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【摘 要】 随着我国社会经济的快速发展，我国的工程地质钻探技术也逐渐呈现出新的发展趋势。本文重点探讨了我国的工程地质钻探技术的发展及设备选型方面的內容，具体包括工程地质钻探的适用条件、发展趋势及设备选型。
【关键词】 工程地质;钻探技术;设备选型
引言：
从建国起到现在，我国的工程地质钻探技术取得了非常显著的成就，而工程地质钻探技术的发展和进步通常会受到社会进步、科技发展及岩石破碎理论等的影响。同时，工程地质钻探技术通常是地质勘探的核心技术手段，它的动力设备一般由动力机、钻机及泥浆泵等组成，还包括钻头和钻杆等辅助器材。为了确保地质工程的正常开展和运行，通常在施工之前就需要勘察地质情况，而钻探工程主要是为了通过测试岩石层和土层来提取相关的地质参数，最终为地质工程的设计规划和建设施工提供详细、全面、准确的施工参考数据。
1 工程地质钻探的适用条件
钻探技术是勘察工程地质的主要手段，通常不同的地质状况，不同的地上建筑物，只要是需要进行勘探工作，通常就会用到钻探技术。而工程地质钻探适用以下几个条件：
布置钻孔的时候一定要充分考虑作业地区的自然地质状况，还要结合具体的工程特点才能进行。比如，民用建筑物或者工业建筑物通常需要根据建筑物的具体轮廓来布置钻孔，而水坝工程则根据水坝轴线来布置钻孔。
通常的工程项目并不需要较深的钻孔深度，一般位于十米到数十米之间，具体可以使用简易钻探法和轻便钻机。但是对于大型的深埋隧道或者水利工程等则钻孔深度比较深，对机械设备的要求也比较高。
钻孔的时候一定要首先勘察地质结构、地层岩性及水文地质条件等，有的时候还需要进行取样、试验或者观测等活动，这种混合性的钻孔往往会减慢钻孔的进度。
工程地质钻探在钻进方法、钻孔结构及观测编录方面还有一些具体的要求。
总之，钻探相对物探和坑探来说有一些独特的特征，它可以在任何环境中进行，不受制于地质条件，并且由于钻进勘探拥有较高的精确度，深度较大，速度较快等，使得采样和观察岩心更加直接和方便。
2 我国工程地质钻探技术的发展趋势
目前，我国的工程地质钻探技术已经迈向了一个新的阶段，即综合钻探技术阶段。综合钻探技术通常是指，在对矿区、工程作业区进行作业时，或者进行单个钻孔的时候，结合具体的作业地质条件，综合以往的技术手段，从中选择合理的一种或者多种钻探技术进行综合性地应用，最终实现较好的经济效果的方法。综合钻探技术作为一个技术体系，也是我国工程地质钻探技术的未来发展方向。
目前，国外已经在很多工程地质项目中成功地应用了综合钻探技术，例如，澳大利亚已经在矿区勘探项目中使用了综合钻探技术，具体包含以下几步：（1）使用螺旋钻在一个较大的范围内进行化学钻探并取样;（2）使用潜孔冲击钻在重点区域进行钻探直到基岩;（3）选择希望较大的位置布置钻孔，可以使用金刚石岩心钻法，效果非常显著。因此，综合钻探技术已经有了比较好的技术和实践基础。
第一，目前已经出现了多种高效钻探技术，可以针对不同的施工条件和不同的岩层来具体选用。例如，金刚石钻进法适用定向钻进、取心钻进、深孔坚硬地层钻进及坑道钻进等情形;而冲击回转式机械成孔法比较适用于在坚硬或中硬的地层中垂直钻进较短的岩孔;而振动钻进、偏心套管钻进、螺旋钻进及机械工静力成孔法等技术适用于软土层的情形;第二，钻机、钻具和钻头等均已取得了新的进展。具体来看，目前已经具备了成熟的高性能钻具和钻头的研制技术，在工程地质项目施工中已经成功运用了轻质合金钻杆、双臂钻杆、聚晶金刚石的复合片钻头、多级伸缩式钻杆及绳索取心钻杆等技术。此外，针对一些独特的地质条件也相继出现了各种各样的满足自动化操作、高效节能、可靠施工及高质量钻进等条件的钻进技术，尤其在满足特殊的施工现场及智能化、大型化的机械设备方面，把施工工艺和设备的开发技术进行了更加科学高效的结合;第三，为达到共同目的而减少进尺量的钻探方法也已取得较大进展。例如，共用浅孔段部分而从深孔段再分别钻进分孔的分枝钻进方法、针对复杂的特殊地形的定向钻机方法及专门针对矿区的坑内钻进方法等。
