第一篇：淺析巖心鉆探技術(shù)

淺析巖心鉆探技術(shù)

發(fā)布時(shí)間：2013-04-18 11:44所屬分類(lèi)：理工論文瀏覽：1 184次加入收藏 在過(guò)去的多年中，我國(guó)的地質(zhì)鉆探行業(yè)為地質(zhì)找礦和經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出了巨大貢獻(xiàn)，地質(zhì)鉆探技術(shù)也在此過(guò)程中得到了很大發(fā)展。危機(jī)礦山接替資源勘查工作的啟動(dòng)，對(duì)鉆探技術(shù)提出了更高的要求，本文就巖心鉆探技術(shù)的發(fā)展和國(guó)內(nèi)巖心鉆探最新技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹，并深入探討

摘要：在過(guò)去的多年中，我國(guó)的地質(zhì)鉆探行業(yè)為地質(zhì)找礦和經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出了巨大貢獻(xiàn)，地質(zhì)鉆探技術(shù)也在此過(guò)程中得到了很大發(fā)展。危機(jī)礦山接替資源勘查工作的啟動(dòng)，對(duì)鉆探技術(shù)提出了更高的要求，本文就巖心鉆探技術(shù)的發(fā)展和國(guó)內(nèi)巖心鉆探最新技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹，并深入探討 巖心鉆探?jīng)_洗液的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：巖心鉆探 發(fā)展 技術(shù) 沖洗液

Abstract: In past years, China's geological drilling industry for geological prospecting and economic construction has made great contributions to geological drilling technology also has been great development.This paper provide a brief introduction to the latest technology development and national core drilling, core drilling techniques, and depth of core drilling fluid of application.Key words: core drilling;development;technology;lavage

中圖分類(lèi)號(hào)：P634.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

地質(zhì)鉆探技術(shù)的發(fā)展概況

從建國(guó)初期到2006年，我國(guó)的地質(zhì)巖心鉆探取得了十分顯著的成就，相應(yīng)的工程地質(zhì)鉆探技術(shù)也取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。從技術(shù)上講，它一般受到以巖石破碎機(jī)理及理論、相關(guān)領(lǐng)域科學(xué)技術(shù)的發(fā)展、社會(huì)的進(jìn)步與時(shí)代的需求這三個(gè)方面的影響。

新中國(guó)1949年成立后的10年，是工程地質(zhì)鉆探技術(shù)的創(chuàng)建與起步階段，開(kāi)發(fā)的新技術(shù)及應(yīng)用的新技術(shù)主要體現(xiàn)在：中硬以上巖層使用鐵砂鉆進(jìn)，中巖以下巖層使用硬質(zhì)合金鉆進(jìn)；在地質(zhì)的覆蓋層和圍巖中采用無(wú)巖心鉆具，創(chuàng)造并采用了多種取心鉆具；研究推廣了優(yōu)質(zhì)泥漿護(hù)孔技術(shù)；開(kāi)展了砂礦鉆探和利用礦區(qū)的地層規(guī)律進(jìn)行定向鉆孔技術(shù)。這期間的生產(chǎn)效率逐步提高，完成的工程量隨建國(guó)初期的建設(shè)高潮而達(dá)到1500萬(wàn)米。

20世紀(jì)60-70年代，這是在十分困難的條件下進(jìn)行工作，開(kāi)發(fā)的鉆探新技術(shù)有：使用新工藝開(kāi)發(fā)出金鋼石鉆進(jìn)；研制成功液壓沖擊回轉(zhuǎn)鉆具；采用水力反循環(huán)工藝進(jìn)行連續(xù)取心試驗(yàn)并取得成功；金鋼石鉆頭制造技術(shù)取得重大突破，人造金鋼石鉆頭問(wèn)世并在全國(guó)進(jìn)行推廣；液壓沖擊器開(kāi)始用于生產(chǎn)。這期間完成的地質(zhì)巖心的鉆探量達(dá)到6 000萬(wàn)米，在艱難的條件下取得十分顯著的成績(jī)。

伴隨我國(guó)的改革開(kāi)放，80年代是鉆探技術(shù)空前發(fā)展時(shí)期，鉆探技術(shù)的進(jìn)步主要有：大面積推廣金鋼石鉆進(jìn)工藝；定向鉆取得成功應(yīng)用；采用地壓平衡等多項(xiàng)技術(shù)，突破了高溫地?zé)峋碾y題；一批鉆探工藝及鉆具制造技術(shù)取得突破；水域鉆探技術(shù)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步；創(chuàng)造并積累了鹽湖鉆探的經(jīng)驗(yàn)；鉆探技術(shù)拓展到巖土鉆掘相關(guān)領(lǐng)域。這期間完成的地質(zhì)巖心的鉆探量達(dá)到2 400萬(wàn)米。

90年代地質(zhì)礦產(chǎn)勘查任務(wù)隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)驅(qū)動(dòng)有較大調(diào)整，側(cè)重緊缺與稀貴礦產(chǎn)重點(diǎn)勘探，鉆探質(zhì)量要求越來(lái)越高，工作量連年下降至每年數(shù)十萬(wàn)米，技術(shù)和工藝的明顯進(jìn)步有：金鋼石鉆進(jìn)、繩索取心與沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)成為常規(guī)鉆進(jìn)技術(shù)；多工藝空氣鉆進(jìn)、高精度定向孔技術(shù)成功應(yīng)用；中低溫地?zé)徙@探開(kāi)發(fā)效果顯著；完成許多巖土鉆掘、基礎(chǔ)工程與地質(zhì)災(zāi)害的高難工程；研究開(kāi)發(fā)了非開(kāi)挖鋪設(shè)地下管線的技術(shù)；微機(jī)監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)在鉆探生產(chǎn)中取得成效，科學(xué)鉆探已經(jīng)起步。這期間完成的地質(zhì)巖心的鉆探量達(dá)到500萬(wàn)米，雖然總量上減少，但對(duì)鉆探質(zhì)量的要求與日俱增。

