山地钻机主要用于地质勘探、工程建设和地质灾害监测等领域,具体作用如下:
地质勘探:通过钻取岩芯样本,为分析地质结构、寻找矿产资源(如石油、天然气、金属矿、非金属矿等)提供关键数据。还能获取地下水位、土壤成分等信息,为水文地质调查、环境地质调查等提供依据。
工程建设:在道路、桥梁、隧道等基础设施建设中,用于地质勘察,确保工程设计和施工符合地形地貌及地质条件。也可用于钻凿爆破孔,为矿山开采、土石方工程等提供支持。
地质灾害监测:用于滑坡、地震等地质灾害的监测,通过钻孔探测地层变化,安装地震监测设备,为灾害预警提供数据支持。
山地钻机在地质勘探中的具体应用步骤如下:
前期准备:
资料收集:收集勘查目标区域的地质地图、图纸等资料,了解地下岩层结构、地质构造、水文地质等相关信息。
方案制定:确定钻探工程的总体设计方案,包括钻孔数量、分布、深度等;编制钻探工程施工图纸和技术方案,明确施工细则和安全措施。
设备与人员准备:组织勘查人员及设备,选择符合钻机性能并满足施工要求的机具和附件;对施工人员进行培训,使其熟悉设备操作流程和安全注意事项,通过考试后持证上岗。
场地准备:清理施工场地,清除植被、障碍物等杂物,平整作业面;将钻机运输至施工地点,采用索道、人(畜)运、临时轨道小车等方式将钻机各模块运输至塔位附近并组装。
设备检查:检查钻机外观、性能,确保液压系统无渗漏、油位正常,动力系统、电气系统能正常运行;检查钻具,查看钻杆、钻头磨损程度等。
钻探作业:
钻孔定位:采用全站仪等设备按设计孔径进行外径取芯的孔位放样,保证孔间尺寸准确无误。
钻进操作:启动钻机,先进行中心孔施工,使用中心孔钻机开孔并取芯;之后将山地轻型钻机底部中心杆放入中心孔并就位,根据桩基断面图在轮廓线上批量引孔形成临空面;接着用取芯夹取出外径岩芯,放入液压断芯器使中心岩体断裂,再用起吊机将岩心运出;完成一段深度施工后,平整坑底,重复上述步骤直至设计深度。
参数调整:钻进过程中,根据地质条件调整钻进速度、压力等参数,如在软土地层适当提高速度、控制压力,坚硬岩石地层则降低速度、增大压力;实时监测扭矩、钻压和转速等参数,确保钻进稳定。
岩芯采取与记录:使用取芯工具采取岩芯,对岩芯进行标识、记录,包括岩芯的深度、长度、岩性等信息。
成孔检查:钻孔完成后,检查成孔质量,校核直径、深度、垂直度,确保误差在规定范围内;合格后用封堵物封闭孔口,防止异物落入。
后续工作:
数据分析:对采集的岩芯样品进行实验室分析,获取物理力学性质、化学成分等数据;根据钻探观测数据,分析岩土层分布、水位分布、断裂情况等;整理数据,编制综合报告,为工程设计和施工提供依据。
设备维护:作业结束后,清洁钻机,检查各部件紧固情况,对液压系统进行检查、换油,补充润滑油,检查易损件并及时更换,建立设备维护档案。