地質工程碩士論文發表

　　地質工程是一門研究和解決與地質體有關的工程問題的應用學科,是人類在利用地球的自然環境、物質材料和自然資源等活動中,涉及地質體的評價、處理、改造和控制的科學技術。下文是小編為大家蒐集整理的關於的內容，歡迎大家閱讀參考!

　　篇1

　　淺析工程地質鑽探施工

　　摘 要：本文作者通過對多年來的工程地質勘察外業施工工作的總結，在鑽孔結構設計，鑽進方法選擇、鑽探技術及操作方法等幾個方面，提出個人的幾點體會，供讀者在工程實踐中參考。

　　關鍵詞：工程;地質鑽探;施工

　　1 鑽孔結構設計

　　在實際施工作業中，既要考慮鑽探的時效性，又要顧及經濟性。在理想的條件下，要達到鑽探施工成本和施工進度的最優化。因此在鑽探工作開始之前。就需做出合理的鑽孔結構設計。

　　本文所指的鑽孔結構設計，屬於鑽孔工藝範疇。流程上是以所鑽區域岩層的物理力學性質、表面岩層厚度、水文地質條件、鑽孔深度、終孔直徑、所選鑽進方法以及鑽探裝置等為依據，進行綜合確定。對於穩定地層，應儘可能簡化鑽孔結構，減少換徑次數。開孔穿過表面岩層或風化帶鑽入基岩3～5m，下入表層套管止水封固後，儘可能實現一徑到底。在複雜地層，原則上應儘可能採用泥漿、水泥漿和化學槳液護壁堵漏，在保證鑽孔質量和安全鑽進的前提下，力爭少換杆，少下或不下套管，最大限度地簡化鑽孔結構，以提高鑽進效率和降低鑽探成本。

　　2 鑽進方法選擇

　　目前對地層的鑽進方法主要有：硬質合金鑽進、鋼粒鑽進、牙輪鑽進、金剛石鑽進。這幾種鑽進方法各有優缺點和適應範圍。

　　2.1 硬質合金鑽進

　　鑽頭切削刃具是片狀硬質合金，適合鑽鑿2～6級的軟質岩石。在6級以上的硬巖工況下，不宜採用。這是因為採用硬質合金鑽進硬巖，與金剛石鑽進相比，存在工效低，鑽機振動幅度大，成孔質量差和綜合鑽孔成本高等缺陷。隨著金剛石鑽頭的普遍採用，硬質合金鑽進必將越來越侷限於軟質岩石。

　　2.2 鋼粒鑽進

　　鋼粒鑽進適應於中硬以上岩石，它是利用在鑽進過程中不斷地投入到孔底的鋼粒來磨削岩石。其適應的岩石硬度情況與金剛石鑽頭差不多，但由於鑽進效率低，最高的純鑽速僅50mm/h，功耗大，每米鑽孔的綜合成本反而高於金剛石鑽進。目前，絕大部分熟悉金剛石鑽頭的施工者，基本上不再採用鋼粒鑽進這一相對落後的鑽進手段。

　　2.3 牙輪鑽進

　　牙輪鑽進對岩石硬度的適應範圍廣，特別是適合軟至中硬的粒徑不大於200mm的碎石土。一般採用的是小口徑牙輪鑽進***直徑76mm、59mm***，用於不需要取芯的工程灌漿孔。與金剛石鑽進相比，其鑽速高出2倍以上。其缺點是成孔質量較差，易塌孔、卡鑽，鑽進需要有高的壓力，輕便鑽機由於機塔自重小，鑽機難以給出很高的壓力而效果不佳，由於牙輪鑽進無法獲取岩心，許多施工場合不允許採用。另外牙輪鑽頭本身的技術性能尚不夠完善。目前，國內引進的小口徑牙輪鑽頭使用壽命只有20～30m，且易掉輪，掉輪後很難打撈，往往造成廢孔。

　　2.4 金剛石鑽進

　　金剛石鑽進適合於6級以上的岩石。其特點是鑽進效率高，成孔質量好，取得的巖芯光滑完整，且比任何其它鑽進方法的取芯成功率高。

　　對於堅硬、緻密、易出現打滑的地層，金剛石鑽進如果選擇鑽頭的品牌和產品胎體硬度不當，就有可能造成困難。對付這種岩層，一般製造廠家採取改變鑽頭胎體的幾何形狀結構等辦法，比如將鑽頭刃部做成鋸齒狀或單雙塊形狀。這樣的措施可能帶來鑽頭使用壽命不長，並且易出現碰損掉塊等嚴重後果。

