基于野外地质勘探的地质机械高效配套研究 刘征

发表时间:2020/12/29   来源:《基层建设》2020年第25期   作者:刘征
[导读] 摘要:本文首先阐述了地质勘探工作的概述,接着分析了地质勘探工作的危险来源,然后分析了地质勘探方法,最后对钻机选型进行了探讨。
        山东省煤田地质局第一勘探队  山东省青岛市  266555
        摘要:本文首先阐述了地质勘探工作的概述,接着分析了地质勘探工作的危险来源,然后分析了地质勘探方法,最后对钻机选型进行了探讨。希望能够为相关人员提供有益的参考和借鉴。
        关键词:野外地质勘探;地质机械;高效配套
        引言
        野外地质勘探的效率和质量需要从多个方面入手,在具体作业时需要施工区的基本条件进行分析,选择合适的勘探方法,以此为基础确定钻机型号等,确保安全和工作效率。
        1地质勘探工作的概述
        地质勘探工作是由专业人员,通过野外地质作业、钻探施工、坑探施工、物探作业、测量作业等一系列方法对地质进行勘查、探测,确定每一层地质的不同特点,以便探明不同的矿藏或确定合适的持力层,根据所确定持力层的承载力和荷载来确定地质基础类型,为下一步开展地质活动做好参数调查和研究。作为一项非常专业化的工作,地质勘探有它自己的特性,比如点多面广作业范围大,施工环境恶劣危险性较大,对一些如地质钻坑探施工项目,还会存在修筑便道、平整场地、搬运大型机械设备等问题,同时可能面临山高险峻、沟壑纵深或密林覆盖等复杂环境,其工作强度和施工难度较大。在勘测过程中会受到各种不利的外界因素影响,如自然环境、气候或者当地政策影响,从而阻碍地勘工作的顺利进行;野外地质勘探工作经常面临的自然灾害危险,比如:火灾、地震、泥石流等,同时还会有其他的一些特殊危险,比如钻塔倾覆、设备事故、触电、高处坠落等。
        2地质勘探工作的危险来源
        2.1技术安全方面
        在地质勘探工作的真实进行中,会不定时的面临着由于技术安全没有做好预测和保障所带来的风险,比如地下钻探出现的危险有害能量源、高压管道爆裂等设备故障、没有严格按照地质勘探安全技术标准造成事故等等。
        2.2安全管理方面
        在地质勘探工作中,安全管理是非常重要的部分。如果安全经费投入不足,安全设施及个人防护装备不完善,野外作业人员不遵守安全操作规程,出现各种违章行为,同时应急救援准备不充分,又没有有效的安全监督检查,事故隐患长期得不到整改,野外作业安全就无法得到保证,因此,强化地质勘探的安全管理工作极为重要。
        2.3自然环境因素方面
        地质勘探常在山林、高原、沼泽、沙漠等艰险区域工作,会出现山洪、泥石流、滑坡、雷击等自然灾害,其次野外工作还可能会出现迷路、毒蛇猛兽袭击以及坠崖等意外事故;地质勘探施工作业中,操作一些专业机械设备,可能会发生触电、机械伤害等事故,会造成重大的人员生命和财产损失。这些不利因素都会影响到野外勘探工作的顺利进行。
        3地质勘探方法
        3.1钻探工程
        钻探工程简称“钻探”,在地质勘探工作中属于最基础的技术手段。这一方法主要是利用钻机破碎岩石,实现对地层的钻孔,借助这种方式采取岩芯或者矿芯,主要用在水文地质或者矿产资源的勘探工作中,能够探查到地下岩层以及框体等对其特性和分布情况做出准确了解。此外在地下水以及地热的寻找中发挥了极大的作用,被用于水利建设、土木工程等设施建设及地质资料勘查活动中。根据具体的钻进情况,从破碎岩石的外力性质来看,可以将其分为冲击、冲击回转钻进等,还可以从是否取样方面进行分类,分为取芯以及不取芯钻进这2种方式。钻探机械主要包括钻机、泥浆泵和动力机。钻机是向地下钻孔时最为重要的机械设备;而泥浆泵则主要是向钻孔中输送泥浆或者各种冲洗液,钻探工程相较于坑探以及物探来说有着自身独特的优势,所以在具体工作中被广泛应用。这一勘探方法受到地形以及地质条件限制影响较小,可以适应多种环境。在具体工作中勘探的深度和效率都有极大的保证,此外还能直接观察岩芯并完成取样工作,能够提供完备且科学的地质资料。


