地质勘查钻探信息对钻探方法的影响

时间:2022-10-09 09:04:15

地质勘查钻探信息对钻探方法的影响

摘要:针对工程地质勘查作业中,钻探信息对钻探方法选择的影响,从钻探方法技术原理与应用等角度,做了简单的论述。钻探信息是钻探方法选择的基础,也是钻探方法应用效果的保障,对此在工程地质勘查作业中,加强钻探信息的搜集,对确保钻探工作的质量与效率,有着积极的作用,基于不同的钻探信息,结合钻探方法的优势,能够优化出钻探方法。

关键词:工程地质勘查;钻探信息;钻探方法;选择性影响

现阶段地质勘查作业中,常用的是钻探方法,其与钻探方法结合运用,能够快速的获得工程地质资料,提高资料处理效率,有着积极的作用。随着工程建设环境的日益复杂,使得工程地质勘查作业的重要性得以凸显。在开展地质勘查作业的过程中,钻探方法的选择与应用,直接影响着钻探效率与进度的控制,因此对工程地质资料的搜集,有着较高的要求。

1钻探技术应用分析

目前,我国的钻探技术与装备水平较为先进,地质钻探技术的应用,主要是在地表钻孔,将地里面的岩石击碎,获得地下岩层内的地质构造信息,为工程建设提供完整的数据信息。我国工程地质勘查作业中,常用的钻探技术,主要包括反循环钻探技术以及绳索取芯技术等,每个技术的应用优势不同,适应的工程地质也不同,因此工程地质勘查作业中的钻探信息收集,有着必要性。

2钻探信息对钻探方法选择的影响

工程地质勘查作业的过程中,常遇到的地质类型,主要包括浅土层、碎石类土层等,为了能够确保钻探方法应用效果,则需要合理的利用钻探信息,比如颗粒组成与密实度等指标。

2.1影响浅土层钻探方法选择的指标

在对土层进行地质勘查作业的过程中,影响钻探方法选择的因素,主要包括岩芯采取率与回次进尺率等,这些钻探信息直接影响着钻探地质资料的准确性,而且还影响着钻探效率[1]。岩芯采取率主要是用来明确钻探路径中各土层厚度以及埋深情况等,利用δ来表示采取率系数,利用公式δ=(L2-L1)/(L0-L3)来计算,其中L2指的是本回次岩心长度,单位是m,L1指的是上回次岩心残留长度,单位是m,L0指的是本回次进尺长度,单位是m,L3指的是本回次岩心残留长度,单位是m。δ值与1越接近,则钻探信息的准确性就越高。回次进尺率主要是用来表现钻进效率的重要指标,利用η来表示,利用公式η=(H2-H1)/(H0-H1)来计算,其中H0指的是本回次钻进完成的钻孔深度,单位是m,H1指的是上回次钻孔深度,单位是m,H2指的是下回次钻后的钻孔深度,单位是m,η值与1越接近,则表示钻进效率就越高。除此之外,在进行浅土层勘察中,还需要利用取土芯方法,明确土层结构与构造,结合地质资料信息,根据钻孔结构与冲洗液等情况,来选择回转取芯钻进法或者锤击取芯钻进法等,以确保钻探的效率。综上所述:基于η与δ值的变化特性,通常硬塑或者天然密度相对较大的土层,多使用回转取芯钻进法或者锤击取芯钻探法,当η与δ数值与1越接近,则越可以确保钻探的质量,能够提高钻探的效率,可以基于钻探信息和钻探方法之间的关系,例如表1所示,来提高地质资料的准确性,同时提高钻探效率[2]。

2.2碎土类土层钻探方法选择的信息指标

对于此类土层钻探作业,基于钻孔结构、岩心采取率以及冲洗液等信息,来选择是使用回取芯钻进或者锤击取芯法等,透过各类指标,来分析钻探方法应用的效果。这需要对各类钻探方法适用性进行分析,比如密实程度与潮湿程度等[3]。若地层是松散性较强的卵石类,卵石个体的套入性较强,而且自由度大,此时虽然钻进较为容易,但是极易坍塌,可以采取跟管钻进法。若卵石层较为密实,个体自由度较小,此时孔壁坍塌的机率较小,可以采取螺孔钻进法。若卵碎石层的含水量相对较小,在钻进的过程中,孔壁不易坍塌,可以采裸孔钻进法。若卵碎石层的含水量相对较高,可以采取跟管钻进法。除此之外,卵碎石粒径的大小程度,直接影响着钻进的速度,也有影响着钻进方法应用过程中钻具器的选择,通常使用Φ127或者Φ146钻器具。若粒径比岩心管内径或者卵碎石个体粒径小,则可以选择适当的增加钻具口径,合理的调整口径,以达破碎个体的目标。综上所述,为了能够提高钻探作业的效率与质量,可以基于卵碎石和钻进方法之间的关系,例如表2,来及时的调整钻探方法[4]。

3钻探信息有效搜集的策略

3.1采取数字地质调查法

在工程地质勘查作业中,钻探信息的完整性与真实性,直接影响着钻探方法的选择,对后期钻探作业,有着直接的影响,因此需要加强钻探信息搜集与处理的控制,以确保工程的质量。利用数字地质调查法,利用开放式通用数据采集模块,来完成基础地质调查工作,实现钻探信息采集智能化与信息化,以快速、准确的获得钻探信息,以提高工作效率。此方法采取的是空间+属性的方式,利用PRB采集模式的扩展性与约束性,能够满足地质勘查野外数据采集的需求,对提高地质勘查作业的质量,有着积极的帮助。在实际搜集钻探信息的过程中,充分的利用现代化设备与技术,能够为钻探人员,提供更多的钻探信息,对合理的选择钻探方法,有着积极的作用,相关的技术人员要熟练的利用数字化技术,以提升钻探的质量。

3.2采取合适的搜集方法

钻探信息中岩芯钻取率以及回次进尺率等指标,其直接决定着钻探方法的选择,对此在进行搜集与处理的过程中,要合理的选择搜集与数据处理方法,以确保钻探信息搜集的有效性。以岩芯钻取率计算为例,钻探人员需要合理的选择具有代表性的地层,进行岩芯钻取试验,利用计算软件,套用计算公式,准确的计算岩芯钻取率,以确保钻探方法选择的有效性。对于钻探方法的选择来说,并非仅仅从单个指标来判断,而是需要综合多项目指标来分析,需要钻探人员能够搜集大量的相关数据,做好前期的准备工作,以确保后期钻探作业与地质勘查工作可以顺利的进行,保证工程能够安全开展作业,确保工程的质量。

3.3运用资料查阅法

工程地质勘查作业的过程中,钻探信息的获取,可以利用地质资料资源,来获得相关数据,因为各地区地质资料是有着明确记载的,是前期大量外业作业所获取的信息,地质信息在短时间内不会发生较大的变化,将其作为而基础数据,配合外业数据采集,通过各种调查试验,来获取完整的钻探信息,进而选择钻探方法,以确保地质勘查作业的顺利开展。前期工作有效的开展,能够加快地质勘查后期作业,无论是从经济性角度,还是从专业性角度,做好钻探信息的前期调查工作,均有着必要性。

4结语

工程地质勘查作业中,钻探信息对钻探方法的选择,有着指导性作用,决定着钻探方法选择,合理的分析钻探信息,明确钻探方法的适用性,以避免后期勘查作业中发生安全事故,比如坍塌事故。

作者:高晓芬 单位:贵州正业工程技术投资有限公司