钻探机具在钻探工程中的作用及应用 钻探的作用

时间:2019-10-09 07:30:22 来源:易达学习网 本文已影响 易达学习网

钻探机具在钻探工程中的作用及应用

钻探机具在钻探工程中的作用及应用 钻探机具是钻探工程施工的主要装备,钻探机具的先进 与落后直接影响到钻探工程的工作速度和工作质量,本文主 要对钻探机具在钻探工程中的作用及应用进行分析。

摘 要:
钻探机具;
钻探工程 钻探工程是指利用机械设备和工具破碎地壳岩石,钻出 一定的直径和深度的柱状圆孔,取出岩矿样品以进行分析和 掌握地下地质情况,或者专门作为某种用途,从而满足地质 矿产、工程地质、岩土工程及国民经济其它部门需要所进行 的工程。

钻探机具是指钻探工程施工中使用的机械设备和工 具,钻探机具是钻探工程施工的主要装备。它是达到各种工 艺操作要求保证工程施工速度和质量的关键,是多、快、好、 省开展钻探工程的物质技术基础之一。

钻机是钻探机具中的主要机械设备,通常由机械传 动系统、液压传动系统、回转机构、给进机构、升降机构、 机架等部分组成。钻进深度一般为10—10000米范围内,口 径一般为0.05—6米。钻机的钻探深度与开孔直径成反比关 系。

根据破碎岩石的机理不同,钻探方法可分为机械的、 物理的和化学的三种。物理和化学破碎岩石的方法,目前尚 处于实验室研究、试验阶段,还不能有效地用于生产实践。用机械方法可破碎所有类型的岩石,因此,在钻探生产中广 泛应用。机械方法破碎岩石,主要是以外集中载荷使岩石中 产生很大的局部应力而破碎。因此,在机械破碎岩石时,根 据外力作用的性质和施加方式的不同,机械钻探方法主要分 为冲击钻探、回转钻探、冲击回转钻探三大类。

根据钻探工具的不同,钻探方法可分为硬质合金钻进、 钢粒钻进、金刚石钻进、复合片钻进等方法。根据取样工具 不同,取样方法又分为单管钻进、双管双动钻进、双管单动 钻进、绳索取心钻进、冲击取样钻进、静压取样钻进等方法。

随着科学技术的不断发展,钻探技术及工艺的技术 进步,促进了钻探机具的更新换代。目前各种用途的新型全 液压钻机、机械转盘式钻机、多功能钻机、轻便钻机等,无 论在功能上、结构上和自动化程度上都与老一代钻机技术更 加先进。与此同时,配套的辅助机具、检测仪表、产品的标 准化、新型材料和信息技术的应用等方面都不断走向成熟。

使得钻探工程学逐渐形成了一个相对独立的学科门类。

钻探机具在钻探工程中占有很重要的作用,应用极为 广泛。现将钻探机具按照主要用途归纳如下:
一、地质普查钻探:为揭露地表,探明基岩性质、 产状、分布、地质构造等,或为配合物探工作而进行爆破钻 孔,以及普查找矿钻探等。在地质普查找矿中常用地表取样 钻机或浅孔轻便钻机等。

二、矿产勘探钻探:详细查明矿区地质构造、矿体产状、品位、储量及矿区水文地质等,为矿产的开采提供必 要的地质资料。通常在勘探矿区布置一定的勘探网或勘探线, 一般用 地质勘探岩心钻机钻探。如XY-1、XY-2、XY-3、XY-4、 XY-5等钻机。

三、水文地质钻探:为查明地下水的赋存状态、水 质水量及其运动规律等水文地质情况,以及农业、工业、国 防、生活用水等,都需要进行水文钻探;
根据探采结合的精 神,有时在水文勘查后进行水井的成井工作。水文水井钻探 多以专门的水文水井钻机进行钻探或钻井。如红星—400型、 红星—600型、SPJ—300型、SPC—300型、SPC—600型、TSJ —1000型、TSJ—2000型、CZ—22型、CZ—30型及新型冲击 反循环钻机等水井钻机。

四、工程地质钻探:为查明桥基、坝基、路基、水 库、港口、大型建筑物和大型设备基础的钻探工作,钻孔大 多为浅孔并有特殊的取样要求。工作中都用专用的工程地质 钻机进行钻探。如 SH—30型、DPP—100型、G—2型、G—3 型、XY—1等工程地质钻机。

五、油、气田钻探:石油、天然气、煤层气的勘探 及开采都需要进行钻探工作。通常石油、天然气勘探钻井和 开采钻井结合在一起,通称石油钻井。此类钻井较深,大都 用专门的设备进行钻探。如陆地石油钻机、海洋石油钻井平 台等。六、工程技术钻探:利用钻探工程进行工程施工和 为达到工程技术目的进行的钻探工作,如坑道掘进指示孔、 探气孔、通风孔、排水孔、冻结孔、灌浆孔、运输孔、爆破 孔、安装线路和管路的钻孔,各种观测孔及专门的航标孔钻 探等。如各类工程钻机、非开挖钻机、盾构机等。

七、工程施工钻探:多应用于基础桩的灌注建造工 作及地下连续墙、土层锚杆、地质灾害治理、地基加固等工 程;
以及为岩土工程服务的各项工程施工的钻凿工作。如旋 挖钻机、长螺旋钻机、锚杆钻机等。

随着科学技术和国民经济的迅速发展,钻探机具应用又 开辟了许多新的领域,例如目前正在大力开展的为开发地热 资源及大陆架海底石油、天然气资源的地热钻探和海洋(石 油)钻探、滨海钻探、海底地质钻探、地铁工程、公路隧道 工程、铁路隧道工程施工钻探等。为了解新地区和地球深部 地质情况,还进行了南极极地钻探和超深井钻探,以及月球 表层钻探等。以上情况,进一步表明钻探机具的应用范围有 了新的扩展。

随着科学技术的进步和经济的高速发展,钻探工程在 国民经济中发挥着越来越大的作用,应用范围也越来越广。

据统计,为探明1亿吨铁矿,需要完成10万米的钻探工作量;

为生产1000万吨石油,需投入几百万米的钻井工程;
为建设 1km高架道路立交桥,要打上百根大口径钻孔灌注桩。十分 明显,钻探工程已广泛应用于:矿产资源勘探和部分矿产的开采;
水文地质勘探和水井钻探;
工程地质勘察和生态环境 研究;
地质灾害的防治与环境治理;
工民建和道路桥梁的基 础工程;
海洋研究及海运码头工程;
国防工程。

参考文献: [1] 孙志宝.钻探工程的几点技术分析[J].科技 风,2011,06.

网站地图 | 关于我们 | 联系我们 | 广告服务 | 免责声明 | 在线留言 | 友情链接 | RSS 订阅 | 热门搜索
版权所有 易达学习网 www.wuyida.com