        3.2坑探工程
        坑堔工程主要是从地表向深部挖掘,得到坑槽或者坑洞,便于勘探人员对地质情况做出分析,从观察环节开始,再从完成开挖后的岩土中选择实验所需部分,由于探坑的尺寸比较大,为工作人员的直接观察提供了极为便利的条件,也便于他们获得详细的地层资料,这种勘探手段属于较为可靠的类型。这一工程一般可以分为探槽、试坑等,主要用在地层暴露区或者开放区域,一般在地质填土之前开展,为地表地质研究和勘察工作提供重要的依据,进而有效确保地质图的测绘精度,同时增强研究的深度。这一工程主要对于矿区地质浅层下的地层产生作用,从中完成地质取样以及具体的研究工作,对于此区域内的盐层性质以及结构作出探测与分析。此外对于地质条件复杂的区域,一般会选择部分勘探坑道和竖井相互作用,将其作为生产巷道,能够促使地质勘探以及研究采样2项工作同时进行。但由于探坑的面积较大,这对其安全性能的保障来说有较高的难度,同时限制了勘探深度。所以这一工程主要起去除地表覆土的作用,为矿区岩性的划分提供良好的条件,再结合断层破碎带等的具体参数完成对于岩石结构的分析。
        3.3地球物理勘探
        简称“物探”,顾名思义,这一方法的使用需要对矿区岩体的物理性质作出分析,以此为基础,结合相应的测量仪器完成信号的传输以及接收,及时发现地球中各类物理场的改变,筛选有用的信息开展研究工作,完成对于矿区地层性质的分析判断。这一类勘探工程有较多的分类,常见的有重力勘探、电阻率勘探等,这一工程从技术方面来看较为先进,工作效率高,也没有复杂的装备,所需成本少,此外,当面对较大面积的矿区时,借助这一方法能够实现对于地层物理参数的快速分析。但这一工程属于间接勘探,所以结果并不唯一,得到的数据没有较高的可靠性,这也成为其一项发展短板,所以在具体的勘探工作中,需要综合考虑各项因素,对于勘探方法也应结合使用,更好地确保此项工作的效率。
        4钻机选型
        4.1ZD60地质钻机
        ZD60地质钻机有动力强、能量大的特点,在常见的塌孔以及埋钻等问题中发挥极大的作用,这是一类全液压钻机,其设计主要借助模块组合,拥有良好的分体性能。此外,这一钻机可以与多种钻孔工艺相结合,尤其在一些繁琐的地层中,能发挥更大的作用。这一钻机还有着操作简单的特点,支持远程操控,极大地节省了人力物力。但它也有劣势,由于其重量大,所以移动不便,在钻进行程方面也有限制,作业时需要借助连续的接长钻杆,会对工程进度产生极大的影响。
        4.2XY_4型千米钻机
        XY_4型千米钻机有钻速快、转速级数多的特点,在转速方面有8级左右,高低速的转换能够有效满足作业中的不同需求,其在低速方面,扭矩大且性能稳定。这一钻机能适应较多的工艺,使用广,最主要还能用在固体矿床中,对其中的金刚石等实施钻探工作。这一钻机在小口径的金刚石钻进工作中有着重要的作用,同时也能满足各种工程钻孔的要求,在天然气以及地下水等类型的钻探工程中被较为广泛运用。这一钻机结构比较简单,相应地可拆性较强,它主要由9个单独部件组成,而且这些部件都能看到,也不存在重叠情况,这对于钻机的维修以及保养来说是极大的便利。此外,搬迁也非常方便,所以它受到了山区地区钻探工作的青睐。
        结束语
        野外地质勘探由于作业环境的特殊性,在工作时应认真分析,确保作业质量。在具体的勘探过程中,应先对矿区的基本情况做了解,明确其基本特性,尤其是其所处的地理环境,要实现勘探效果以及经济收益的双赢,就要结合实际情况选择合适的方法,明确各类地质机械的性能参数,实现高效配置,进而有效确保这一工作的效率。
        参考文献:
        [1]基于野外地质勘探的地质机械高效配套探析[J].黄率帅.世界有色金属.2018(17)
        [2]基于野外地质勘探的地质机械高效配套研究[J].沈俊.华北自然资源.2020(04)
        [3]关于野外地质勘探中地质机械高效配套的研究思考[J].郑囡囝.山东工业技术.2015(18)
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