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【摘 要】 随着铁路、公路等行业施工技术的不断成熟与完善，工程钻探在其施工中的应用也已经普遍起来，而且工程钻探在水利水电行业中也逐步得到了广泛的应用，同时也取得了许多看得见的实际成效。本文作者以水利方面中的中小型水库为例，对工程钻探在中小型水库勘探中的应用技术进行相关阐述，对于工程钻探在水库的更加广泛的得到应用，起到更好的促进作用。
【关键词】 工程钻探；中小型水库；勘探
引言：
工程钻探主要是指在工程建设前期或在工程建设的过程中，人们利用具有特殊材料钻头、钻杆组成的钻探设备及其他相关的仪器等，按照一定的钻孔要求与目的，由地表向地壳地层深层钻出数个直径较小但深度非常大的圆柱形孔，然后利用钻机设备取出岩石样品，通过一定的经验分析、后续的试验检测等手段来了解该地区一定范围内的地质地层情况。地质钻探在中小型水库的勘探中也得到了一定的应用，它的出现在很大程度上使得中小水库的建设前期对地质概况以及基底加固处理措施等工作，具有了一定的明确了解与掌握。
一、工程钻探的类别
工程钻探是进行地质勘探的一种常见的方法，工程钻探一般进行岩层的取样分析比较多，当然也存在对土质地层的钻探取样分析，一一般来说，工程钻探是依据各个区域中地层岩石自身的力学特性、本身的结构等进行取样钻探的，工程钻探一般有合金钻探与金刚石分层钻进两种钻探方法，它主要是根据岩石本身的硬度以及钻头的材料来进行分类的，一般来说，在实际的施工中开孔采用合金钻进至完整岩面3至5米，然后扩孔后对不稳定的上层进行隔离后，改用金刚石钻进至终孔，这也是在实际钻探施工中常会采用的一种结合的方法。
二、工程钻探对中小型水库勘探的意义
工程钻探在中小型书库勘探中已经逐步得到了普遍应用，它对中小型水库勘探工程的开展以及后续工作的细化开展都具有非常重要的意义，工程钻探对中小型水库勘探的意义表现在：
1.工程钻探的出现使得中小型水库勘探工作开展更加顺利，这是因为一般来说，水利水电中的中小型水库的建设都在偏远的山区，施工环境恶劣，交通、网络信息化传输等都比较落后，所以在中小型水库的施工前期，对水库地质勘探就显得非常困难，但工程钻探的出现及时而有力地对因为各种条件比较差的施工情况而造成各项工作开展不能顺利进行的情况进行了填补，工程钻探相对来说比较适合钻探具有复杂岩层的地质情况，且不需要网络信息化来现场传输各种数据，通过取样分析就能得出初步结论，这样就使得中小型水库勘探工作开展顺利起来。
2.工程鉆探的周期短，能够在短时间内探明中小型水库区域内的地质地层情况，是它在中小型水库勘探中得到应用的又一大意义，是因为工程钻探是利用合金或金刚石钻头进行钻进的，这种钻头的硬度比较大，且在钻进的过程中还会注入浆液进行护壁润滑作用，这样一来，工程钻探的所花费的时间周期就会大大缩短，它的时间周期的缩短，在一定程度上为中小型水库的后续工作节省的时间，这样一来，对中小型水库就具有了很重要的意义。
3.工程钻探的钻进深度很大，能够对中小型水库的地质地层有一个详细的了解，这是因为工程钻探是利用钻头直接从地表钻进到地层中去的，从地层中进行岩石的取样来进行直接分析，而且工程钻探能够钻取的深度很大，随意在中小型水库的勘探中得到应用，可以更清楚更加完整详细地对水库区域的地质地层结构岩层分布等情况进行很明确的了解，更利于中小型水库后续施工的顺利开展。
三、工程钻探在中小型水库勘探中的应用
针对中小型水库建造地域一般多数在地质比较复杂的大山中，所以对于进行中小型水库勘探工作是一项非常重要也很有必要的工作，对于中小型水库勘探工作，采用红外线扫描技术虽然比工程钻探花费的时间精力要更短，但这种技术对岩层扫描的深度十分有限，而且它的扫描原理主要是利用不同波长的波在岩层中的反射作用来进行检测的，所以当遇到特殊岩层的时候，它出现的误差也相对会比较大，所以工程钻探在中小型水库勘探中的应用不失为一种有效的合理的选择，同时进行钻探的孔的数量与孔的布置形式要根据该区域地质复杂情况来具体确定，一般来说，钻探3-5个钻孔，就能够清晰了解到改区域一定范围内的地质情况。
