鉆探（技術手段）

鉆探（技術手段）

鉆探 （技術手段） 次瀏覽 | 2022.07.29 20:30:52 更新 來源 ：互聯網 精選百科 本文由作者推薦 鉆探技術手段

鉆探zuāntàn，指的是用機具鉆孔取樣，判定地層地質情況的作業。鉆探是地質勘探工作中的一項重要技術手段。用鉆機從地表向下鉆進，在地層中形成圓柱形鉆孔，以鑒別和劃分地層。可從鉆孔中不同深度處取得巖心、礦樣、土樣進行分析研究，用以測定巖石和土層的物理、力學性質和指標，提供設計需要。所用鉆機主要分為回轉式與沖擊式兩種。

中文名

鉆探

外文名

drilling

拼音

zuān tàn

基本解釋

鉆挖勘探,取樣分析,尋找礦藏

分類

地質鉆探、 水文水井鉆探等

鉆機分類

回轉式、沖擊式、復合式鉆機

釋義基本解釋

[drilling] 鉆挖勘探,取樣分析,尋找礦藏 鉆探大隊

詳細解釋

為了勘探礦床、地層構造、土壤性質等，用器械向地下鉆孔，取出土壤或巖心供分析研究。 葉圣陶 《友誼》：“等到鉆探出什么礦呀苗的，就立刻變成大有用處?！?柯巖 《快活的小詩·通條、通條不見啦！》：“看樣子不像瞎淘氣，可秘密鉆探又為什么？”[1]

定義鉆探

鉆探是利用探鏟取土樣觀察地下遺存的調查方法。

目的

目的：地質鉆探，水文水井鉆探，工程勘察鉆探，石油鉆探等等。

1. 地質鉆探：從鉆孔中不同深度處取得巖心、礦樣進行分析研究鑒別查明礦體或劃分地層，判定地層地質情況的作業。通常地質找礦中鉆探的費用至少都要占到40%以上。鉆孔直徑小(46～91毫米 )，按礦種的不同 ，深度從幾十米到幾千米。

2. 水文水井鉆探：鉆探至含水層（位）時固井成孔，從而滿足人畜飲水問題及農田灌溉或為地質部門提供水文觀測。文地質鉆探，普查孔直徑小于150毫米，勘探孔直徑150～350毫米，水井直徑 150～550 毫米 ，孔深300 米以上。

3.地熱鉆探：鉆探成，對地熱資源通過熱載體進行開采利用。技術鉆井深度一般可以達到3000到5000米，地熱資源利用比較好的有羊八井高溫地熱田，西安地熱田，北方集中在北京和天津兩地。

4. 工程勘察鉆探：從鉆孔中取得巖芯、土樣進行物理性質分析從而判斷其地基基礎是否滿足工程建設的承載重力和穩定性。工程地質鉆探 為勘察壩基 、水庫、渠道、港口工程、高層建筑以及鐵路、公路沿線的工程地質情況。

5. 石油鉆探：鉆探成孔直接進行資源開發利用，國內有名的三家：中石油，中石化，海石油。鉆孔一般開孔915毫米，終孔216毫米 ，孔深1000～7000米 及以上，通常井口要安裝防噴器具。

6. 文物勘察鉆探 （鉆探） ：直觀準確地取得一定地點的文化堆積資料，它比發掘省工，破壞性小，能在短時間內了解較大面積的地下情況。適用于具體了解遺址堆積分布范圍、厚度、大型建筑基址、大型墓葬和古城的形狀和布局等。

鉆探起源

所用鉆機主要分為回轉式與沖擊式，以及復合式鉆機。

在歷史上，鉆井技術由中國發明，蜀郡太守李冰開挖了中國第一口鹽井，宋代實現了沒有動力設備的情況下的沖擊式鉆井技術。

在沒有任何動力設備的情況下，我們的祖先能向地下深處鉆進多少米呢？鉆井技術是中國發明的嗎？是誰開挖了中國歷史上第一口鹽井？

在四川省遂寧市大英縣有一個叫大順灶的偏僻小村莊，村里的山坡上，有一個不起眼的草棚，它看上去就如同它周邊的麥田一樣，是那么的普通，以至于生活在這里的人們對它熟視無睹。但是誰也沒有想到，這個極其普通的草棚里面隱藏著一個大秘密。

