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中国地质科学院探矿工艺研究所研发出空气潜孔锤取芯跟管钻进技术

覆盖层钻探不再难

既有效提高了钻探效率,又大大提高了取芯质量

2016-12-6 17:13:47 来源:中国矿业报

中国地质科学院探矿工艺研究所针对覆盖层钻探取芯难的技术难题,加强技术攻关,研发出空气潜孔锤取芯跟管钻进技术,既有效提高了钻探效率,又大大提高了取芯质量。

覆盖层是指覆盖在基岩之上各种成因的松散堆积物和沉积物,采用常规的回转取芯钻进方法钻进,普遍存在钻进效率较低、岩芯采取质量较差等问题,不仅影响地质勘查进度,还影响地质勘查的客观评价。长期以来,业界从各种泥浆护壁工艺入手,期待解决孔壁垮塌和取芯难题,但收效甚微。

中国地质科学院探矿工艺研究所研发的空气潜孔锤取芯跟管钻进技术本着“环保、优质、高效”的原则,针对覆盖层钻孔易垮塌、岩芯松散易被泥浆冲失和钻孔漏失等钻进难题,从保护孔壁和保护岩芯入手,采用空气钻进原理,将常规的回转取芯钻进方法与潜孔锤跟管钻进优化组合,形成了一种有效的覆盖层钻探新方法——空气潜孔锤取芯跟管钻进,是在覆盖层钻探取芯行之有效的新的技术方法。

该方法采用空气作为冲洗和冷却介质,不需要液态介质(泥浆),对地层稳定性无影响,不会产生渗漏污染地层和地表,并且施工场地占地面积较小,钻孔施工周期短,对地表植被影响较小,地表植被容易恢复,是一种环保、优质、高效、合理成本、实施更容易的钻进方法,为“绿色钻探”的浅层钻探提供了有效的技术支撑。

据了解,该技术将潜孔锤跟管钻具与双动双管取芯钻具进行组合,既发挥了潜孔锤跟管护壁效果好、钻进速度快的优势,又具有更好的取芯能力;采用同步和同芯跟管钻进,钻进稳定性好,有利于采取岩芯,岩芯采取率理论上达100%,岩芯无窜层,地层层位清晰;钻进速度快,岩芯质量好,对环境影响小,钻探成本低,操作简便,实施容易,适宜松散堆积物和沉积物等各种成因形成的覆盖层,可广泛用于浅层地质钻探;采用空气作为冲洗介质,从根本上解决了钻探施工(回转钻进)液态冲洗介质漏失对地层稳定性的影响,避免污染地层,这一特点对滑坡勘察尤为重要。

该技术先后在四川地质工程集团公司的西藏昌都加林村滑坡和夏通街滑坡、中铁二院成都地勘岩土工程有限责任公司的成都地铁4号线温江段和拉林铁路林芝标段、青海多彩矿区“以钻代槽”浅钻勘探工程等多项工程的覆盖层钻探中广泛应用,完成钻孔100多个,一般孔深30米~40米,最深孔46米,累计完成钻探工作量3000余米;岩芯采取率大于95%,岩芯层位清晰;钻探效率提高150%以上;施工期间无污染,对滑坡地层稳定无影响,占用场地较小,施工周期短,地表植被基本不受影响。□

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