1.硬质合金钻进
硬质合金钻进的工程钻探方法是将具有一定强度形状的硬质合理固定安装在钻头上，利用一定的钻进技术，将它作为破碎切削岩石的一种钻进方法。硬质合金一般采用的是钨钴合金，这种合金具有硬度大耐磨性好、抗弯强度大韧性好、热硬性好导热性高以及成型性好，容易镶焊在钻头体上的优点，所以在中小型水库的勘探中是比较适用的，也是能够满足中小型水库的勘探所要达到的效果的。
硬质合金钻进中主要是施工技术是对钻压、转速和冲洗液量的控制，这是确保钻进顺利以及岩层取样的完整性的重要技术参数保证，同时它们对钻进的效率、钻孔的最终质量、钻头损耗的快慢以及钻探施工安全等等工序都是具有直接的关系的。
钻压控制中，在一定的参数范围内来说，钻速与钻压成正比例关系，但是钻速的提高主要是依据钻头的压力来进行增加的，但压力过大会造成钻具折断、钻孔弯曲、崩刃以及烧钻等事故，所以控制好钻压是十分关键的，一般来说，钻压可通过以下公式进行计算：
钻头总压力=每颗切削具上应加的压力（如柱状合金70-120kgf/颗）X钻头上切削具的颗数
钻具转速有两种表示方法，一种主要是指钻头每分钟的回转数（转/分），另一种表示方法是用钻头的圆周速度V（米/秒）来表示。
V=[π（D+D1）n]/（2*60）
冲洗液量是为了在钻头钻进的过程中将产生的盐分及时进行冲洗掉，方式岩粉过多在孔中形成沉积而使得钻进速度明显下降甚或直接阻碍钻头不停钻动而不出现进尺的现象，一般来说，在软岩层中产生的岩粉会比硬质岩层中的要多，那么冲洗液量的大小应依据岩石硬软性质来决定，同时冲洗液量与钻孔的直径也具有紧密的关系，钻孔直径相对大的冲洗液量也相应要进行加大，在具体的施工中要根据实际情况进行确定，冲洗液量的大小也可采用经验公式进行计算： 2.金刚石钻进
金刚石钻进主要是利用在钻头上进行金刚石安装，以金刚石材质为钻进刀头材料为基础的一种钻进方式，金刚石钻进技术具有钻进效率高、钻孔后岩石取样完整、事故少、劳动强度较低、成本低一级应用地层范围广等特点，尤其是在中小型水库的勘探技术中，对于深层的硬度特别大地质情况复杂的地层，金刚石钻头都能够迎刃应对，这也是由于金刚石的硬度特别大的缘故。
金刚石钻头主要由金刚石、胎体、钻头体三部分组成，金刚石一般分为分底刃、边刃以及侧刃金刚石，金刚石依据使用在不同的部位上来选择金刚石的硬度；胎体是金刚石钻头底部包镶金刚石的一圈假合金，它的作用主要是将金刚石牢固地与钻头体结合成为一个整体；钻头体是钻头的主要钢体部分，一般采用中碳钢制作，上部车有丝扣，用来与扩孔器连接。
金刚石钻头选择的基本原则是应详细根据中小型水库地层严实的完整度、硬度可钻性等与性能密切相关的参数来进行选择，一般来说表面镶嵌钻头适用与软、中硬完整性较好的岩层钻进，孕镶的钻头主要适用于硬的、坚硬的、破碎的以及软硬不均的、裂隙性發育比较大的岩层的钻进。另外，在进行钻头胎体的选择的时候，应该遵循的原则是选择胎体硬度较大的主要是用来适用于研磨性强，很破碎、较软、颗粒度粗的岩层的钻进，在硬度特硬的岩层中对于选择偏软的胎体是不合适的，所以应该依据岩层情况来选择，以防止胎体在短时间内被磨损而失去本身的工作能力。
金刚石钻进技术在中小型水库勘探的应用中一般是采用分层钻进的方法，这是因为针对深层或浅层地层地质情况较为复杂，岩层坚硬或比较破碎等情况采取的有效合理的钻进方式，但值得注意的是金刚石钻进的方式不适合钻进岩层较软的情况。
金刚石钻进的过程中在部分冲洗液量一般是采用水泥浆来进行钻头部分的岩粉的冲洗，水泥浆量的计算一般可采用以下公式：
在金刚石钻进中控制好钻速、钻进压力、水泥浆量、用水量等，对于金刚石在中小型水库勘探中的应用，将起到事半功倍的效果。
四、结束语
工程钻探在中小型水库的勘探中的应用，对于中小型水库第地层地质情况的详细了解具有了很清晰的掌握，同时对于水库的各项与地质有关的工作的开展也起到了重要的参考作用，对于水库建设中的防护安全等都起到了促进作用。
