Exploration diamond drilling

Techniques for Geological Core Probing

欲了解更多信息，请访问我们的网站 Corediam.

钻机可同时进行钻石和反循环钻探。

勘探钻石钻探在矿业中用于探测已知矿床和潜在地点的成分。通过从矿体提取小直径岩石核心，地质学家可以通过化学分析对核心进行分析，并进行岩石的岩石学、结构和矿物学研究。此外，该技术还经常用于土木工程行业，用于基础测试，结合土壤取样方法。该技术因其使用的镶嵌钻石的钻头而得名。

勘探钻探的历史

罗多尔夫·莱肖特(Rodolphe Leschot)常被称为第一个核心钻头的发明者。早期的钻石钻探为矿物开采开辟了许多新领域，并与偏远地区的矿物勘探热潮相关联。在便携式钻石钻机发明之前，大多数矿物勘探仅限于寻找地表露头和手工挖掘。在20世纪后期，通用电气公司开发了聚晶体钻石复合材料(PDC)，作为钻头中天然钻石的替代品。

钻石钻探的细节

勘探钻石钻探与其他地质钻探（如反循环钻探）不同，在于从深度提取一个完整的核心，以便在地面进行检查。钻石钻头是该技术的核心组件，它是由工业钻石嵌入柔软的金属基体中构成的。钻头通过旋转钻机来进行操作，钻进岩石并在钻探的过程中不断露出新的钻石。同时，钻探泥浆会被注入钻管中，以冲洗出由钻头切割产生的岩屑，并减少因摩擦产生的热量，从而减少钻头的磨损。钻石钻头通常是复杂的，设计上针对特定岩石类型，配有多个洗涤通道。

该钻头利用镶嵌钻石的特殊设计在岩石上钻孔，产生一种称为“核心”的样本。钻出来的核心会被拍照并纵向切割，一半进行分析，另一半则永久保存以备未来使用和重新分析。虽然较大直径的岩芯最为理想，但其成本也相对较高。目前最常用的线管直径有NQ（47.6mm）和HQ（63.5mm）。

核心提取的方法

仅通过旋转动作推动钻头并进行洗涤，会产生核心在桶内的提取。然而，当深度达到约300米时，必须有办法将核心取出并送至地表。不断抽出整个沉重的探头并不实际，因此开发了绳索钻探方法，以便从桶内提取核心。如果岩石始终是坚硬的花岗岩，且核心总是在钻头处断裂，停止钻探后通过绳索下放抓取装置并将核心拉回就很简单。不幸的是，许多应用需要在破裂岩石中提取未扰动的核心，这就需要复杂的绳索设备。

上图展示了利用三管绳索系统提取核心的过程，该系统能够在最差的条件下提取核心。在探测如圣安德烈斯断层这样的断层区时，这一点尤为重要。

管道尺寸的考量

通常使用五种主要“绳索线”管道尺寸。较大的管道产生较大直径的岩芯，同时需要更多的钻机动力来驱动它们。选择管道尺寸是针对所需的岩芯直径和特定钻机电动机能够达到的深度之间的权衡。

标准的“Q”绳索线钻头尺寸: