翟常修
(新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局七0四隊(duì) 哈密 839000)
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,各個(gè)領(lǐng)域上的進(jìn)步,鉆探工程在原有的基礎(chǔ)之上也得到了很大程度上的改良與發(fā)展。我們通常所說(shuō)的鉆探工藝的必要施工方法,其組成由鉆頭、鉆機(jī)以及鋼管等等,在鉆機(jī)的帶動(dòng)之下,將軸心壓力傳入到地層處進(jìn)行破碎施工,直至達(dá)到應(yīng)有的目的。根據(jù)項(xiàng)目所在地不同的自然地理環(huán)境,那么在進(jìn)行鉆探工程的過(guò)程中就需要選用正確的施工技術(shù),這樣才能更好的確保其施工質(zhì)量,提升地質(zhì)勘探的水平與效果。
通常情況下,鉆探設(shè)備是由鉆桿、鋼管、鉆頭以及沖洗液組成的,以下就對(duì)這些設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)的講述:
該設(shè)備在實(shí)際工程之中的材質(zhì)基本上為鋼材,而管的橫截面形狀為圓形,一般情況下每根鉆桿的長(zhǎng)度在4.5~6.0m,其橫截面半徑維持在40~50mm。鉆桿的作用就是為了帶動(dòng)鉆頭的運(yùn)動(dòng),通常情況下將鉆桿的連接方式分為兩種,即焊接與螺紋絲扣連接。
鋼管俗稱(chēng)套管等,有著不同的名稱(chēng),但都是指一種東西,它主要能夠起到支撐護(hù)鉆孔壁的作用,能夠有效防止孔洞內(nèi)部發(fā)生坍塌等問(wèn)題。
根據(jù)實(shí)際工程的不同需要,以及巖石硬度的不同,在鉆探不同區(qū)域的過(guò)程中我們就需要采用不同類(lèi)型的鉆頭,而鉆頭類(lèi)型有金剛石、硬質(zhì)合金以及鋼粒三種類(lèi)型,不同的鉆頭則適用于不同堅(jiān)硬程度的地層。如金剛石是在對(duì)最堅(jiān)硬巖層進(jìn)行施工的過(guò)程中采用的,并且現(xiàn)階段,由于金剛石的獨(dú)特性,金剛石鉆頭被人廣泛利用,在實(shí)際工程中選用該鉆頭有著鉆進(jìn)速度快、鉆孔光滑、安全可靠等諸多優(yōu)點(diǎn),其在鉆探工作中的特殊地位是不可動(dòng)搖的。
在實(shí)際工作的過(guò)程中,由于項(xiàng)目的特殊性,通常情況下所采用的沖洗液也有著不同的配方,一般情況下根據(jù)不同地層可配用不同的配方,即適用于完整灰?guī)r地層;流沙、鵝卵石地層;泥巖地層以及適用于粉砂巖地層的配方等等。
在鉆探施工的過(guò)程中,一般采用的鉆探方法有回轉(zhuǎn)鉆探、沖擊鉆探、振動(dòng)鉆探等,以下對(duì)這幾種方式進(jìn)行分別介紹。
當(dāng)采用該方式進(jìn)行鉆探工作的過(guò)程中,如鉆頭已經(jīng)進(jìn)入環(huán)狀鉆進(jìn)模式時(shí),則可以對(duì)巖芯進(jìn)行提取,這樣非常方便勘察取樣工作的開(kāi)展;如果鉆頭已經(jīng)進(jìn)入全面鉆進(jìn)模式,那么通常其鉆進(jìn)軌道為螺旋曲線狀,那么就不需要對(duì)巖芯進(jìn)行提取。
這種鉆探方式通常情況下適用于比較堅(jiān)硬的巖層或土層,在巖石層中進(jìn)行鉆探工作,則可以采用孔底全面沖擊鉆進(jìn)的施工方法,提升施工速率;而在一些較為堅(jiān)硬的土層之中,則應(yīng)該在鉆機(jī)沖擊力的影響下,采用鉆頭刃口切削的方式慢慢的進(jìn)行鉆探。
振動(dòng)鉆探的方式一般適用于對(duì)于鉆探深度沒(méi)有較高要求的土層,主要是用于土壤顆粒比較小的土層,這種鉆探方式的最主要的優(yōu)點(diǎn)就是工作效率高、施工方便、操作較為簡(jiǎn)單。
由于地層有著不同的特殊性,所以在進(jìn)行上部地層鉆探施工的過(guò)程中,應(yīng)盡量避免在地層空洞區(qū)進(jìn)行鉆探,而應(yīng)讓鋼管深入到巖石層中,這樣能夠大大避免鋼管在工作的過(guò)程中發(fā)生整體性破壞等問(wèn)題,當(dāng)工程需要時(shí),還可以采用下兩路鋼管的施工工藝。
在這類(lèi)的孔壁中開(kāi)展鉆探工作應(yīng)對(duì)鉆探速度、鉆探壓力進(jìn)行有效控制,降低鉆壓。同時(shí)還應(yīng)該配置符合鉆探工作要求的沖洗液,做好孔壁的沖洗工作,從最大程度上保障孔壁的穩(wěn)定性,等到孔壁參數(shù)穩(wěn)定之后,再進(jìn)行繼續(xù)鉆探工作,如果遇到孔洞內(nèi)部坍塌情況較為嚴(yán)重時(shí),則必須立即采取措施更換鉆探設(shè)備等。
當(dāng)在地層傾角比較大的區(qū)域進(jìn)行鉆探工作時(shí),一旦操作不當(dāng)很有可能發(fā)生坍塌等問(wèn)題,由此我們?cè)谑┕さ倪^(guò)程中首先應(yīng)該確保全孔灌漿,通過(guò)這種方式將臟泥漿換成新泥漿,其次就是要對(duì)鉆進(jìn)的系數(shù)進(jìn)行有效控制,保障鉆速適中,從而避免抱鉆等問(wèn)題的出現(xiàn)。
在施工的過(guò)程中,應(yīng)采用有效措施避免抱鉆問(wèn)題的發(fā)生。當(dāng)鉆入擁有較大傾斜角時(shí),非常容易使得周?chē)讓咏Y(jié)構(gòu)發(fā)生破碎問(wèn)題,在這種情況下鉆孔非常容易產(chǎn)生坍塌現(xiàn)象而導(dǎo)致飽鉆,為了避免這種問(wèn)題可采取以下幾點(diǎn)措施:首先要撈出內(nèi)管,并沖孔再加尺;其次就是要適當(dāng)提升下入內(nèi)管的速度,內(nèi)管到達(dá)指定位置并各項(xiàng)參數(shù)穩(wěn)定后,才能再次開(kāi)展鉆探工作,在操作的過(guò)程中要確保泥漿循環(huán)的通暢性。但是在有需要的情況下,依然可以采用強(qiáng)拉硬頂?shù)确椒▽@具提升到坍塌位置。
隨著現(xiàn)代技術(shù)的不斷發(fā)展以及人們需求的不斷增加,對(duì)鉆探工程提出了更高的要求,使得鉆探工作的難度與工作量不斷提升。面對(duì)這一現(xiàn)狀,有關(guān)人員應(yīng)扎實(shí)理論功底,積累實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),從實(shí)踐之中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、思考問(wèn)題、解決問(wèn)題,更加積極的做好本職工作,為我國(guó)的鉆探事業(yè)貢獻(xiàn)出自己的一份力。