摘要：科学技术的进步,极大地促进了钻探机具应用水平的提高,其在钻探工程中所发挥的作用越来越显着。在当前各种技术条件下,如何更好地提高钻探机具在钻探工程中的应用价值,成为业内广泛关注的焦点问题之一。基于此,首先介绍钻探机具的相关内容,分析其在钻探工程中的具体作用,并结合相关实践经验,探讨优化其应用效果的可行建议,望有助于相关工作的实践。
关键词：钻探机具,钻探工程,作用,应用
作为钻探工程实践的重要工具之一,钻探机具的关键性价值不言而喻。通过现代化钻探机具的应用,可有效提高钻探工程的工作效率和实际效果,优化钻探工程实施质量。因此,探讨钻探机具在钻探工程中的应用策略具有深远意义。
1 钻探机具概述
钻探机具通常是指钻探工程实践中所需要的专业化设备工具,是完成钻探工程任务的最主要装备。钻探机具根据钻探工程实际需求,按照相应的操作方法与工艺流程开展钻探工作,发挥钻探作用,提高钻探工程质量与效率[1]。
钻探工程通常是指通过采用专业化的机械设备,对地表岩层进行钻透,达到预期深度后获取相应的钻探样品,用于分析和研究地质信息,将所得到的分析信息作为开展矿产开采、建筑施工、岩土工程等工作的重要依据,是诸多地质类工作的前提与基础。
作为钻探机具种类中的重要组成部分,钻机的关键地位不言而喻。钻机主要由机械传统系统、液压传动系统、回转系统和升降系统等部分组成,可自由控制钻探深度和钻探口径。一般情况下,钻机的钻探深度越大,其口径相对越小。
由于钻探原理不同,可将钻探方法细化分为物理钻探、化学钻探和机械钻探等。当前,物理钻探和化学钻探已经在技术方面取得了重大科研突破,并已经付诸实践。但相比而言,机械钻探方法相对更成熟,应用覆盖面更广,主要通过对地表岩层施加额外应力,待超出地表岩层承受范围后将岩层破坏,达到钻探预期效果。
随着科学技术的飞跃发展,各类新型钻探机具陆续出现,极大地促进了钻探技术的跨越式发展,提高了钻探工程事业的发展质量。当前,包括多功能钻机、全新液压钻机等在内的新型钻探工程装备已经陆续配备到位,使钻探工程事业的发展日趋成熟。
2 钻探机具在钻探工程中的作用
钻探工程的有序实施有赖于钻探机具效用的充分发挥。钻探机具应用效果的好坏,直接关系钻探工程质量的高低。具体而言,钻探机具在钻探工程中的应用主要表现在以下几个方面。
2.1 地质普查钻探
地质普查钻探的主要目的在于探明基岩性质、分布、构造等基本信息,通过爆破钻孔等方式进行深入钻探,获取相应的钻探数据信息。在地质普查钻探中,常用的钻探机具主要有地表取样钻机、浅孔轻便钻机等[2]。
2.2 矿产勘探钻探
矿产勘探钻探主要侧重于探明矿产资源性状、分布特点、储量情况以及水文信息等,为矿产工程的顺利实施提供可靠的钻探信息。因此,矿产勘探钻探主要应用于矿区,通过设定相应的勘探网络进行钻探操作。在矿产勘探钻探中,常用的钻探机具有岩心钻机等。它的型号众多,工程人员可据实选取。
2.3 水文地质钻探
水文地质钻探的侧重点在于查明水质、水体运行规律、水文分布状态等信息。在工程施工、岩土工程、工业勘察等实践中,均需将水文地质钻探数据信息作为后续环节有序开展的重要参考和依据。在水文地质钻探中,通常秉承“探采结合”的原则。常用的钻探机具有红星系列水井钻机,型号同样较多,为钻探工程在钻探机具的选择方面提供了更多可能。
2.4 工程地质钻探