2國(guó)內(nèi)巖心鉆探技術(shù)的討論

2.1金剛石繩索取心技術(shù)

繩索取心(WL)鉆探技術(shù)被稱(chēng)為鉆探技術(shù)第一次革命，已有近60年的推廣應(yīng)用歷史。在全球地質(zhì)找礦鉆探施工中是應(yīng)用最廣泛、綜合地質(zhì)效果最佳的鉆探技術(shù)。自上世紀(jì)70年代中期我國(guó)開(kāi)始推廣應(yīng)用，但在應(yīng)用廣度和深度上與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比存在較大差距，利用繩索取心鉆探技術(shù)完成的巖心鉆探工作量仍不足全部固體礦產(chǎn)巖心鉆探工作量的30%。國(guó)產(chǎn)繩索取心鉆具存在材質(zhì)不佳、加工質(zhì)量差、易折斷和脫扣等問(wèn)題，不能滿足1000米以深鉆孔的需要。而深部找礦一般采用的替代方案是使用內(nèi)徑可以通過(guò)繩索取心鉆具內(nèi)管的普通鉆桿來(lái)完成鉆孔取心作業(yè)，這就在完成取心作業(yè)的同時(shí)增大了鉆孔工作量。例如Φ89mm鉆桿+Φ75mm型繩索取心鉆具+Φ94mm鉆頭的鉆具組合。

金剛石鉆頭的使用壽命是限制金剛石繩索取心技術(shù)應(yīng)用于深部找礦的另一個(gè)原因。自上世紀(jì)60年代開(kāi)始研究，70年代開(kāi)始推廣金剛石鉆探技術(shù)以來(lái)，我國(guó)金剛石鉆頭制造水平有了很大提高，但是其使用效果與國(guó)外仍存在較大差距。雖然在金剛石超硬復(fù)合材料方面進(jìn)行了大規(guī)模的攻關(guān)研究，制造了一些聚晶、復(fù)合片產(chǎn)品，但其性能也遠(yuǎn)遠(yuǎn)趕不上國(guó)際水平。這就使得國(guó)內(nèi)金剛石鉆頭鉆進(jìn)壽命短、效率偏低。據(jù)調(diào)查，我國(guó)的金剛石鉆頭壽命在硬巖地層還不足40米。

2.2液動(dòng)沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)技術(shù)

勘探技術(shù)研究所于上世紀(jì)60年代開(kāi)始此項(xiàng)技術(shù)的研究，經(jīng)過(guò)幾十年的開(kāi)發(fā)、改進(jìn)，已經(jīng)形成不同用途、多種規(guī)格的系列液動(dòng)沖擊器。特別是YZX127型液動(dòng)潛孔錘在2006年完工的中國(guó)大陸科鉆一井施工中創(chuàng)下了總進(jìn)尺4038.88m、平均小時(shí)效率1.13m、平均回次長(zhǎng)度6.31m的好成績(jī)。但是在普通鉆探生產(chǎn)條件下，由于泥漿固控系統(tǒng)還停留在傳統(tǒng)的泥漿池加循環(huán)槽讓巖粉自然沉淀的水平，在鉆進(jìn)過(guò)程中泥漿固相含量較高，導(dǎo)致液動(dòng)潛孔錘內(nèi)的零件頻繁卡死，工作壽命大幅度降低，從而導(dǎo)致提鉆頻繁。在推廣過(guò)程中，其優(yōu)點(diǎn)雖為大家所認(rèn)識(shí)和接受，但是實(shí)際應(yīng)用卻較少。

2.3空氣泡沫鉆探技術(shù)

該技術(shù)是原地礦部“七五”和“八五”期間的重點(diǎn)科研攻關(guān)項(xiàng)目，由勘探技術(shù)研究所、長(zhǎng)春地質(zhì)學(xué)院和甘肅地礦局等科研院所、高校和相關(guān)生產(chǎn)單位聯(lián)合完成。經(jīng)過(guò)不同環(huán)境條件及機(jī)具試驗(yàn)研究總結(jié)了一套比較成熟的泡沫工藝和鉆進(jìn)規(guī)程。由于其后正值地質(zhì)鉆探工作量銳減，而此技術(shù)在初期投資、能耗和后期泡沫劑回收方面的費(fèi)用都比普通鉆進(jìn)技術(shù)高，因此其推廣應(yīng)用處于停滯狀態(tài)。

3深入探討巖心鉆探中沖洗液的應(yīng)用

3.1沖洗液的分類(lèi)

在進(jìn)行鉆探過(guò)程中，孔內(nèi)使用的循環(huán)沖洗介質(zhì)主要功能是冷卻鉆頭、排出巖屑、保護(hù)孔壁等。按介質(zhì)的成分不同可分為“清水鉆孔沖洗液”、“泥漿鉆孔沖洗液”、“泡沫鉆孔沖洗液”等。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，巖心鉆探用的沖洗介質(zhì)的種類(lèi)越來(lái)越多，大致以下三類(lèi)：液態(tài)沖洗介質(zhì)（簡(jiǎn)稱(chēng)沖洗液），是以水和油為主體的沖洗介質(zhì)。包括清水（淡水）、鹽類(lèi)飽和溶液、乳狀液、泥漿等散種； 氣態(tài)沖洗介質(zhì)，是以空氣為主體的沖洗介質(zhì)，包括干空氣和霧化氣體等； 其他類(lèi)型的沖洗介質(zhì)，如粘性泡沫和充氣泥漿等。這些雖然是液態(tài)和氣態(tài)沖洗介質(zhì)的演進(jìn)，但其功能和作用機(jī)理又區(qū)別于液態(tài)和氣態(tài)沖洗介質(zhì)，成為一種新型的沖洗介質(zhì)。各種沖洗介質(zhì)各有自身的特性和適應(yīng)范圍，因此在應(yīng)用中要根據(jù)地層情況、鉆進(jìn)工藝要求和經(jīng)濟(jì)效果與可能性來(lái)選。其中第一類(lèi)在我國(guó)巖心鉆探應(yīng)用較廣泛，其他兩類(lèi)目前尚處在研究試驗(yàn)階段。

