岩心鑽探

筒狀鑽頭和鑽具在孔底沿圓周環狀破碎岩石，在孔底中心部分保留一個柱狀的岩心，從孔內取出岩心用以研究地質和礦產的情況，故稱為岩心鑽探。最終的孔徑從33毫米到91毫米。岩心鑽探根據所使用的鑽頭不同，鑽進方法有：金剛石鑽進、硬質合金鑽進和鑽粒鑽進。岩心鑽探也可以液動的衝擊器進行衝擊迴轉鑽進，仍然可以使用金剛石或硬質合金耐衝擊的岩心鑽頭。在鑽進上部覆蓋層不需取岩心時，也可以採用無岩心鑽進方法，用刮刀鑽頭、矛式硬合金鑽頭、牙輪鑽頭鑽進 ^[1]  。

繩索取心(WL)鑽探技術被稱為鑽探技術第一次革命，已有近60年的推廣應用歷史。在全球地質找礦鑽探施工中是應用最廣泛、綜合地質效果最佳的鑽探技術。 自上世紀70年代中期我國開始推廣應用，但在應用廣度和深度上與國外發達國家相比存在較大差距，利用繩索取心鑽探技術完成的岩心鑽探工作量仍不足全部固體礦產岩心鑽探工作量的30%。國產繩索取心鑽具存在材質不佳、加工質量差、易折斷和脱扣等問題，不能滿足1000米以深鑽孔的需要。而深部找礦一般採用的替代方案是使用內徑可以通過繩索取心鑽具內管的普通鑽桿來完成鑽孔取心作業，這就在完成取心作業的同時增大了鑽孔工作量。例如Φ89mm鑽桿+Φ75mm型繩索取心鑽具+Φ94mm鑽頭的鑽具組合。

金剛石鑽頭的使用壽命是限制金剛石繩索取心技術應用於深部找礦的另一個原因。自上世紀60年代開始研究，70年代開始推廣金剛石鑽探技術以來，我國金剛石鑽頭製造水平有了很大提高，但是其使用效果與國外仍存在較大差距。雖然在金剛石超硬複合材料方面進行了大規模的攻關研究，製造了一些聚晶、複合片產品，但其性能也遠遠趕不上國際水平。這就使得國內金剛石鑽頭鑽進壽命短、效率偏低。據調查，我國的金剛石鑽頭壽命在硬巖地層還不足40米 ^[2]  。

勘探技術研究所於上世紀60年代開始此項技術的研究，經過幾十年的開發、改進，已經形成不同用途、多種規格的系列液動衝擊器。特別是YZX127型液動潛孔錘在2006年完工的中國大陸科鑽一井施工中創下了總進尺4038.88m、平均小時效率1.13m、平均回次長度6.31m的好成績。但是在普通鑽探生產條件下，由於泥漿固控系統還停留在傳統的泥漿池加循環槽讓巖粉自然沉澱的水平，在鑽進過程中泥漿固相含量較高，導致液動潛孔錘內的零件頻繁卡死，工作壽命大幅度降低，從而導致提鑽頻繁。在推廣過程中，其優點雖為大家所認識和接受，但是實際應用卻較少。

該技術是原地礦部“七五”和“八五”期間的重點科研攻關項目，由勘探技術研究所、長春地質學院和甘肅地礦局等科研院所、高校和相關生產單位聯合完成。經過不同環境條件及機具試驗研究總結了一套比較成熟的泡沫工藝和鑽進規程。由於其後正值地質鑽探工作量鋭減，而此技術在初期投資、能耗和後期泡沫劑回收方面的費用都比普通鑽進技術高，因此其推廣應用處於停滯狀態 ^[3]  。