巖心鉆探作為固體礦產(chǎn)地質(zhì)勘探中常采用的勘探手段，其基礎(chǔ)知識涵蓋了多個方面，包括鉆探目的、鉆探設(shè)備與工具、鉆進方法及技術(shù)特點等。以下是對巖心鉆探基礎(chǔ)知識的詳細(xì)闡述：
一、鉆探目的
巖心鉆探的主要目的是通過筒狀鉆頭和鉆具在孔底沿圓周環(huán)狀破碎巖石，并在孔底中心部分保留一個柱狀的巖心。這一巖心隨后被從孔內(nèi)取出，用以研究地質(zhì)和礦產(chǎn)的情況。這種技術(shù)為地質(zhì)學(xué)家提供了直接觀察地下巖石結(jié)構(gòu)、礦物組成及其分布特征的機會，是礦產(chǎn)資源勘查、地質(zhì)構(gòu)造研究及地下水文地質(zhì)調(diào)查等領(lǐng)域不可或缺的重要手段。
二、鉆探設(shè)備與工具
巖心鉆探所需的設(shè)備與工具主要包括以下幾個方面：
1.鉆機：作為整個鉆探系統(tǒng)的核心設(shè)備，鉆機負(fù)責(zé)驅(qū)動鉆桿柱在鉆孔內(nèi)轉(zhuǎn)動，為鉆頭破碎巖石提供必要的動力和扭矩。
2.泥漿泵（或空壓機）：泥漿泵或空壓機在鉆探過程中驅(qū)動鉆孔內(nèi)循環(huán)介質(zhì)的循環(huán)，主要目的是清除鉆粉、冷卻鉆頭并穩(wěn)定孔壁。對于某些特定類型的鉆探，如空氣泡沫鉆探，空壓機則直接提供壓縮空氣作為循環(huán)介質(zhì)。
3.鉆塔：鉆塔為鉆進過程中提鉆、下鉆提供必要的支撐和導(dǎo)向，確保鉆探作業(yè)的安全和順利進行。
4.動力機：為鉆進設(shè)備提供動力支持，同時自備發(fā)電機組還可能提供機場照明等輔助功能。
5.鉆探工具：鉆探工具種類繁多，包括鉆進工具、輔助工具、打撈工具和專用工具等。其中，鉆進工具如粗徑鉆具、鉆桿柱與主動鉆桿等直接用于加深鉆孔；輔助工具則用于升降鉆具和套管等操作；打撈工具用于處理鉆進期間可能發(fā)生的孔內(nèi)事故；而專用工具則用于進行孔內(nèi)特種工作，如鉆孔人工造斜、堵漏止水等。
三、鉆進方法及技術(shù)特點
巖心鉆探的鉆進方法多種多樣，主要根據(jù)所使用的鉆頭類型和地質(zhì)條件進行選擇。常見的鉆進方法包括：
1.金剛石鉆進：利用金剛石的高硬度和耐磨性進行鉆進，適用于各種硬巖地層。金剛石鉆頭具有鉆進效率高、取心質(zhì)量好等優(yōu)點，是目前巖心鉆探中最常用的鉆進方法之一。
2.硬質(zhì)合金鉆進：使用硬質(zhì)合金鉆頭進行鉆進，適用于中硬至硬巖地層。硬質(zhì)合金鉆頭成本相對較低，但在鉆進硬巖時效率較低且易磨損。
3.鉆粒鉆進：采用鉆粒（如鋼粒）作為研磨介質(zhì)進行鉆進，適用于松散地層和軟巖地層。鉆粒鉆進具有設(shè)備簡單、成本低廉等優(yōu)點，但取心質(zhì)量較差。
此外，巖心鉆探還可以采用液動沖擊回轉(zhuǎn)鉆進、空氣泡沫鉆探等先進技術(shù)。這些技術(shù)通過改進鉆進方式和循環(huán)介質(zhì)等方面，提高了鉆探效率和取心質(zhì)量，滿足了不同地質(zhì)條件下的鉆探需求。
四、技術(shù)特點與優(yōu)勢
巖心鉆探技術(shù)具有以下幾個顯著的技術(shù)特點和優(yōu)勢：
1.直觀性：通過直接取出巖心進行觀察和分析，為地質(zhì)研究提供了直觀、可靠的實物資料。
2.準(zhǔn)確性：巖心鉆探能夠準(zhǔn)確獲取地下巖石的結(jié)構(gòu)、礦物組成及其分布特征等信息，為礦產(chǎn)資源勘查和地質(zhì)構(gòu)造研究提供了準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。
3.靈活性：巖心鉆探技術(shù)可根據(jù)地質(zhì)條件和鉆探需求選擇不同的鉆進方法和設(shè)備組合，具有較強的靈活性和適應(yīng)性。
4.高效性：隨著鉆探技術(shù)的不斷進步和設(shè)備的更新?lián)Q代，巖心鉆探的鉆進效率和取心質(zhì)量得到了顯著提升，有效降低了鉆探成本和時間成本。
綜上所述，巖心鉆探作為固體礦產(chǎn)地質(zhì)勘探的重要手段之一，在地質(zhì)研究、礦產(chǎn)資源勘查及地下水文地質(zhì)調(diào)查等領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的作用。通過不斷的技術(shù)創(chuàng)新和設(shè)備升級，巖心鉆探技術(shù)將進一步提高鉆進效率和取心質(zhì)量，為地質(zhì)科學(xué)的發(fā)展和礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用做出更大的貢獻。