3.2在巖心鉆探中的功用

在巖心鉆探中，要保證優(yōu)質(zhì)快速安全鉆進(jìn)，正確地選擇，使用沖洗液起著十分重要的作用，因此沖洗液被稱(chēng)為鉆進(jìn)過(guò)程中的“血液”。其功用如下：

（1）.清洗孔底，懸浮和攜帶巖粉

鉆進(jìn)過(guò)程中，鉆頭不斷地破碎孔底巖石，延深鉆孔，與此同時(shí)孔底會(huì)產(chǎn)生大量的巖粉、巖屑，借循環(huán)著的沖洗液，將鉆頭破碎的巖粉、巖屑及時(shí)地?cái)y帶到地表，以保持孔底清潔；當(dāng)沖洗液中斷時(shí)，利用沖洗液本身的一定性能（如觸變性），將巖粉懸浮起來(lái)，防止巖粉迅速沉淀造成埋鉆事故。

（2）冷卻鉆頭，提高鉆頭使用壽命

鉆進(jìn)中，孔底鉆頭破碎巖石消耗的有效功，只占傳到孔底的機(jī)械功的很小一部分，絕大多數(shù)的機(jī)械功作用于與巖石的摩擦，轉(zhuǎn)化為熱，因此孔底鉆頭溫升較高。尤其是金剛石鉆進(jìn)，其鉆頭溫升可達(dá)到二、三百度，如果得不到及時(shí)冷卻，將會(huì)造成燒鉆（即金剛石碳化）。或過(guò)早磨損，所以鉆進(jìn)過(guò)程中，借循環(huán)著的沖洗液將其熱量帶走，從而冷卻鉆頭，達(dá)到延長(zhǎng)鉆頭使用壽命之目的。

(3)潤(rùn)滑鉆頭和鉆具，減弱鉆具震動(dòng)

鉆進(jìn)過(guò)程中，尤其金剛石鉆進(jìn)中，使用加潤(rùn)滑劑的乳化沖洗液，它可以減小鉆頭和孔底巖石、鉆具和孔壁間的摩擦阻力和有效地減弱鉆具高轉(zhuǎn)速回轉(zhuǎn)時(shí)震動(dòng)及減輕鉆機(jī)動(dòng)力機(jī)等的負(fù)荷，使鉆頭工作平穩(wěn)。

(4)形成泥皮，保護(hù)孔壁

鉆進(jìn)過(guò)程中利用沖洗液本身的性能，在孔壁上形成薄而致密的泥皮，防止孔壁坍塌、掉塊；調(diào)節(jié)沖洗液的比重，可以防止涌水、漏失、井噴等事故。同時(shí)，某些沖洗液對(duì)不穩(wěn)定的和水敏性的地層還有抑制的作用，有效地防止孔壁的膨脹、坍塌。

（5）輸送巖心

反循環(huán)連續(xù)取心鉆進(jìn)時(shí)，利用沖洗液作介質(zhì)，連續(xù)地通過(guò)鉆桿柱向地面輸送巖心，這種方法取得的巖心，代表性好，層次確切。

（6）采用渦輪鉆、螺桿鉆及沖擊回轉(zhuǎn)鉆等時(shí)，沖洗液是傳遞動(dòng)力的工作介質(zhì)。

3.3使用方式

鉆進(jìn)過(guò)程中，根據(jù)沖洗液的循環(huán)路徑不同，有以下三種循環(huán)方式：

(1)正循環(huán)：沖洗液由泥漿泵經(jīng)由高壓膠管和鉆具內(nèi)孔送至孔底。然后通過(guò)鉆頭底端經(jīng)由鉆具和孔壁之間的環(huán)狀間隙返回地面；

(2)反循環(huán)：沖洗液由泥漿泵吸取后，所經(jīng)的路線是正循環(huán)的逆向。

(3)孔底反循環(huán)：沖洗液 由泥漿泵經(jīng)由高壓膠管送入鉆桿內(nèi)，再經(jīng)特制的孔底反循環(huán)鉆具（或接頭），使一部分沖洗液沿鉆桿與孔壁間的環(huán)狀間隙返回地表；另一部分沖洗液，由于特制反循環(huán)鉆具（或接頭）的抽吸作用而吸入孔底，經(jīng)鉆頭到巖心管、鉆桿內(nèi)，到特制反循環(huán)鉆具（或接頭）處，經(jīng)特制反循環(huán)鉆具（或接頭）的分水眼，一部分沖洗液隨送入的沖洗液返回地表，另一部分隨送入的沖洗液吸入孔底。如此來(lái)回循環(huán)，使之達(dá)到?jīng)_洗鉆孔的目的。

參考文獻(xiàn)

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2.王年友, 謝文衛(wèi), 馮起贈(zèng), 等.繩索取心鉆探技術(shù)的新發(fā)展 [ J].探礦工程(巖土鉆掘工程)，3.邢運(yùn)濤, 巫相輝, 胡春躍, 等.SD-KP 沖洗液在河北承德超深孔中的應(yīng)[ J].探礦工程(巖土鉆掘工程)

第二篇：復(fù)雜地層巖心鉆探施工技術(shù)總結(jié)

復(fù)雜地層巖心鉆探施工技術(shù)總結(jié)

