大口徑鉆孔主要在水電工程地質(zhì)勘探中采用。中國于1963年在丹江口壩直址打成了口大口每徑鉆孔;之后,葛洲壩、小浪底、偏窗子、三峽等水利樞紐工程中相繼采用,均取得很好的勘探效果。面且承擔(dān)了大壩基礎(chǔ)處理等任務(wù)。
金剛石鉆頭生產(chǎn)有直徑76、66、46、36MM等幾種規(guī)格,較一般的鉆頭要小得多,故稱之為“小口徑”。這種鉆頭是將金剛石顆粒鑲嵌在鉆頭唇部,利用金剛石的硬度磨削巖石鉆入地層。金剛石鉆進(jìn)一般均使用雙層巖心管。從小泵送來的沖洗液,經(jīng)內(nèi)、外管之間的間隙而到達(dá)孔底,可減少對巖心的沖刷影響。
采用小口徑(金剛石鉆頭)鉆進(jìn),在操作上必須注意的是:在任何情況下都不允許無水鉆進(jìn)否則發(fā)生高熱會燒毀金剛石,用過鋼粒鉆進(jìn)的孔,不能再下入金剛石鉆頭,因孔底遺留鋼粒,在沖擊振動時會使金剛石損壞;若鑲嵌的金剛石顆粒掉落孔底,應(yīng)即打撈,否則會使整個金剛石鉆頭遭到損壞;鉆進(jìn)中若迂軟弱夾層及裂隙發(fā)育的地層,應(yīng)特別注意降低壓力及轉(zhuǎn)速。由于在礫石層、礫巖及硬脆破碎地層中鉆進(jìn)時,沖擊振動很大,對金剛石的包鑲金屬磨耗很快,故一般不采用金剛石鉆進(jìn)。 金剛石鉆進(jìn)雖有很多優(yōu)點,可是它的孔徑過小,有能作現(xiàn)場水文地質(zhì)試驗。
本工程領(lǐng)域涉及到數(shù)學(xué)、物理學(xué)、地質(zhì)學(xué)、油氣及固體礦產(chǎn)的礦產(chǎn)普查與勘探、水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、巖土工程、遙感地質(zhì)、數(shù)學(xué)地質(zhì)、應(yīng)用地球物理和應(yīng)用地球化學(xué)、計算機應(yīng)用技術(shù)等學(xué)科。