四川省自貢市鹽業歷史博物館副研究館員宋良曦說：“李冰做蜀郡太守的時候，自古蜀國多水患，在治水的過程中，開了都江堰，發現河道的中央出現了泉水，結果一嘗是咸的。實際上是鹽泉露頭了，所以他就研究這個鹽泉的走向，按照《華陽國志》的記載，叫做試其水脈，開廣都鹽井?！?/p>

李冰在開挖直徑約兩米、井深在15米的廣都鹽井時，不會想到，他從此拉開了中國鹽井的序幕。

據宋良曦介紹，從戰國末期一直到北宋時期，鹽井和水井的形式差不多，都是靠人用鋤、用擂、用鍤、用鑿把地面橫土挖成坑，叫大口鹽井，因為它口徑很大。

到北宋初期，四川地區鹽井的深度達到了180米左右，鹽井也增加到600多口，年產食鹽1600多萬斤，每天有大量的鹵水被送到熬制食鹽的作坊里進行加工。

但是180米的鹽井深度并不能滿足社會對食鹽的需求，鹽業帶來的巨大商業利潤，促使人們不斷地向地下深處挖掘，以便打出更多的鹵水。然而，這時的人們卻發現，這鹽井怎么打也打不下去了，是什么阻擋了它前進的方向呢？

北宋人的挖井行動成為九百多年后世界鉆井技術研討會爭論的焦點。

從地質的角度來講，四川地區鹵水含量比較低的水，位于比較淺的地方，大概20米到300米。如果濃度比較高，埋藏較深，一般在700米以下。那么，當表層的這種含鹽量比較低的鹵水快被開采完的時候，大口鹽井地區就急需要去開采深層含鹽量高的鹵水?？墒钱敃r的技術條件又不允許這么做。沒有很好的辦法支撐固定井壁。挖得越深，鹽井可能會出現坍塌的現象。因此迫切需要一種新的技術來改變這個落后的局面。

公元1041年，也就是北宋慶歷年間，在四川大英縣一個叫大順灶的偏僻小村莊里，幾個村民聚集在一起，準備私自開挖一口鹽井，為了逃避朝廷法律的制裁，他們打算挖一口小鹽井，這樣就不容易被發現。

村民設想能不能利用舂米的方法，用足踏來帶動一個鉆頭上下運動，從而達到打井的目的呢？想法很快就變成了行動，而他們的行動則成為九百多年后，中國專家在世界鉆井技術研討會上據理力爭的最好材料。

上個世紀的80年代的時候，在加拿大的溫哥華舉行了一次世界鉆探技術會議。俄羅斯的專家說鉆井技術是俄國人發明的，有200多年的歷史了；美國專家說，他們國家鉆井技術有300年了，應該是美國人發明的。這時候，有一個中國專家站起來說，在我們國家，鉆井技術有1000多年的歷史了。

巧妙利用扇泥筒打撈碎石和泥土，把鉆井技術進一步向前推進。

當時村民采用了人類歷史上最早的鉆頭，歷史上記載叫做圜刃，用圜刃鉆擊地下，破碎巖石，把鹽井向地下深處打進。人類歷史上最早的鉆頭圜刃有兩米多長，八十多斤重。它開出的井口只有碗口大小，非常符合村民們要隱蔽鹽井的要求。但是，井口太小，人不能下去，那開采出來的碎石和泥土怎么樣才能打撈出來？

村民巧妙利用了扇泥筒，扇泥筒就是把一根竹子中間的節全部打掉，在底部留一個小孔，小孔上面固定一塊熟的牛皮。放到井底的時候，液體要產生一個向上的壓力，把皮線頂開，泥漿和地下水就進入到筒里面。把竹筒提起來的時候，液體自然重力產生一個向下的壓力，這個向下的壓力就把牛皮關閉。所以水在筒里面滴水不漏，實際上出現了世界歷史上最早的單向閥門。拉到地面以后，又用一個鐵鉤，把這塊牛皮頂開，筒里的水就放出來了。

應對事故第一步

如何采用孔內事故第一步處理方法

及應注意的問題

（1）提：

在設備能力允許的條件下，可用升降機配合滑輪組，強力提拉孔內受阻鉆具。當鉆具被卡埋時，一般均用此方法，但必須注意鋼絲繩、天車、鉆塔、鉆機及地基等各方面的情況，最好配備“拉力計”，以防造成人身事故。