巖心鉆探是在進(jìn)行固體礦產(chǎn)地質(zhì)勘探時(shí)經(jīng)常采用的勘探手段之一。在我國(guó)，巖心鉆探仍然是目前和今后相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)地質(zhì)工作者在進(jìn)行地質(zhì)工程勘探時(shí)，獲取直觀地質(zhì)資料的最主要方式。本文對(duì)復(fù)雜地層特性和巖心鉆探施工方法進(jìn)行敘述,并就如何進(jìn)行復(fù)雜地層的巖心機(jī)械鉆探施工技術(shù)進(jìn)行研究，進(jìn)而提高鉆探質(zhì)量，降低勘探成本，以達(dá)到提高找礦效率的目的。

一、復(fù)雜地層分類(lèi)

根據(jù)鉆探施工特點(diǎn)及地質(zhì)情況, 把復(fù)雜地層分為以下幾類(lèi):(一)松散破碎地層: 主要包括松散破碎和硬、脆、碎破碎地層。較為典型的有膠結(jié)性很差的砂石和石灰?guī)r組成的二疊紀(jì)地層, 這種地層含有大量的砂巖, 部分地區(qū)存在泥巖、砂巖和礫巖以及部分卵石。受鉆具振動(dòng)碰撞和泥漿沖蝕作用, 鉆探鉆孔易發(fā)生坍塌、漏失、超徑等事故。

(二)水敏性地層: 主要包括水化松散、水化剝落、水化膨脹和水化溶蝕煤系地層。

（三)漏、涌水地層: 這類(lèi)地層鉆探施工護(hù)孔堵漏難度極大, 漏失分大、中、小漏;涌水地層一般涌水量為10 m3/h～50 m3/h。煤系地層硅質(zhì)膠結(jié), 灰?guī)r多破碎, 且研磨性大, 構(gòu)造裂隙較發(fā)育, 穩(wěn)定性較差, 透水性強(qiáng), 地下水豐富, 承壓水力大, 鉆孔縮徑或涌水時(shí)有發(fā)生。

二、鉆探方法和設(shè)備的選擇

（一）鉆進(jìn)方法的選擇《巖心鉆探規(guī)程》中按巖石硬度的大小分為四類(lèi)十二級(jí): 軟-可鉆性4～6級(jí)、硬-可鉆性10～12級(jí);按研磨性的強(qiáng)弱分為三類(lèi): 弱研磨性、中研磨性、強(qiáng)研磨性;按完整程度分為三類(lèi): 完整、較完整、破碎。在具體施工中根據(jù)巖石可鉆性、研磨性、完整程度等選擇磨料和鉆進(jìn)方法。1～6級(jí)和部分7級(jí)巖石可選用硬質(zhì)合金、金剛石、復(fù)合片鉆進(jìn);4 ～12 級(jí)巖石可選用金剛石回轉(zhuǎn)鉆進(jìn), 7～12級(jí)巖石也可選用鋼粒鉆進(jìn);6～8級(jí)巖石可選用硬質(zhì)合金沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn);6～12級(jí)可選用金剛石沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)。嚴(yán)格執(zhí)行《巖心鉆探規(guī)程》的規(guī)定是在復(fù)雜地層區(qū)提高鉆探質(zhì)量的保證。

（二）鉆孔結(jié)構(gòu)的選擇

鉆孔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和選擇直接影響到鉆探效率的提高和施工成本的降低, 尤其是在復(fù)雜地層區(qū)的巖心機(jī)械鉆探施工。因此, 應(yīng)充分考慮地質(zhì)條件、鉆孔深度、終孔直徑、鉆進(jìn)方法、護(hù)孔措施和設(shè)備情況, 并合理選擇開(kāi)孔直徑、換徑次數(shù)與深度、套管程序等。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)對(duì)復(fù)雜地層深孔巖心機(jī)械鉆探施工一般采用Φ130 /Φ110 /Φ91 /Φ75/Φ60多徑成孔, 把Φ60mm口徑作為技術(shù)口徑備用, 下部Φ75mm口徑采用金剛石繩索取心鉆進(jìn), 采用優(yōu)質(zhì)泥漿護(hù)孔。

（三）鉆探設(shè)備的選擇 應(yīng)根據(jù)鉆孔設(shè)計(jì)深度、鉆孔設(shè)計(jì)傾角、巖層條件、鉆進(jìn)方法以及鉆孔設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)等, 合理地選擇鉆探設(shè)備。應(yīng)盡量選擇電動(dòng)機(jī)動(dòng)力機(jī)。鉆探設(shè)備包括鉆機(jī)型號(hào)、鉆塔類(lèi)型、聯(lián)動(dòng)型號(hào)、泥漿泵型號(hào)、擰管機(jī)型號(hào)等要配套, 嚴(yán)格執(zhí)行《巖心鉆探規(guī)程》中規(guī)定的鉆探常用設(shè)備配套標(biāo)準(zhǔn)。

三、鉆孔彎曲影響因素

鉆孔彎曲(特別是深鉆)會(huì)造成未能按設(shè)計(jì)穿過(guò)礦體或地質(zhì)層位, 可能歪曲礦體產(chǎn)狀、打丟礦體、遺漏斷層或改變勘探密度等, 從而影響對(duì)礦體的評(píng)價(jià)、構(gòu)造的判斷和儲(chǔ)量計(jì)算的精確程度。通常在復(fù)雜地層區(qū)巖心機(jī)械鉆探施工中鉆孔彎曲的主要因素是地層因素和鉆探工藝因素。

四、鉆探技術(shù)和沖洗液技術(shù)

（一）松散破碎地層: 由于在此地層主要采用大徑鉆具鉆進(jìn), 增加沖洗液沖孔時(shí)的過(guò)流斷面, 減少液流阻力以及沖洗液的壓力激動(dòng)而引起孔壁破壞;同時(shí), 采用優(yōu)質(zhì)低固相沖洗液保護(hù)孔壁。在特殊孔段下入套管與技術(shù)套管的方法, 一般能保證此類(lèi)地層的穩(wěn)定。沖洗液各項(xiàng)指標(biāo)以控制在下列范圍為宜: 黏度18 s～25 s, 比重1.05～1.15, 失水量每30 min 小于15 mL, 泥皮厚度小于1 mm, 含砂量小于4%,pH值8～9。