我国的地质钻探技术以上述技术为基础也将取得较大进展，具体包括以下几个方面：
第一，工程地质勘探方面。未来将会不断开发陆地固体矿产资源，特别是比较紧缺的石油、稀有矿产、地热及核能等资源，而开采地区也逐渐向自然条件较差和勘探程度较低的边远地区或地层深处发展。
第二，岩土钻探方面。我国在未来几十年还将不断进行基础设施建设，工程量的不断增加将给工程地质勘探及非开挖技术带来较大的应用空间，逐渐使其成为支撑我国社会经济不断发展的支柱产业。
第三，开发海洋资源方面。当前我国高新技术发展的重点方向之一就是开发海洋资源，因此，深海钻探技术逐渐成为科学研究和争夺深海矿产资源的前提和基础。
第四，西部大开发方面。西部大开发中的高山、极地、沙漠、冰川及冻土等特殊地质条件都对工程地质钻探技术提出了新的要求和挑战。
3 我国工程地质钻探的设备选型
近些年来，我国的地质工程建设发展迅猛，也陆续实施了很多新的规范，向工程地质钻探不断提出新的要求，而工程地质钻探需要以钻探设备为依托，那么在工程地质钻探中应该选择什么类型的钻探设备才能满足我国的工程地质钻探需要呢？
第一，工程地质钻探设备包括液压操纵和机械传动、液压传动、机械操纵三种，其中全液压钻机的传动比较平稳、可以无级调速、结构比较简单、布局也非常灵活，未来将逐渐代替机械传动钻机，以适应钻探技术的新发展。
第二，工程地质钻探设备未来将逐渐实现一机多用和多能化目标，为此，可以逐步开发一些以钻进功能为主、其他功能为辅的多功能钻机，以满足地质钻探的多样性需要。
第三，在选择钻机的主参数时，过去通常只注重选择提升能力作为基本参数，使得在实际工作过程中出现设计参数偏小的问题，难以较好反映钻机破岩的作用机制。综合多方面的因素，可以选择回转力矩作为主要参数来选择具体的钻探设备。
第四，有些地质工程需要钻探设备能够长距离地移动，所以在选择钻探设备的类型时一定要考虑运输及拆装的便宜性。短距离移动的钻探设备可以选择以自行为主，以提升工作效率。
第五，目前我国还没有关于钻探设备的通用性和系列性的国家标准，以往只是根据设备的装载形式和钻进能力大小来排列。但是，由于规格和质量的不同使得同样的产品反而不能互相交换使用，极大限制了我国钻探设备的发展。因此，工程地质钻机应该按照不同的环境和地形来朝向组合、拼装式的设备发展，逐步使得钻探设备的主要构成元件通用化。
第六，通常大型钻探设备的动力系统主要使用液压元件，从而构成液压系统。因此，在选择钻探设备的时候要首先考虑高效节能的因素，其次要考虑构成元件的寿命和可靠性，最后要考虑钻探设备的操作方便性、可维修性及销售之后厂家的服务情况等。
4 结论
综上所述，工程地质钻探技术和其他的钻探技术还是有所不同的，地质钻探技术的方法多种多样、技术先进、目的明确。综合钻探技术作为一个技术体系，是我国工程地质钻探技术的未来发展方向。此外，当前我国的地质钻探技术和钻探设备选型均已取得了较大进展，尽管前途是光明的，但是任务依然很艰巨。
参考文献：
[1]张万寿.我国工程地质钻探技术的发展趋势与设备选型[J].甘肃冶金，2007，5：019.
[2]高富丽，刘跃进，张伟.我国地质钻探技术装备现状分析及发展建议[J].探矿工程：岩土钻掘工程，2009，36（1）：3-8.
