持，在开采之前，要进行水文地质勘探工作，有效弄清楚煤层赋存区内的水文地质结构。水文勘探工作能够帮助工作人员掌握矿床下的水资源情况，对地下水的数量有一定的了解，根据水量及流向，在采挖进行之前制定科学的采挖入口，防止地下水在采挖时突然涌出，冲毁工程设施，对施工人员的生命财产安全造成损害，从根本上降低开采风险。
        2地质勘探技术在钻探工艺中应用
        2.1淤泥层选钻
        当施工的地表层是淤泥的时候，通常以粘性土为主。地表层的颜色是灰黑色，虽然主要以粘性土为主，但是仍然夹带一些粉土，因此承载力不强，而且厚度也不厚。淤泥层的下面还有多种砂层分布，如粉砂层、细砂层和中砂层。通常来说，单桩的穿砂层能力最多达到18.7米，但是砂层的平均厚度至少为8米，所以施工过程中十分困难。对于淤泥层的问题，可以选用以下几种有效的方法进行解决。在淤泥浅层部分，可以用换填的方式进行处理，如果淤泥层需要提升承载力，也可以进行夯实处理。但是对于淤泥深层的桩基来说，可以通过增加钢护筒的长度，这样在埋设钢护筒的时候可以超出淤泥。上述方法只是基本方法，如果淤泥层问题仍然无法解决，就需要进行循环钻施工，因此需要动用旋挖机。旋挖钻机工艺引入我国时间很短，因此我国相关的技术仍然处于研究之中，对于许多工艺仍然需要探究，而且我国南北地质相差大，因此操作旋挖钻机需要多种方法。因为淤泥层的载重能力较弱，所以在施工前必须进行承重力加固。首先对地表淤泥进行处理，通常的方法回填技术的使用，当然也可以采用厚钢板进行加固，或者两种方法同时使用，这样能够增加地表承重力，保证钻机能够平稳运行，避免安全事故的发生。旋挖钻机在钻头的选用上可以使用土层双底捞砂斗，这是因为对于直径娇小的孔，单开门双底土层捞砂斗，但是对于其他的淤泥质土则可以用体开式钻头或者带有流水孔的直螺旋钻头，这样更便于钻孔。但是钻具在进行钻孔的时候，必须加大流水孔，以避免钻底压力过大而导致吸钻现象出现。
        2.2地质勘探技术中的电磁勘探技术
        电磁勘探技术主要是通过地球上的物、化、地三者的结合，并通过借助需要探测的岩体的重力大小以及岩体演变的规律，来对地质的信息以及矿产能源的储备状况和地质情况予以定位、预测和开采。

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电磁勘探技术作为地质勘探技术中的一种勘探技术，它除了以上的运用地球上的物、化、地三者的结合对地质进行定位、预测以及开采外，它还以通过设置磁场的方式，并在相关的仪器设备的辅助下，对磁场周围予以信息的采集，并对采集的信息予以分析和研究，已达到对地质情况、能源储备情况、岩石分布情况的全部掌握，为后期的开采做好前期的准备工作。
        2.3平衡勘探环节地理、物理以及化学三者间的关系
        结合以往地质部门工作经验，笔者认为在未来找矿地质勘探技术创新的过程中，技术人员也应紧握找矿地质勘探过程中蕴含的地理、物理以及化学领域间的关联性，通过恰当的方式实现其三者之间的相对平衡，以此凸显找矿地质勘探技术创新的优势所在，进而获得更好的找矿地质勘探效果。比如，在进行偏远山区的找矿地质勘探过程中，技术人员在面对地质复杂的找矿地质勘探过程中，技术人员就可以通过对地理、物理以及化学三场异常的相互约束入手，以此实现对偏远山区地质情况的勘测，为后续矿业生产奠定基础。
        2.4γ射线水探勘探技术
        γ射线水探勘探技术主要是利用γ射线对勘探区域进行扫描，然后根据扫描的横向分布情况对含水层的位置、含水量等进行判断，以此为基础对煤矿层基岩断裂层的技术性风险进行判断，以此来达到煤矿水文地质勘探的目的。γ射线水探勘探技术的原理主要是根据岩层中断裂带的构造对含水量进行测算的，作为一种间接性水探勘探技术，γ射线水探勘探技术主要应用在表层土覆盖地段的水文地质勘探中，由于煤矿层的深度会对射线的频率产生直接的影响，因此在水文地质勘探过程中应当对周围的地质环境条件进行综合考虑，通过γ射线水探勘探技术获得的含水量探勘结果只能作为参考依据，而不能应用在科学严谨的模型计算中。γ射线水探勘探技术在我国煤矿水文地质勘探工作中的应用时间是比较久的，并且作为一种辅助性勘探技术在煤矿水文地质勘探工作中发挥了重要的作用，在实际应用过程中，γ射线水探勘探技术主要应用在寻找破碎底层、勘探裂缝地层发育水，并且具有设备接单、准确性受外界影响小的优势。
        2.5卵石层选钻
        卵石层的岩石颗粒比较大，而且会出现不同程度地风化，其结构通常是由碎屑或者石英组成的，因此形状也不会很规则。但是卵石地层的渗水性比较强，因为空隙比较大，但比起黏土层，它的压缩性也比较低。因为卵石层的强度大，所以经常会磨损钻具，甚至还会出现埋钻的情况。所以卵石层选钻可以选择用端螺旋钻头，采用分级钻进的方式施工，当然对于那种岩石土层密度非常高的土层，一定要放缓钻进速度，或者利用正反交替转动的方式进行钻进，这样钻进工作会更加顺利，对于钻头的损害也会较小。
        结语
        综上所述，勘探技术随着我国社会的发展，其自身在逐步发展的同时，其技术的应用也越来越被大众所关注，而勘探技术以及勘查技术对于矿产资源情况和岩石分布情况起着重要的作用，只有在重视勘探和勘查技术的同时，再结合科学的手段，才能使勘探和勘查技术得到不断的提升，最终达到满足市场需求的目的，更好的为市场服务。
        参考文献：
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        [5]赵世民.找矿地质勘探技术的创新研究[J].无线互联科技，2018，15（17）：157-158.