(二)水敏性地層: 此類(lèi)地層主要是采用鉆進(jìn)沖洗液護(hù)孔, 沖洗液的濾液性能和泥皮質(zhì)量(或孔壁網(wǎng)狀膜結(jié)構(gòu)強(qiáng)度)是影響孔壁穩(wěn)定的關(guān)鍵因素。因此, 控制鉆井液失水量, 增強(qiáng)泥皮強(qiáng)度或沖洗液在孔壁所形成的高分子網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)“膠膜”強(qiáng)度, 減少?zèng)_洗液中自由水的含量, 降低濾液對(duì)巖石的滲透水化和提高濾液對(duì)巖石的膠結(jié)力是至關(guān)重要的。沖洗液通常加入PHP, HPAN, CMC 等聚合物和KHM與植物膠的低固相沖洗液。沖洗液性能為: 失水量小于10 mL, 泥皮厚小于1 mm。

（三）漏、涌水地層: 這類(lèi)地層在鉆探施工中難度是最大的。根據(jù)巖石結(jié)構(gòu)與長(zhǎng)期施工經(jīng)驗(yàn), 這類(lèi)地層的漏失大多由于裂隙漏失和含水量水層層位漏失與松散破碎孔隙產(chǎn)生的長(zhǎng)孔段漏失。目前, 就各鉆探施工中堵漏、防涌特點(diǎn)來(lái)看, 主要有以下幾類(lèi)方法:膠結(jié)堵塞法: 適用于中漏以下和較小的涌水地層。常采用濃泥漿加化學(xué)漿液加惰性材料與交聯(lián)物的堵漏方法, 涌水則加入加重劑, 進(jìn)行壓漏作業(yè)。主要配方是濃泥漿中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50×10-6 的PHP, 再加入惰性材料攪拌均勻, 隨著鉆進(jìn)可逐漸堵塞漏失通道。水泥堵漏法: 適用于中漏以上的漏失和中等的涌水地層。壓力平衡法: 此方法是利用沖洗液的液柱壓力平衡地層壓力, 以達(dá)到孔壁穩(wěn)定, 保證沖洗液能正常循環(huán)的一種方法。它適用于中漏以下及小量涌水的任何孔隙、裂隙地層, 特別是對(duì)長(zhǎng)孔段漏失和斷層裂隙漏失有效。比如在漏失地層使用泡沫泥漿, 在涌水地層使用加重泥漿等。頂漏鉆進(jìn)法: 這種方法多用于不便堵漏或代價(jià)太大的長(zhǎng)孔段漏失地層。采用這種方法的條件是在孔壁失去平衡的情況下, 裸眼穩(wěn)定期須能滿足施工的要求;同時(shí), 水源較近, 用水比較方便。套管隔離法: 該法是在其他辦法難以達(dá)到護(hù)孔和堵漏目的時(shí)(特別是處理較大涌水)所采取的最可靠的辦法, 對(duì)任何孔深和漏失程度以及涌水都有效, 但由于使用管材和需要停鉆進(jìn)行專(zhuān)門(mén)作業(yè), 故多用于淺孔。較深孔段有時(shí)先采用S91 繩鉆鉆進(jìn)至一定深度, 將鉆具留在孔內(nèi)作為套管, 再改用S75 繩鉆鉆進(jìn)。

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和新技術(shù)、新材料、新工藝的廣泛應(yīng)用，勘探機(jī)械設(shè)備的種類(lèi)也更加齊全，結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，對(duì)工程機(jī)械操作人員的要求也有新的要求。操作人員不僅要懂得工程機(jī)械的結(jié)構(gòu)組成、原理、性能、掌握操作技巧，而且還要有工程機(jī)械的故障快速診斷和維修能力。因而，完善地質(zhì)鉆探現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備工具、材料、儀表、儀器和工藝技術(shù)配套工作,加大對(duì)勘探技術(shù)人員的培訓(xùn)力度，是提高鉆探經(jīng)濟(jì)技術(shù)效果和技術(shù)水平的重中之重。

巖心鉆探工程中的繩索取心工藝

近年來(lái)，繩索取心技術(shù)不斷改進(jìn)，其相對(duì)于常規(guī)鉆進(jìn)工藝的優(yōu)越性愈加凸顯出來(lái)，得以在行業(yè)中廣泛應(yīng)用。主要對(duì)鉆探設(shè)備、鉆具選擇 及應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行探討。巖心鉆探的鉆孔由以前的 400～600m ,到最近幾年的 1500～2000m , 甚至在未來(lái)的施工中還要設(shè)計(jì)更深的鉆孔。1000m 左右的孔深, 對(duì)于石 油、天然氣、地?zé)岬瓤辈楹烷_(kāi)采算不上是深孔,但是對(duì)于固體勘查的小口 4 實(shí)際鉆進(jìn)情況及鉆探規(guī)程參數(shù)掌握 鉆壓:根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式,P=p A 計(jì)算 ·（其中 p 按金剛石孕鑲鉆頭單位壓 力推薦表中,中硬-堅(jiān)硬間選擇:70～100kg/cm2;胎體外徑 Φ76.5mm、內(nèi)徑 Φ49mm,水口數(shù)量為 10 的繩索取心鉆頭底面積 A 大約為 20cm2 ,鉆壓）徑巖心鉆探來(lái)說(shuō),已經(jīng)算得上是深孔了。深孔的鉆探施工,對(duì)于鉆探設(shè)備、應(yīng)該在 1400～2000kg。由某礦段上部覆蓋堅(jiān)硬致密的混合巖,個(gè)別段位甚 管材、鉆探工藝、沖洗液，鉆探規(guī)程和參數(shù)、人員操作方式等等都有不同 至出現(xiàn)鉆頭 “打滑” 現(xiàn)象,因此,實(shí)際鉆進(jìn)的鉆壓非常高,大約在 3000kg 左 于淺孔施工的要求。右,甚至還要高些,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于經(jīng)驗(yàn)推薦值;這里存在著一種矛盾,即選擇胎