（2）打：

借助吊錘打擊的震動力，向上或向下打擊事故鉆具。這種方法適用于淺孔或掉塊及鋼粒擠夾事故。這種方法簡單，故常被采用。在用吊錘沖打處理孔內事故時，可用滑輪打吊錘及其它安全打吊錘裝置。

在使用吊錘處理孔內事故應注意：最好不要利用升降機直接拴綁打吊錘；孔壁不穩定而易發生坍塌時，不宜采用此方法，否則，會使事故惡化。

（3）震：

將機械震動器接于事故鉆具的上端，并用升降機拉緊，使事故鉆具收到強烈震動而排除。但必須注意防止孔內鉆具受震而脫扣。

（4）撈：

用公母錘、卡管器等撈取脫落或折斷的事故鉆具。這是一種常用的處理事故的方法。

（5）沖：

用小徑鉆具（或鉆桿）或套管下入孔內，通過泥漿泵的高壓液流沖出事故鉆具周圍的埋、卡物。但必須在孔壁穩定的情況下，用此方法。

（6）抓：

用下部帶齒的抓筒，處理掉入孔內的小物件或測斜儀。

（7）吸：

用磁鐵打撈吸取掉入孔內的小物件或吸正靠孔壁的事故鉆桿斷頭，配合絲錘打撈。

（8）粘：

用粘泥、黃蠟、瀝青等粘取掉入孔內的小物件或金剛石鉆頭胎體或金剛石。

（9）竄：

用升降機提拉、吊錘上下打擊、或開車上下掃，用以處理還有一定活動余地的被阻事故鉆具。

（10）頂：

用千斤頂（絲杠式和油壓式）或油壓鉆機加減油壓，頂拔事故鉆具，這也是常用的方法。但應注意的：用千斤頂頂拔時，應考慮鉆桿能承受的能力，以防頂斷；還應特別注意卡瓦飛出傷人。

第二步

如何采用孔內事故第二步處理方法及應注意的問題

（1）反：

用反絲鉆桿和絲錘，找好中和點，盡可能地多反回一些事故鉆桿，再配合其它方法處理。因為“反”不是一個單獨的處理孔內事故的方法。

反鉆桿應采用鋼絲繩反鉆具、棘輪反管器等安全方法。另外，防止在反鉆具時因彈力反轉而發生人身事故。

（2）套：

用比鉆進大一級的鉆具擴孔套取，因而只適用于較軟的巖層及淺孔的巖層中，當孔內留有事故鉆桿時，必須先“反”后“套”。擴孔時，為了防止鉆口彎曲，應帶導向。

（3）切：

用割管器分段切割取出事故鉆具。這種方法用于處理鉆具卡、埋過緊而又較長的情況下。采用“切”常用于處理巖心管或套管事故。

（4）鉤：

用特制的鉤子、撈矛等，以導正靠邊的事故鉆桿頭，或鉤住加大接頭處，將事故鉆具提出，或是撈取掉入孔內的鋼絲繩及電纜等。

第三步

如何采用孔內事故第三步處理方法及應注意的問題

（1）穿：

用比原鉆進用的事故鉆具小1-2級（最好小2級）鉆具，先從事故鉆具中心穿過去，借其震動、回轉、碰撞，以減輕或消除事故鉆具外側被擠夾的阻力，然后用“撈”的方法處理。當巖心管接頭、巖心管及取粉管留在孔底時，在采用“穿”的方法之前，先用“剝”等方法處理。

（2）剝：

用與原事故鉆具用徑的磨鐵鉆鉆頭，將巖心管或取粉管接頭、取粉管的外圍直至絲扣處剝掉一層，然后再取出接頭。

（3）掃：

用特制平面鉆頭將殘留孔內粗徑鉆具或鉆頭劈開或掃掉，然后取出。在“掃”或“劈”時，注意夾鉆及多頭劈開。

（4）泡：

把柴油、堿水或鹽酸注入孔內，浸泡被埋住或泥皮吸附卡鉆，使事故鉆具與孔壁松弛，利于處理。

如何采用孔內事故第四步處理方法及應注意的問題

（1）繞：

用偏心楔子偏斜鉆進，繞過事故鉆具。采用此方法時，必須按地址設計進行。

（2）炸

：

將炸藥裝在特制的爆破筒內，從鉆具內送入預定孔深進行爆炸，炸斷鉆桿后而取出，或用于處理套管被卡，以震松或將套管沖出。

參考資料