参考文献：
[1]张海秋，钻探工程技术，黄河水利出版社，2009
[2]河南省地质局，钻探工程，河南省地质局，1973
[3]王扶志，地质工程钻探工艺与技术，中南大学出版社，2008
【关键词】 工程钻探；中小型水库；勘探
引言：
工程钻探主要是指在工程建设前期或在工程建设的过程中，人们利用具有特殊材料钻头、钻杆组成的钻探设备及其他相关的仪器等，按照一定的钻孔要求与目的，由地表向地壳地层深层钻出数个直径较小但深度非常大的圆柱形孔，然后利用钻机设备取出岩石样品，通过一定的经验分析、后续的试验检测等手段来了解该地区一定范围内的地质地层情况。地质钻探在中小型水库的勘探中也得到了一定的应用，它的出现在很大程度上使得中小水库的建设前期对地质概况以及基底加固处理措施等工作，具有了一定的明确了解与掌握。
一、工程钻探的类别
工程钻探是进行地质勘探的一种常见的方法，工程钻探一般进行岩层的取样分析比较多，当然也存在对土质地层的钻探取样分析，一一般来说，工程钻探是依据各个区域中地层岩石自身的力学特性、本身的结构等进行取样钻探的，工程钻探一般有合金钻探与金刚石分层钻进两种钻探方法，它主要是根据岩石本身的硬度以及钻头的材料来进行分类的，一般来说，在实际的施工中开孔采用合金钻进至完整岩面3至5米，然后扩孔后对不稳定的上层进行隔离后，改用金刚石钻进至终孔，这也是在实际钻探施工中常会采用的一种结合的方法。
二、工程钻探对中小型水库勘探的意义
工程钻探在中小型书库勘探中已经逐步得到了普遍应用，它对中小型水库勘探工程的开展以及后续工作的细化开展都具有非常重要的意义，工程钻探对中小型水库勘探的意义表现在：
1.工程钻探的出现使得中小型水库勘探工作开展更加顺利，这是因为一般来说，水利水电中的中小型水库的建设都在偏远的山区，施工环境恶劣，交通、网络信息化传输等都比较落后，所以在中小型水库的施工前期，对水库地质勘探就显得非常困难，但工程钻探的出现及时而有力地对因为各种条件比较差的施工情况而造成各项工作开展不能顺利进行的情况进行了填补，工程钻探相对来说比较适合钻探具有复杂岩层的地质情况，且不需要网络信息化来现场传输各种数据，通过取样分析就能得出初步结论，这样就使得中小型水库勘探工作开展顺利起来。
2.工程鉆探的周期短，能够在短时间内探明中小型水库区域内的地质地层情况，是它在中小型水库勘探中得到应用的又一大意义，是因为工程钻探是利用合金或金刚石钻头进行钻进的，这种钻头的硬度比较大，且在钻进的过程中还会注入浆液进行护壁润滑作用，这样一来，工程钻探的所花费的时间周期就会大大缩短，它的时间周期的缩短，在一定程度上为中小型水库的后续工作节省的时间，这样一来，对中小型水库就具有了很重要的意义。
3.工程钻探的钻进深度很大，能够对中小型水库的地质地层有一个详细的了解，这是因为工程钻探是利用钻头直接从地表钻进到地层中去的，从地层中进行岩石的取样来进行直接分析，而且工程钻探能够钻取的深度很大，随意在中小型水库的勘探中得到应用，可以更清楚更加完整详细地对水库区域的地质地层结构岩层分布等情况进行很明确的了解，更利于中小型水库后续施工的顺利开展。
三、工程钻探在中小型水库勘探中的应用
针对中小型水库建造地域一般多数在地质比较复杂的大山中，所以对于进行中小型水库勘探工作是一项非常重要也很有必要的工作，对于中小型水库勘探工作，采用红外线扫描技术虽然比工程钻探花费的时间精力要更短，但这种技术对岩层扫描的深度十分有限，而且它的扫描原理主要是利用不同波长的波在岩层中的反射作用来进行检测的，所以当遇到特殊岩层的时候，它出现的误差也相对会比较大，所以工程钻探在中小型水库勘探中的应用不失为一种有效的合理的选择，同时进行钻探的孔的数量与孔的布置形式要根据该区域地质复杂情况来具体确定，一般来说，钻探3-5个钻孔，就能够清晰了解到改区域一定范围内的地质情况。
1.硬质合金钻进