[3]籍淑华，马志红.工程地质勘探中的钻探技术[J].煤炭技术，2009，9：082.
【关键词】 工程地质;钻探技术;设备选型
引言：
从建国起到现在，我国的工程地质钻探技术取得了非常显著的成就，而工程地质钻探技术的发展和进步通常会受到社会进步、科技发展及岩石破碎理论等的影响。同时，工程地质钻探技术通常是地质勘探的核心技术手段，它的动力设备一般由动力机、钻机及泥浆泵等组成，还包括钻头和钻杆等辅助器材。为了确保地质工程的正常开展和运行，通常在施工之前就需要勘察地质情况，而钻探工程主要是为了通过测试岩石层和土层来提取相关的地质参数，最终为地质工程的设计规划和建设施工提供详细、全面、准确的施工参考数据。
1 工程地质钻探的适用条件
钻探技术是勘察工程地质的主要手段，通常不同的地质状况，不同的地上建筑物，只要是需要进行勘探工作，通常就会用到钻探技术。而工程地质钻探适用以下几个条件：
布置钻孔的时候一定要充分考虑作业地区的自然地质状况，还要结合具体的工程特点才能进行。比如，民用建筑物或者工业建筑物通常需要根据建筑物的具体轮廓来布置钻孔，而水坝工程则根据水坝轴线来布置钻孔。
通常的工程项目并不需要较深的钻孔深度，一般位于十米到数十米之间，具体可以使用简易钻探法和轻便钻机。但是对于大型的深埋隧道或者水利工程等则钻孔深度比较深，对机械设备的要求也比较高。
钻孔的时候一定要首先勘察地质结构、地层岩性及水文地质条件等，有的时候还需要进行取样、试验或者观测等活动，这种混合性的钻孔往往会减慢钻孔的进度。
工程地质钻探在钻进方法、钻孔结构及观测编录方面还有一些具体的要求。
总之，钻探相对物探和坑探来说有一些独特的特征，它可以在任何环境中进行，不受制于地质条件，并且由于钻进勘探拥有较高的精确度，深度较大，速度较快等，使得采样和观察岩心更加直接和方便。
2 我国工程地质钻探技术的发展趋势
目前，我国的工程地质钻探技术已经迈向了一个新的阶段，即综合钻探技术阶段。综合钻探技术通常是指，在对矿区、工程作业区进行作业时，或者进行单个钻孔的时候，结合具体的作业地质条件，综合以往的技术手段，从中选择合理的一种或者多种钻探技术进行综合性地应用，最终实现较好的经济效果的方法。综合钻探技术作为一个技术体系，也是我国工程地质钻探技术的未来发展方向。
目前，国外已经在很多工程地质项目中成功地应用了综合钻探技术，例如，澳大利亚已经在矿区勘探项目中使用了综合钻探技术，具体包含以下几步：（1）使用螺旋钻在一个较大的范围内进行化学钻探并取样;（2）使用潜孔冲击钻在重点区域进行钻探直到基岩;（3）选择希望较大的位置布置钻孔，可以使用金刚石岩心钻法，效果非常显著。因此，综合钻探技术已经有了比较好的技术和实践基础。
第一，目前已经出现了多种高效钻探技术，可以针对不同的施工条件和不同的岩层来具体选用。例如，金刚石钻进法适用定向钻进、取心钻进、深孔坚硬地层钻进及坑道钻进等情形;而冲击回转式机械成孔法比较适用于在坚硬或中硬的地层中垂直钻进较短的岩孔;而振动钻进、偏心套管钻进、螺旋钻进及机械工静力成孔法等技术适用于软土层的情形;第二，钻机、钻具和钻头等均已取得了新的进展。具体来看，目前已经具备了成熟的高性能钻具和钻头的研制技术，在工程地质项目施工中已经成功运用了轻质合金钻杆、双臂钻杆、聚晶金刚石的复合片钻头、多级伸缩式钻杆及绳索取心钻杆等技术。此外，针对一些独特的地质条件也相继出现了各种各样的满足自动化操作、高效节能、可靠施工及高质量钻进等条件的钻进技术，尤其在满足特殊的施工现场及智能化、大型化的机械设备方面，把施工工艺和设备的开发技术进行了更加科学高效的结合;第三，为达到共同目的而减少进尺量的钻探方法也已取得较大进展。例如，共用浅孔段部分而从深孔段再分别钻进分孔的分枝钻进方法、针对复杂的特殊地形的定向钻机方法及专门针对矿区的坑内钻进方法等。