工程地质钻探主要为各类土木工程、建筑工程服务,一方面可有效探明土木工程的基础工程情况,为后续采取基础工程处理措施提供参考(往往需要对钻孔作出特别要求),另一方面充分保障钻孔灌注桩、地下连续墙、基础加固等工程施工的顺利进行,为工程施工提供更多便利条件。通常采取的钻探机具有锚杆钻机、旋挖钻机和非开挖钻机等[3]。
2.5 油气资源钻探
我国油气资源丰富。在油气资源勘探实施前,要进行必要的钻探工作。一般情况下,为提高油气资源的钻探和开采环节的协调性,充分深度融合钻探井与开采井的功能。此类钻井深度往往极大,对钻探要求较高,因此需要的钻探机具性能要专业、坚实和可靠。
当前,国家经济社会持续发展,对钻探机具与钻探工程提出了新的需求,因此钻探机具的应用领域和覆盖面得以有效拓展。前期尚未涉入的领域已经开始出现钻探工程的影子,如隧道工程钻探、海底地质钻探和极地钻探等。
3 钻探机具在钻探工程中的应用建议
3.1 钻探机具实现国产化与现代化
当前,我国钻探机具在钻探工程中的应用与欧美发达国家依旧存在显着差距,钻探机具的现代化特征表现不足,钻探开采的深入性不够,在更深层次的钻探方面存在显着缺陷。为持续优化钻探机具在钻探工程中的实际应用效果,既要积极引进先进钻探机具,又要加快钻探机具现代化与国产化进程,提高钻探机具在钻探实际应用中的整体效果。因此,要立足钻探工程实际需求,强化钻探机具创新,研发现代化钻探机具,优化钻探工程的开采深度。要借鉴吸收国外在钻探机具方面的先进经验与做法,消化吸收,为我所用,使我国钻探机具具备更为广阔的发展空间[4]。
3.2 要注重发展深部资源勘探技术和机具
现代化钻探机具的最有效应用表现在深部资源勘探方面。整体来看,尽管国内部分单位引进了国外相对先进的深部资源勘探技术和相应的钻探机具,但由于自主创新与研发不足,使钻探机具的依赖性较强,缺乏自主性技术品牌,难以改变我国当前相对落后的勘探技术和钻探机具现状。因此,要坚持高标准、高起点,在提高钻探机具应用效果和质量的同时,确保其安全性与稳定性。要为现代化钻探机具的应用创造良好的内外部环境,鼓励新型钻探机具的研发与创新,使其在深部资源勘探中发挥更加重要的作用,推进钻探工程实现质的飞跃。
3.3 推动钻探机具向自动化、智能化方向发展
在钻探工程中,提高钻探机具的自动化与智能化水平,有助于极大地提高钻探机具的使用效率,在更短的时间内完成更多数量、更高质量的钻探工程任务。因此,要将钻探机具与计算机技术、信息化技术和人工智能技术等充分结合,实现钻探机具在层次与质量方面的双提升,并在钻探工程实践中不断发现钻探机具存在的缺陷与不足,采取合理化措施与方法予以优化调整,始终保持钻探机具的自动化与智能化发展方向[5]。
结语
综上所述,受技术方法、操作工艺等方面的影响,钻探机具在钻探工程中的应用依旧存在问题,制约着钻探机具有效作用的深入发挥。有关人员应该从钻探工程的客观实际需求出发,充分尊重钻探机具应用与发展的客观基本规律,多措并举,综合施策,切实提高钻探机具的实际应用效果,为开创钻探工程事业新局面保驾护航。
参考文献
[1]冉恒谦,张金昌,谢文卫,等.地质钻探技术与应用研究[J].地质学报,2018,(11):1806-1822.
[2] 张佳文,张林霞.我国深部矿产勘查现状与钻探技术进步[J].探矿工程(岩土钻掘工程),2018,(11):88-89.
[3]刘跃进.岩心钻探设备的现状与发展[J].探矿工程(岩土钻掘工程),2017,(1):39-43.