鉆探設(shè)備 我國(guó)正規(guī)的小口徑金剛石巖心鉆探設(shè)備的專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)廠家不多,鉆機(jī) 僅有張家口探礦機(jī)械廠、石家莊煤礦機(jī)械廠，連云港黃海機(jī)械廠和無(wú)錫 探礦機(jī)械廠等生產(chǎn);泥漿泵僅有衡陽(yáng)探礦機(jī)械廠和吉林地質(zhì)勘探公司修 造廠等生產(chǎn)。目前,野外鉆探施工應(yīng)用最廣泛的巖心鉆機(jī)是連云港黃海機(jī)械廠生 產(chǎn)的 XY-4 型、其次是張家口探礦機(jī)械廠生產(chǎn)的 XY-5 型和 XU-1000 型。XY-4 型鉆機(jī)的技術(shù)規(guī)格參數(shù)所示鉆探能力為:用 Φ42 mm 鉆桿可 我隊(duì)以往應(yīng)用的實(shí)際情況是 鉆進(jìn) 1000 m;用 Φ50mm 鉆桿可鉆進(jìn) 700m。使用 Φ50mm 鉆桿、采取普通單管工藝、Φ91mm 孔徑,最深鉆進(jìn)孔深為 720m。其實(shí),還可以繼續(xù)鉆進(jìn),但由于單管工藝提取巖心時(shí)每個(gè)回次都需 要升上孔內(nèi)全部鉆具, 不使用水剎車(chē)系統(tǒng), 鉆機(jī)的升降系統(tǒng)消耗磨損嚴(yán) 重,對(duì)鉆機(jī)損壞相當(dāng)大;使用水剎車(chē)系統(tǒng),速度非常慢,效率極低,700 多 m 鉆具升降一次需要

4、個(gè) h，5 純鉆利用率極低。2004 年,由于鉆探深孔需要, 為了提高鉆機(jī)能力, 廠家改進(jìn)了 XY-4 型鉆機(jī), 將標(biāo)準(zhǔn)配置為 30 kW 電動(dòng)機(jī)改裝為 45 kW 電動(dòng)機(jī)。鉆機(jī)的技術(shù)規(guī)格標(biāo)明該型號(hào)鉆機(jī)可 以安裝 2000r/min、功率為 60 馬力的 4100 型柴油機(jī),60 馬力相當(dāng)于 44kW ,因此,選用 45 kW 的電動(dòng)機(jī)不算超標(biāo)。使用如此改造的鉆機(jī),采 用 Φ71mm 繩索鉆桿、繩索取心工藝、Φ77mm 孔徑,最深孔鉆進(jìn) 1000m。XY-5 型鉆機(jī)的技術(shù)規(guī)格參數(shù)所示鉆探能力為:用 Φ50 mm 鉆桿,孔 徑 Φ56mm 鉆進(jìn)深度為 1500 m;我隊(duì) 2005 年首次使用 XY-5 型鉆機(jī),采 用 Φ71mm 繩索鉆桿、繩索取心工藝、Φ77mm 孔徑,最深孔鉆進(jìn) 836 m , 根據(jù)實(shí)際使用情況采用該設(shè)備和工藝可以鉆進(jìn) 1100～1200 m 的鉆孔。3 鉆具級(jí)配選擇 前幾年,由于整個(gè)巖心鉆探行業(yè)的工作量偏低,我國(guó)生產(chǎn)配套繩索取心工藝鉆探工具及管材的廠家很少,尤其是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的接 軌等工作,筆者認(rèn)為還不完善。經(jīng)過(guò)到生產(chǎn)廠家的調(diào)研、考察,結(jié)合我單位 鉆探工人的工作習(xí)慣, 我單位繩索取心工藝采用如下級(jí)配: Φ71mm 繩索取心鉆桿（江西新余生產(chǎn),材質(zhì) 45MnMoB ,符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),按冶金 YS75 標(biāo)準(zhǔn)加工外螺紋。）Φ74mm 重索鉆桿接手（按冶金 YS75 標(biāo)準(zhǔn)加工接手內(nèi)螺紋,按金剛 石有限公司標(biāo)準(zhǔn)加工卡槽, 可以使用 NY-3 型擰管機(jī)和卡槽式提引器。）JS75 彈卡總成和 JS75 打撈器,為新地質(zhì)標(biāo)