我国的地质钻探技术以上述技术为基础也将取得较大进展，具体包括以下几个方面：
第一，工程地质勘探方面。未来将会不断开发陆地固体矿产资源，特别是比较紧缺的石油、稀有矿产、地热及核能等资源，而开采地区也逐渐向自然条件较差和勘探程度较低的边远地区或地层深处发展。
第二，岩土钻探方面。我国在未来几十年还将不断进行基础设施建设，工程量的不断增加将给工程地质勘探及非开挖技术带来较大的应用空间，逐渐使其成为支撑我国社会经济不断发展的支柱产业。
第三，开发海洋资源方面。当前我国高新技术发展的重点方向之一就是开发海洋资源，因此，深海钻探技术逐渐成为科学研究和争夺深海矿产资源的前提和基础。
第四，西部大开发方面。西部大开发中的高山、极地、沙漠、冰川及冻土等特殊地质条件都对工程地质钻探技术提出了新的要求和挑战。
3 我国工程地质钻探的设备选型
近些年来，我国的地质工程建设发展迅猛，也陆续实施了很多新的规范，向工程地质钻探不断提出新的要求，而工程地质钻探需要以钻探设备为依托，那么在工程地质钻探中应该选择什么类型的钻探设备才能满足我国的工程地质钻探需要呢？
第一，工程地质钻探设备包括液压操纵和机械传动、液压传动、机械操纵三种，其中全液压钻机的传动比较平稳、可以无级调速、结构比较简单、布局也非常灵活，未来将逐渐代替机械传动钻机，以适应钻探技术的新发展。
第二，工程地质钻探设备未来将逐渐实现一机多用和多能化目标，为此，可以逐步开发一些以钻进功能为主、其他功能为辅的多功能钻机，以满足地质钻探的多样性需要。
第三，在选择钻机的主参数时，过去通常只注重选择提升能力作为基本参数，使得在实际工作过程中出现设计参数偏小的问题，难以较好反映钻机破岩的作用机制。综合多方面的因素，可以选择回转力矩作为主要参数来选择具体的钻探设备。
第四，有些地质工程需要钻探设备能够长距离地移动，所以在选择钻探设备的类型时一定要考虑运输及拆装的便宜性。短距离移动的钻探设备可以选择以自行为主，以提升工作效率。
第五，目前我国还没有关于钻探设备的通用性和系列性的国家标准，以往只是根据设备的装载形式和钻进能力大小来排列。但是，由于规格和质量的不同使得同样的产品反而不能互相交换使用，极大限制了我国钻探设备的发展。因此，工程地质钻机应该按照不同的环境和地形来朝向组合、拼装式的设备发展，逐步使得钻探设备的主要构成元件通用化。
第六，通常大型钻探设备的动力系统主要使用液压元件，从而构成液压系统。因此，在选择钻探设备的时候要首先考虑高效节能的因素，其次要考虑构成元件的寿命和可靠性，最后要考虑钻探设备的操作方便性、可维修性及销售之后厂家的服务情况等。
4 结论
综上所述，工程地质钻探技术和其他的钻探技术还是有所不同的，地质钻探技术的方法多种多样、技术先进、目的明确。综合钻探技术作为一个技术体系，是我国工程地质钻探技术的未来发展方向。此外，当前我国的地质钻探技术和钻探设备选型均已取得了较大进展，尽管前途是光明的，但是任务依然很艰巨。
参考文献：
[1]张万寿.我国工程地质钻探技术的发展趋势与设备选型[J].甘肃冶金，2007，5：019.
[2]高富丽，刘跃进，张伟.我国地质钻探技术装备现状分析及发展建议[J].探矿工程：岩土钻掘工程，2009，36（1）：3-8.
[3]籍淑华，马志红.工程地质勘探中的钻探技术[J].煤炭技术，2009，9：082.