　　3 鑽探技術及操作方法

　　3.1 鑽進引數的調整

　　鑽進中的鑽進推力***鑽壓***、轉速和泵量***沖洗液量***，通常稱之為鑽進的“三要素”。合理調控這三個引數，就可以控制鑽進狀態，取得良好的效果。調控的主要依據是鑽頭對岩石的切入量，其方便的度量辦法是測量鑽頭每轉的進尺量。

　　鑽頭對岩石的切入量***以下簡稱切入量***直接影響著孔底工作狀態、孔底的功率消耗和金剛石、胎體的工作條件等。總之，鑽頭鑽進時的切入量是鑽進工藝的一個關鍵引數，調控鑽進的效果好壞依此而定。

　　如何合理的用好金剛石鑽頭，獲得最優效益?通常我們對其鑽進的要求為“定鑽速”鑽進***即定切入量鑽進***，可通過隨時調節鑽壓和轉速來獲得。這是因為在岩石性質和所選用的鑽頭品質確定以後，即存在一個最優鑽進速度。控制鑽進的中心環節是通過調控鑽壓和轉速達到優化鑽進，即控制其每轉切入量，使系統保持一個基本恆定的鑽進速度。也就是說，金剛石鑽頭不宜採用恆壓鑽進。鑽壓過大，會造成鑽頭過量消耗，降低鑽頭使用壽命;鑽壓過小，會使鑽頭刃口很快拋光而無法鑽進。所以，金剛石鑽進在理論上講，必須採用控制每轉切入量的鑽進工藝，鑽壓隨切入量的需要而變，即要求操作者隨時觀察鑽進速度的變化，及時調整鑽壓和轉速，使系統始終保持一個最優的，量值上基本恆定的速度。

　　3.2 常用的鑽探操作技術

　　根據我們的經驗，應用以下操作較為關鍵。

　　3.2.1 鑽進過程中，提動鑽具次數不宜過頻、過高，否則會造成巖芯破壞，巖芯脫出巖芯管。當巖芯掉入孔底後，引起巖芯堵塞，會造成重複破碎或自磨，降低巖芯採取率和品質，也造成鑽頭進尺壽命減少。遇到地層較為破碎和取芯困難時，應儘量降低泵量，最小可降到20 L/min***一般在15～18L/min***，只要孔內不斷流，就不會燒壞鑽頭。

　　3.2.2 鑽進破碎夾層、薄砂層或夾泥層時，最好鑽穿該夾層並進入到穩定岩層10cm以上，然後在提鑽，以避免巖芯脫落。如果破碎層、夾層較厚，一個回次***一杆***鑽不穿時，回次末應停泵鑽進10cm以上，使其通過岩漿的自然堵塞後再提鑽。

　　3.2.3 在複雜地層中，提升鑽具不宜過快，並隨時向孔內泵送沖洗液，防止抽汲作用導致垮孔，保障孔壁穩定。

　　3.2.4 下鑽遇阻、輕轉無效，或巖芯堵塞、提鑽驟降，或發現鑽探“打滑”，均應提鑽檢查。

　　3.2.5 下鑽前要配好機上餘尺，在回次鑽進過程中，不得將鑽具提離孔底加長鑽桿。

　　3.2.6 卡盤卡好主動鑽桿後，用液壓缸頂起鑽具離開孔底少許，再合好離合器進行慢放鑽進，否則將造成鑽頭的不正常磨損。

　　3.2.7 再鑽進中如需要倒杆時，應將鋼絲繩垃直，離合器必須離開，待鑽機停止轉動後再倒杆。

　　3.2.8 保持孔底乾淨，才能提高取芯質量，增加回次進尺，提高鑽頭壽命。

　　3.2.9 不得用金剛石鑽頭掃殘留巖芯、合金掉塊、探頭石等。

　　3.2.10 施工孔深1000m以淺的鑽孔，採用75mm金剛石鑽頭鑽進，下入73mm技術套管，改用56mm金剛石鑽頭鑽進一徑到底。孔深1000m以深的鑽孔，從鑽探力學和震動力學角度分析，適合採用小口徑金剛石鑽進工藝，鑽孔結構越簡單越好，儘量減少換徑次數。