準(zhǔn):DZ2.1,2.2-87;這里注意的 細(xì)節(jié)是冶金標(biāo)準(zhǔn)的接手和新地標(biāo)的彈卡總成上部的短管（彈卡擋頭 的）內(nèi)外螺紋連接。JS75 彈卡總成由唐山金石超硬材料有限公司生產(chǎn),該總 成尤其是上擴(kuò)孔器的設(shè)置,筆者個(gè)人認(rèn)為要比 YS 系列更趨合理,長(zhǎng)度不 包括巖心管僅為 850mm ,使用更加方便;打撈器的長(zhǎng)度為 1300mm。重索 Φ77mm 擴(kuò)孔器和重索 Φ76.5mm 金剛石鉆頭,長(zhǎng)度、螺紋和內(nèi) 徑均按新地標(biāo) JS 標(biāo)準(zhǔn)加工,為適應(yīng) Φ74mm 接手,擴(kuò)孔器和鉆頭外徑比 標(biāo)準(zhǔn)加厚 1.5mm。這樣, 組成的鉆具級(jí)配基本是鉆桿和鉆桿接手按冶金 YS 標(biāo)準(zhǔn)加工螺紋,彈卡擋頭以下按新地標(biāo) JS 標(biāo)準(zhǔn)配備彈卡總成、打撈 器、內(nèi)外管、卡簧、卡簧座、擴(kuò)孔器和鉆頭等。“打滑” ,鉆進(jìn)效率極低, 體硬度大的鉆頭,胎體磨損慢,金剛石出露差,甚至 選擇胎體軟的鉆頭,效率明顯提高,可鉆頭壽命又大降。較軟的可鉆性在 6 級(jí)左右的巖層,鉆壓在 2000kg 以下,進(jìn)尺的速度也很快,時(shí)效可達(dá) 3m/h ,鉆頭的使用壽命最高可達(dá) 150m。轉(zhuǎn)速:根據(jù)金剛石孕鑲鉆頭適用轉(zhuǎn)數(shù)推薦表,可知 Φ75mm 的孕鑲鉆 頭轉(zhuǎn)數(shù)在 400～850r/min 之間, 配置 1470e/min、45kW 電動(dòng)機(jī)的 XY-4 型 鉆機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)在 101～119r/min 之間,完全適合此鉆頭鉆進(jìn)的轉(zhuǎn)數(shù)要求。實(shí)際 應(yīng)用情況是采用慢 4 檔即 388r/min 的時(shí)候最多, 此時(shí) Φ76.5mm 鉆頭外 圓的圓周線速度是 1.55m/s,也可采用快 2 檔 574r/min ,此時(shí)線速度可達(dá) 2.30m/s ,同時(shí),由于鉆桿與孔壁的環(huán)狀間隙非常小,僅為 3mm ,鉆桿接手 部位的間隙僅為 1.5mm ,所以必須使用潤(rùn)滑劑,尤其是孔深超過(guò) 300m 以 后,潤(rùn)滑劑更是重要,如不使用,慢 4 檔也很難開(kāi)動(dòng),效率十分低下;另外,過(guò) 高的轉(zhuǎn)數(shù)在實(shí)際鉆進(jìn)中也不適合,由于巖粉沉淀不徹底,在沖洗液中循環(huán) 中被重復(fù)泵入孔內(nèi),流經(jīng)鉆桿時(shí)由于高速回轉(zhuǎn)的離心力和鉆桿壁的高溫 致使巖粉結(jié)垢附著在鉆桿內(nèi)壁,形成 1～2mm 甚至更厚的垢質(zhì),俗稱(chēng) “掛 蠟” ,這么厚的垢質(zhì)足以妨礙彈卡總成和打撈矛的順利通過(guò),給鉆探施工 造成嚴(yán)重不便。泵量: 根據(jù)金剛石鉆進(jìn)常用沖洗液量推薦表, 可知 Φ75mm 左右的孔徑泵量在 40～60L/min 即可, 可見(jiàn)吉林產(chǎn)的 BWJ-125 型泵就足夠用了,我隊(duì)大多采用衡陽(yáng)產(chǎn)的 BW-250 型泵,而且泵量使用偏 高，一般在 100L/min 或 120L/min 兩個(gè)檔位上,現(xiàn)場(chǎng)施工為了避免燒鉆的 保守想法當(dāng)然是盡量采取較大的泵量。大泵量對(duì)于孔底實(shí)際鉆壓的掌握 有較大的影響。5 工藝比較繩索取心工藝與普通單管、單動(dòng)雙管鉆探工藝比較見(jiàn)表 1。表 1 繩索取心工藝與普通單管、單動(dòng)雙管鉆探工藝比較比較項(xiàng)目 勞動(dòng)強(qiáng)度 純鉆時(shí)間 綜合效率 純鉆效率 普通單管 大 短 一般 高 單動(dòng)雙管 大 短 一般 一般 很高,完全達(dá)標(biāo) 一般,可以達(dá)標(biāo) 一般適應(yīng)適中,比單管略高繩索取心 小 略長(zhǎng)略高（深孔尤其明顯）較低 很高,完全達(dá)標(biāo) 略好,可以達(dá)標(biāo) 略好于雙管 很高,一般是單管 的 4 倍,甚至更高 完整層巖心采取率 高,可以達(dá)標(biāo) 破碎層巖心采取率 低,很難達(dá)標(biāo) 對(duì)于復(fù)雜地層適應(yīng) 不太適應(yīng) 相同巖層鉆頭壽命 6 結(jié)論及應(yīng)用中存在的問(wèn)題 6.1 使用加裝 45kW 的 XY-型鉆機(jī)、Φ71mm 繩索鉆桿,采取繩索取心工 藝、Φ77mm 孔徑可以鉆進(jìn) 900m 孔深的鉆孔，并滿足地質(zhì)設(shè)計(jì)要求。6.2 繩索取心工藝的發(fā)展仍需繼續(xù)研究和解決兩對(duì)基本矛盾。即比較 薄的鉆桿壁和足夠強(qiáng)度之間的矛盾:由于要保證裝有（下轉(zhuǎn) 122 頁(yè)）MYKJ 11 民營(yíng)科技 2010 年第 7 期 實(shí)踐 思考 · 淺談復(fù)雜構(gòu)造地質(zhì)條件下厚煤層開(kāi)采方法易方勝（萍鄉(xiāng)市躍進(jìn)煤礦，江西 萍鄉(xiāng) 337035）摘 要： 根據(jù)多年從事采煤工作得到的經(jīng)驗(yàn)，提出了復(fù)雜構(gòu)造地質(zhì)條件下厚煤層開(kāi)采方法。關(guān)鍵詞： 復(fù)雜地質(zhì)： 厚煤； 滑動(dòng)構(gòu)造； 開(kāi)采方法 引言近年來(lái), 我國(guó)厚煤層采煤方法的改革取得了十分可喜的成績(jī)； 可是 礦井地質(zhì)構(gòu)造較復(fù)雜的礦井或某些礦井地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜的采區(qū)和工作面, 采煤

