我國地質鉆探技術的發展趨勢

1.概述
　　新中國的地質巖心鉆探行業，在我國建立初期至今，鉆探技術取得矚目的成就，與之相對應的地質鉆探技術也有很大的進步。簡單的從技術上講，巖心地質鉆探通常受到社會的進步與時代的需求、相關領域科學技術的發展、巖石破碎機理及理論這三個方面的影響。下面僅僅就我們國家社會的鉆探需求，對工程地質鉆探技術的發展趨勢進行討論。
　　2.新中國的鉆探技術發展史
　　新中國建立后的10年，我國的工程地質鉆探技術正處于起步階段，當時開發的新技術主要是體現在：中硬巖層以下巖石層使用硬質合金鉆進；研究優質泥漿護孔技術及其推廣；展開砂礦鉆探和利用礦區的地層規律進行定向鉆孔技術等。
　　步入六七十年代，正趕上我國的幾年自然災害，當時的中國正處于最艱難的時期，這期間開發出的新鉆探技術：成功研制沖擊液壓回轉鉆具；液壓沖擊器開始用于生產；使用新工藝開發出金剛石鉆進等，在如此艱難的條件下研發出這些新技術是非常艱難的。
　　80年代是我國地質鉆探技術大發展的時期，此時正好趕上我國的改革開放，由于有了經濟實力，從而推動著鉆探技術的進步：巖層定向鉆探取得成功應用；金剛石鉆進工藝的大面積推廣；創造并積累了鹽湖鉆探的經驗等。
　　到了90年代，市場經濟的驅動有較大的調整，因此導致來了地質礦產勘查任務開始傾向于稀貴礦產和緊缺礦產重點方向，同時對于地質鉆探的質量要求越來越高。但是由于要求的提高，也應運產生很多新技術：中低溫地熱鉆探開發效果顯著；非開挖批設地下管線的技術的研究和開發；繩索取心、金剛石鉆進與沖擊回轉鉆成為常規鉆進技術。
　　在“十一五”期間，我國的經濟穩定發展，經濟建設穩步推進，鉆探的裝備有了全方位的進步。究其原因，其中一個重要的就是全球制造業重點向我國轉移，因而我國的機械、電子、液壓、電氣、材料等各領域裝備技術的提高，其中特別是基礎元器件和工程應用機械大環境的快速發展，由此帶動著我國鉆探技術裝備的進步。傳統立軸鉆機的系列性的延伸和全液壓鉆探設備的研發，這些因素都推進著地質巖心鉆機以及配套設備的現代化，慢慢的實現了我國地質鉆探裝備的技術升級以及替代進口裝備，為“第二找礦空間”提供了強有力的技術裝備保障和基礎。
　　2011年是“十二五”的啟動年，我們在水文及環境鉆探、地質巖心鉆探、工程鉆探三方面對“十一五”期間的鉆探技術設備發展采取著客觀態度而進行的總結，“十二五”期間的基礎是，從產品、技術、市場這幾個方面規劃未來5年我國的鉆探技術裝備的發展趨勢
　　3.我國地質鉆探工程技術的發展趨勢
　　3.1.針對于適應特種地質情況的鉆機在機械自動化操作、施工可靠性、保證鉆進高質量、節能高效等多方面取得很大的進展，尤其是在鉆探設備的超大型化、人工智能化、滿足現場施工特殊性方面，施工工藝與設備開發結合更緊密。鉆頭、鉆具、鉆機這幾個重要的鉆探裝備取得新的進展。壽命相對較高的聚晶金剛石復合片鉆頭、高強輕質合金鉆桿以及繩索取心鉆桿、多級伸縮式鉆桿技術在施工中已經應用成功；傳統的高性能鉆頭、鉆具研制技術已經成熟。
　　3.2.對不同的巖層及特殊的施工條件，現在已成功掌握并擁有各種有針對性的高效鉆探方法。對軟土層易采用機械工靜力成孔、螺旋振動鉆、偏心套管鉆進的方法；對中硬和堅硬地層鉆進垂直較短的巖孔時，一般情況下回采用沖擊回轉式機械成孔方法；在定向鉆進、取心鉆進、坑道內鉆進以及深孔堅硬地層鉆進等，一般情況下會采用金剛石鉆進的方法。
　　上述的技術為未來的工程地質鉆探技術墊下了基礎，今后的鉆探技術將會在以下幾個方面有更大進展：
　　3.2.1.傳統的地質鉆探與基礎建設相關的巖土鉆掘。在今后一段相當長的時間內，我們國家仍會處于基礎建設開發建設階段，與工程地質鉆探技術相應的勘探、施工以及非開發技術都將有更大更長遠的應用價值，而且之后將會成為我們國家經濟的一個支柱性行業。
　　3.2.2.西部建設。我國西部的惡劣地質條件和自然環境，向工程地質的鉆探技術提出新的任務。
　　3.2.3.深海海洋地質開發是我國高技術發展的一個重要方向，深海鉆探技術的研發和應用會經歷一個相當長的時期，但是未來的地質鉆探發展趨勢就是向更深，更遠的海洋邁進，海洋的礦產資源遠比陸地要豐富的多的多。
　　3.2.4.一些常規的陸地固體礦產資源和新型的礦產資源，在新世紀都將不斷開發，尤其是開采程度不高，開采難度大的極地，地層深處等地方都會是未來的鉆探發展方向。
　　4.工程地質鉆探設備的選型
　　對于鉆探機械的主參數選擇，通常是以提高性能作為鉆機鉆進能力的基本參數而進行，但這對鉆探設備的多方面考慮做的還是不夠的。從多方面考慮，選取鉆探設備時，鉆探設備的可靠性、與相應巖層的對應性、設備回轉切削能力、設備的安全儲備系數等都是重要方面。原因有：4.1.鉆探設備絕大部分都是采用沖擊回轉機構，破巖的機理主要以破碎切削為主，因此設備的回轉扭矩性能好就能保證機械的切削鉆進能力好；4.2.機械的回轉力矩的大小是衡量鉆機的一個重要參數，鉆機的選型要與設計條件相一致，從而保證質量；4.3.在鉆機的選用上，回轉扭矩的能力與地質條件要相匹配，從而實現鉆機與配套鉆具的統一與協調工作。
　　近些年，因為工程地質鉆探的發展較快，新的標準規范陸續實施，這些給工程地質鉆探都提出了新要求新目標，其中，鉆探設備如何適應地質開采的新要求就成為了衡量鉆探技術的新標準。
　　針對于短距離移動的設備，選擇自行式為主的工作方式不僅會提高效率，還能節約成本，但是對于需要長距離移動的鉆探設備，就要考慮多方面的因素，不適宜選用自行式的機械，選型時還是應該要考慮設備的運輸、大型機械的拆裝方便性、可靠性。
　　5.結語
　　工程地質鉆探設備向一機多用方向發展、向多能化目標靠攏，可針對性開發以某種鉆進功能為主的多功能鉆機來滿足鉆探的需要，這是鉆探設備的發展趨勢。未來的幾十年仍將是我國鉆探行業發展的重要機遇期，在國家經濟實力越發強盛的大背景下，我國的鉆探設備和技術將有更進一步的發展和創新。