硬质合金钻进的工程钻探方法是将具有一定强度形状的硬质合理固定安装在钻头上，利用一定的钻进技术，将它作为破碎切削岩石的一种钻进方法。硬质合金一般采用的是钨钴合金，这种合金具有硬度大耐磨性好、抗弯强度大韧性好、热硬性好导热性高以及成型性好，容易镶焊在钻头体上的优点，所以在中小型水库的勘探中是比较适用的，也是能够满足中小型水库的勘探所要达到的效果的。
硬质合金钻进中主要是施工技术是对钻压、转速和冲洗液量的控制，这是确保钻进顺利以及岩层取样的完整性的重要技术参数保证，同时它们对钻进的效率、钻孔的最终质量、钻头损耗的快慢以及钻探施工安全等等工序都是具有直接的关系的。
钻压控制中，在一定的参数范围内来说，钻速与钻压成正比例关系，但是钻速的提高主要是依据钻头的压力来进行增加的，但压力过大会造成钻具折断、钻孔弯曲、崩刃以及烧钻等事故，所以控制好钻压是十分关键的，一般来说，钻压可通过以下公式进行计算：
钻头总压力=每颗切削具上应加的压力（如柱状合金70-120kgf/颗）X钻头上切削具的颗数
钻具转速有两种表示方法，一种主要是指钻头每分钟的回转数（转/分），另一种表示方法是用钻头的圆周速度V（米/秒）来表示。
V=[π（D+D1）n]/（2*60）
冲洗液量是为了在钻头钻进的过程中将产生的盐分及时进行冲洗掉，方式岩粉过多在孔中形成沉积而使得钻进速度明显下降甚或直接阻碍钻头不停钻动而不出现进尺的现象，一般来说，在软岩层中产生的岩粉会比硬质岩层中的要多，那么冲洗液量的大小应依据岩石硬软性质来决定，同时冲洗液量与钻孔的直径也具有紧密的关系，钻孔直径相对大的冲洗液量也相应要进行加大，在具体的施工中要根据实际情况进行确定，冲洗液量的大小也可采用经验公式进行计算： 2.金刚石钻进
金刚石钻进主要是利用在钻头上进行金刚石安装，以金刚石材质为钻进刀头材料为基础的一种钻进方式，金刚石钻进技术具有钻进效率高、钻孔后岩石取样完整、事故少、劳动强度较低、成本低一级应用地层范围广等特点，尤其是在中小型水库的勘探技术中，对于深层的硬度特别大地质情况复杂的地层，金刚石钻头都能够迎刃应对，这也是由于金刚石的硬度特别大的缘故。
金刚石钻头主要由金刚石、胎体、钻头体三部分组成，金刚石一般分为分底刃、边刃以及侧刃金刚石，金刚石依据使用在不同的部位上来选择金刚石的硬度；胎体是金刚石钻头底部包镶金刚石的一圈假合金，它的作用主要是将金刚石牢固地与钻头体结合成为一个整体；钻头体是钻头的主要钢体部分，一般采用中碳钢制作，上部车有丝扣，用来与扩孔器连接。
金刚石钻头选择的基本原则是应详细根据中小型水库地层严实的完整度、硬度可钻性等与性能密切相关的参数来进行选择，一般来说表面镶嵌钻头适用与软、中硬完整性较好的岩层钻进，孕镶的钻头主要适用于硬的、坚硬的、破碎的以及软硬不均的、裂隙性發育比较大的岩层的钻进。另外，在进行钻头胎体的选择的时候，应该遵循的原则是选择胎体硬度较大的主要是用来适用于研磨性强，很破碎、较软、颗粒度粗的岩层的钻进，在硬度特硬的岩层中对于选择偏软的胎体是不合适的，所以应该依据岩层情况来选择，以防止胎体在短时间内被磨损而失去本身的工作能力。
金刚石钻进技术在中小型水库勘探的应用中一般是采用分层钻进的方法，这是因为针对深层或浅层地层地质情况较为复杂，岩层坚硬或比较破碎等情况采取的有效合理的钻进方式，但值得注意的是金刚石钻进的方式不适合钻进岩层较软的情况。
金刚石钻进的过程中在部分冲洗液量一般是采用水泥浆来进行钻头部分的岩粉的冲洗，水泥浆量的计算一般可采用以下公式：
在金刚石钻进中控制好钻速、钻进压力、水泥浆量、用水量等，对于金刚石在中小型水库勘探中的应用，将起到事半功倍的效果。
四、结束语
工程钻探在中小型水库的勘探中的应用，对于中小型水库第地层地质情况的详细了解具有了很清晰的掌握，同时对于水库的各项与地质有关的工作的开展也起到了重要的参考作用，对于水库建设中的防护安全等都起到了促进作用。
参考文献：
[1]张海秋，钻探工程技术，黄河水利出版社，2009
[2]河南省地质局，钻探工程，河南省地质局，1973
[3]王扶志，地质工程钻探工艺与技术，中南大学出版社，2008