　　參考文獻:

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　　篇2

　　淺論煤田地質工程勘察

　　摘要：煤礦床進行調研的重要工作就是煤田地質普查和勘探，針對煤田地質勘察鑽探的特點，對煤田勘探施工質量控制措施進行了探討，依據質量控制的原則，闡述了質控的策略及持續改進方法，以推進煤田地質勘察技術的更新，為煤田工業的健康發展奠定基礎。

　　關鍵詞：煤田;地質工程;勘察

　　引言

　　煤田在我國經濟發展中有重要地位，這是我國的主體能源，也是我國能源安全基石。煤田地質勘測工作執行，需要保障質量，管理應該到位，這樣才可以更好的推動我國煤田工業健康發展。當下，社會經濟發展水平快速提升，我國煤田對經濟奉獻非常大。開發過程貫穿於我國國民經濟建設和發展之整個環節。煤田地質勘探工作重要性彰顯出來，在保障工作順利進行過程中，應該從煤田開發安全形度，高效利用角度以及環境保護角度進行分析，這樣才可以更好的服務於地質工作。煤田地質發展過程中，應該依託科學技術，在技術的支撐下做好管理工作，在技術支撐下使得勘探更加準確，該方式有利於勘探人員掌握更加豐富、真實的資訊。此外，還應根據其勘測現狀、地質情況等，制定完善的勘測體系，不斷引進現代化的勘測技術，滿足我國煤田工業發展的需要，一定程度上能夠加快我國國民經濟的增長趨勢。隨著社會不斷髮展，我國資源缺口越來越大，更好的保障能源的提供，需要做好煤田地質勘探工作

　　一、煤田地質勘探的意義

　　研究煤層的形成、煤層的特徵及煤田所處的地質條件的關鍵勘查方法是煤田地質勘探。這種勘查方法針對的主要是具有開採價值的礦產，為了確保該煤礦確實具有開採價值性並且保證開採具有安全性和技術具有科學性等特點，在開採之前及開採的過程中，都要及時調查研究周圍環境、開採技術、本身的價值等，以便實現煤田地質勘探的意義，促進我國國民經濟的發展。例如：我國的煤炭資源發源地內蒙的鄂爾多斯，在開採之間首先進行地質勘探，結合資料資料分析發現在那裡存在大規模的礦產資源，而且該地區的含煤量高，煤層位置比較穩定，結構比較簡單，這些特點對開採十分有利，保證開採的安全性。因此在短短的幾年時間利，鄂爾多斯的 GDP 就躍居中國省份的首位，對煤炭資源開發帶到很好的拉動作用，促進煤田地質勘探的發展和進步。

　　二、煤田勘探型別

　　煤田的分佈通常比較有規律，在對煤田進行普查和勘探工作時需要先知道煤田的型別。按煤層穩定性劃分，主要分為四類: 一類是煤層厚度變化不大的穩定煤層，或是有變化，但是變化規律比較明顯，煤層結構比較簡單，煤質出現的比較單一;第二類是較穩定性煤層，這類煤層呈規律性變化，結構有簡單也有複雜，煤的型別有兩種，煤田絕大部分可開採;第三類是不穩定煤層，這類煤田煤層厚度變化大，但是仍然有規律性，機構較為複雜，出現三類以上的煤類，大部分煤田可以開採，或是呈現申珠狀、藕節狀，區域性可採的煤層;第四類是極不穩定煤層，這類煤層變化非常大，多呈現透鏡狀以及雞窩狀，而且還不連續，難以找到變化規律，只能夠進行零星開採。

　　根據煤田的複雜結構可以分為以下四類: 一類是簡單構造，通常包括起伏較緩傾角接近水平的煤層、傾角簡單呈現單斜向斜等的構造、寬緩褶皺比較單一或是數量比較少的構造;第二類可以稱作中等構造，指的是煤層走向和傾向有所變化，出現斷層，但是數目較少或是煤層結構區域性存在小規模的地質倒轉、形態簡單伴有少量斷層的褶曲;第三類是複雜結構，通常包括斷塊構造受幾組斷層破壞、出現明顯一級褶曲和斷層、伴有一定數量的緊密褶皺;第四類是極複雜的構造，主要包括出現緊密褶皺、斷層密集構造、褶皺形態複雜特殊、構造嚴重受到岩漿破壞。

