矿山小孔径固体岩芯钻探孔技术分析

唐 昆，伦辛涛

（华北地质勘查局第四地质大队，河北 秦皇岛 066013）

1 矿山小孔径固体岩芯钻探孔技术的现实意义

随着社会生产力水平的不断提升，很多企业对矿产资源的需求量日益增多。为了提高经济效益，企业对矿产资源的开发力度也逐年增大，这不仅导致地质表面矿产资源被开发殆尽，还使得地质结构遭到严重破坏，极不利于社会经济的可持续发展。在这种情况下，对地质深层次矿产资源的有效开发成为社会关注的热点问题。但是地质深层次的环境复杂，单纯利用地质勘探技术很难全面掌握深层次的资源储备情况，而且还有可能造成严重的安全事故，因此小孔径固体岩芯钻探孔技术成为地质勘探和矿产资源开发的必备技术[1]。

2 矿山小孔径固体岩芯钻探孔技术的应用分析

在实际的地质勘探工作中，一般会用到很多高科技的勘探仪器，当探寻到矿产资源的大致位置后，就需要通过钻探工程进行验证，从而得出资源储备的规模、厚度和形态，并且将矿石样本送至实验室检验。为了进一步提升验证的准确度，小孔径固体岩芯钻探孔技术成为不可或缺的重要技术。

2.1 矿山小孔径固体岩芯钻探孔技术装备

地质深层的环境十分复杂，地质勘探工作必须对矿产资源的规模、厚度、岩石情况进行全面的了解。在钻探工程中，钻孔的勘探深度一般为1500米到2000米，由于地质环境复杂，因此在钻探过程中可能遇到设备性能和质量与钻探工程不相适应的情况，从而影响到工程的顺利进行，因此在选择技术设备时必须选择性能高的装备。另外，在选择小孔径固体岩芯钻探孔技术设备时必须以提高工程质量为原则，根据不同的钻孔深度选择不同的钻机，而且为钻机配套相适应的动力设备。在选择钻机的规格和型号时，要对钻探工程中可能出现的影响因素进行综合考虑，确保钻杆的强度，能够足以应对地质深层的硬度和强度，钻头的外径也要根据勘探的具体情况进行选择，对不同特性的岩石选择不同型号的钻头。

2.2 小孔径固体岩芯钻探孔施工工艺

由于钻探工程在地质勘探中具有重要作用，因此相关单位在景象地质勘探时往往会预先做好小孔径固体岩芯钻探孔技术的准备工作，对施工技术方案进行严格的制定，从而保障施工后的钻孔能够充分符合工程的需要。地质深层岩石的厚度存在差别，因利用小孔径固体岩芯钻探孔技术钻探的孔径大小也各有不同，在配置冲洗液时，应该根据孔径的不同进行合理的配置，保障护壁能够有良好的支撑性能。对冲洗液的配置要注重指挥是否合格，并且配备相关的除砂设备。在利用小孔径固体岩芯钻探孔技术正式钻探前，要做好深孔地质的检查工作，检查方法有以下几种，注水试验、抽水试验和压水试验等。在小孔径固体岩芯的钻探的过程中，要对钻孔的参数进行严格的审核，避免钻机倾斜使用，防止钻孔在启动后发生弯曲现象，另外，还要严格把控孔壁与孔杆之间的间隙，根据实际需要选择合适的钻头，并且用扶正器对较大的钻头进行控制。

2.3 小孔径固体岩芯钻探孔技术的钻探操作要领

在钻探工作进行过程中，需要及时对冲洗液的性能进行及时调整，在钻进过程中需进行多次冲孔，以此来保证孔内的清洁。另外，在实际操作过程中，需要对每个回次的前后进行称重，还要避免钻头出现烧毁现象。在孔内护臂使用过程中，应尽量保证材料性能的稳定，在开展灌注工作之前，需要将钻具进行全面提取，将钻杆底部距离保持在5厘米左右，并对孔壁中的泥土进行深入清理，直至清水溢出为主。另外，由于摩擦力的增加，钻头需要彻底的离开孔底，这样才能为离合器提供更多缓和的机会，避免由于瞬间扭矩过大，而出现钻杆折断现象，同时可以缓解钻具的疲劳程度，为后续工作的开展提供基础。

3 应对矿山小孔径固体岩芯钻探孔事故的处理策略

在利用小孔径固体岩芯钻探孔技术开展钻探工程时，会由于各方面因素的影响，发生深孔事故，为了保障钻探工程的顺利进行，必须对各种深孔事故进行有效的处理。具体来看，应对深孔事故主要可以参考以下三方面的策略。

首先，在钻探工程中要对深孔内的情况进行全面的了解和掌握，一旦在深孔内部发生事故，就要及时准备丈量机上余尺，对深孔内发生故障的位置进行确认，从而为下一步的解决做好铺垫；其次，要对深孔内部钻头的情况进行了解。在钻探工程中常常会出现钻具被折断的情况，当出现这种现象时，必须对钻具的实际情况进行分析，然后在深孔内部查清钻头的具体位置，以钻头断面的形状、长度等因素为依据，判断深孔内部的情况。最后，要着重注意事故的分析工作，找出事故发生的源头，并且对事故的性质进行判断，从而制定出具有针对性的解决措施。例如钻孔结构进行分析，对孔壁的稳定性进行了解，对冲洗液循环情况进行调查等[2]。

4 结语

综上所述，针对矿山小孔径固体岩芯钻探孔技术的探究是很有必要的。本文主要对钻探工程在地质勘探工作中的重要地位进行分析，然后着重阐述小孔径固体岩芯钻探孔技术的应用方法。研究可得，小孔径固体岩芯钻探孔技术是钻探工程的主要手段，也是提高矿产资源开发效率的重要途径，能够有效保护地质结构，减少地质灾害的发生。希望本文可以为研究小孔径固体岩芯钻探孔技术的相关人员提供参考。

[1]陈毅．小孔径固体岩芯深孔钻探技术的探讨[J]．城市建设理论研究(电子版),2017(20)：183．

[2]杨延东．小口径固体岩芯深孔钻探技术[J]．山西建筑,2016,42(21)：84-85．