　　三、勘探施工質量控制

　　***一***質量控制原則

　　相關部門應根據石油勘探現狀、影響因素等，瞭解勘探期間存在的問題，並提出具體的解決措施。本文對鑽探專案質量的影響因素進行深入探討，從現狀著手分析，從而進行正面評價。這個評價過程應該包含全方面的評價，相關的影響因素以及對嚴重程度分析。這樣可以更加明確的看出質量事故鬥爭重點，在明確出現的問題時，如何採取有效措施進行應對。質量控制表現在多個方面，例如: 人身安全，還應對其安全影響因素進行分析。進入鑽探生產環節時，每個崗位人員應該嚴格做好質量控制工作，每個崗位都有明確的責任制，這是開展勘探工作必不可缺少的重要組成部分。因此，需要讓廣大職員明白，生產經營活動過程中，必須滿足質量法律以及技術的要求，在生產過程中則需滿足規範化和標準化需求，這樣才可以更好的保障鑽探工作質量。

　　***二***質量控制的實施

　　鑽探的實質是流水作業，任何一個環節均可能對整體安全質量造成影響。因此，必須提高技術人員的專業素質，先對勘探的地質條件進行分析，從整個場地地質都有詳細研究。記錄人員對地質資料做好記錄工作，嚴格檢查鑽孔進尺，施工期間再對其進行復查。技術人員進行核查期間，必須先對岩土的照片進行分析，核實野外描述。此外，還應及時加強對室內圖片的核實。實驗室人員工作核心是對巖芯質量進行提取，做好質量檢測工作，將資料及時反饋到野外部門中，每個部門在工作中相互合作，相互配合。同時，還應加強對施工現場的控制，提高各工種之間的配合度。

　　***三***質量控制的持續改進

　　質量檢查是一個強化管理監督過程，這是一個重要步驟。機組質量小組應該從施工管理上，從對裝置的改造上做好自身工作。需要對施工質量、鑽孔深度以及取芯的過程進行全面瞭解。從打分評價中對工程進行管理，對存在的薄弱環節應該及時提出整改意見。這樣可以做好定性的質量檢查工作，從而提升質量評估效益。這些工作最關鍵的部分是基於機組做好鑽探工作。鑽探機組需要基於實際檢查中發現的問題進行分析，提出針對性意見，進入排查環節時，需要做到舉一反三，作好複查工作。同時，還應按照自查、整改相結合的程式進行評價。做好施工裝置維護工作，提升裝置使用週期。另外，定期對勘探裝置進行維護，瞭解施工現象存在的安全隱患，及時進行整改，提高施工安全性，這樣就可以更好的提升質量管理目的，提升施工質量。改進鑽探產品質量，可以更加完善管理體系，使得鑽探工作得以順利進行。當工作承諾並且履行工作，當做出承諾之後就應該積極推動，使得員工明確質量管理重要性，在工作中可以嚴格要求自己，可以明確自身職責。這樣對煤田工程施工有推動作用，責任落實下去了，每個人都肩負起自身責任，這樣開展工作會更加順暢。

　　***四***加強勘察的監管力度

　　勘察的監管只是靠勘察工程內部成員的監管難以保證其公正性，由於勘察工程是進入市場執行的，難免會遵守市場執行的規則，市場機制具有其固定的弊端，這需要政府部門及相關社會監管部門的強有力的監管。行管部門建立合理的管理機制，降低市場不良競爭帶來的弊端，使得地質勘察的執行是真實科學的，這項工程關係著建築對於經濟的可持續性作用和人身安全，其重要性不言而喻。

　　結束語

　　地質工程勘察是工程建設的重要組成部分，工程建設的好壞程度與勘察的科學性及真實性有著緊密的聯絡。這要求從業人員意識到工程體系發展的現狀，形成良好的職業操守和道德習慣，以認真嚴謹的態度對待工作。鑑於工程地質勘察對於我國現代化建設的重要作用，監管部門要做好本職工作，毫不懈怠地推進該行業的進步。

　　參考文獻：

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