方法的改革相對(duì)落后； 甚至有相當(dāng)一部分地質(zhì)構(gòu)造較復(fù)雜、裝備較 差的地方煤礦的厚煤層仍采用 “高落式” 采煤方法, 資源浪費(fèi)嚴(yán)重。因 此, 很有必要探討復(fù)雜地質(zhì)條件下厚煤層的采煤方法, 促進(jìn)構(gòu)造復(fù)雜地 區(qū)厚煤層采煤方法的改革。江西省某井田層滑動(dòng)構(gòu)造比較發(fā)育, 規(guī)模有大有小, 多發(fā)育在煤層 與頂、底板之間, 煤層內(nèi)部及其它軟硬巖層的界面上, 其特征如下。1 滑動(dòng)構(gòu)造特征 1 斷層滑動(dòng)面產(chǎn)狀變化較大。其變化最明顯的是北部邊界斷層 F26,）淺部?jī)A角在 70～80°;中部為 25～35°;個(gè)別地段和煤(巖 層傾角近于一）致;深部為 10～ 25°, 甚至近于水平，在剖面上呈凹面向上的鏟狀或梨 狀。它使煤系大量缺失, 使可采煤層與奧灰之間的距離由 190m 減小到 30m。斷導(dǎo)傾角變化大的部位正好是煤層所在位置, 深部與煤系基底 相吻合。F26 斷層上盤(pán)伴生的低級(jí)序斷層, 與主斷層傾向相同的斷層傾 角大, 相反的斷層傾角小。2 斷層帶寬度大小不一。）小的僅數(shù)厘米,大的有幾米到十多米, 滑面 附近發(fā)育碎裂巖(煤、）碎粒巖(煤、）鱗片煤、斷層泥。滑動(dòng)鏡面、擦痕、階步 發(fā)育。煤層中或其附近巖層中發(fā)育的一些小的滑動(dòng)構(gòu)造, 沿滑動(dòng)面發(fā)育）一層土狀軟巖(煤 分層。3 滑動(dòng)面上、）上盤(pán)構(gòu)造不協(xié)調(diào)現(xiàn)象較明顯。上盤(pán)構(gòu)造較復(fù)雜, 常見(jiàn) 有揉皺、破碎等現(xiàn)象;而下盤(pán)相對(duì)簡(jiǎn)單, 一般僅發(fā)生壓碎等現(xiàn)象。4 滑動(dòng)構(gòu)造在形成過(guò)程中, 由于巖層結(jié)構(gòu)、）強(qiáng)度不同, 可導(dǎo)致構(gòu)造 組合的不協(xié)調(diào)現(xiàn)象。一般地煤層、粘土巖、砂頁(yè)巖等軟弱巖表現(xiàn)為塑性 變形, 而砂巖、頁(yè)巖等則呈脆性變形。5 滑動(dòng)構(gòu)造經(jīng)常引起煤層頂板錯(cuò)亂現(xiàn)象, 使頂板巖石插入煤層中）或頂板巖塊落入煤層中,并繼續(xù)被改成長(zhǎng)條狀或透鏡狀。6 層滑構(gòu)造在滑動(dòng)過(guò)程中, 由于強(qiáng)大的動(dòng)力作用, 引起煤層塑性流）變, 使煤層發(fā)生動(dòng)力變質(zhì)作用及結(jié)構(gòu)破壞等物理、化學(xué)變化, 從而出現(xiàn) 自燃傾向的差異。測(cè)試結(jié)果表明, 粒度小的煤在 120～500℃之間氧化放 熱有增加的趨勢(shì), 有利于煤炭自燃的發(fā)展, 流變層構(gòu)造煤粒度小于正常 煤的粒度, 自燃傾向大于正常煤。7 滑動(dòng)構(gòu)造往往改造早期形成的構(gòu)造,使煤厚發(fā)生變化。）2 復(fù)雜構(gòu)造地質(zhì)區(qū)的采煤方法研究 1 輕型綜采放頂煤）輕型綜采放頂煤與綜采放頂煤的實(shí)質(zhì)性差別在于支架的不同。目前 應(yīng)用于綜放工作面的液壓支架單架重量較重, 而輕型綜采放頂煤液壓 支架單架重量較輕, 并要求其具備綜放支架的推移溜、移架、臨時(shí)支護(hù)、防倒、防漏、導(dǎo)向、放頂煤等功能。經(jīng)過(guò)近幾年綜放工作面的礦壓觀測(cè)，發(fā) 現(xiàn)放頂煤工作面周期來(lái)壓顯現(xiàn)較弱, 綜采支架的實(shí)測(cè)初撐力和工作阻 力與額定值相差較大, 有較大的余量； 并由于簡(jiǎn)易支架放頂煤實(shí)踐的成 功, 更說(shuō)明輕型綜采放頂煤在非堅(jiān)硬頂板條件下的厚煤層中應(yīng)用完全 可行； 而且具有投資少、運(yùn)輸安裝方便、對(duì)復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造的適應(yīng)性好于綜 采放頂煤。在構(gòu)造復(fù)雜地區(qū)厚煤層及中型礦井厚煤層中應(yīng)積極推廣使用 該工藝。2 簡(jiǎn)易支架放頂煤）我國(guó)研制出滑移頂梁及懸移頂梁支架, 用于放頂煤工作面, 在國(guó)有 地方煤礦得到了較為廣泛的應(yīng)用, 對(duì)我國(guó)地方煤礦厚煤層采煤方法改 革起到了推動(dòng)作用。由于這類(lèi)支架便于拆裝, 有利于在復(fù)雜地質(zhì)條件下 應(yīng)用； 該礦于年初開(kāi)始使用滑移頂梁支架放頂煤, 到年底,先后在多個(gè)工 作面使用, 并對(duì)這些工作面進(jìn)行了礦壓觀測(cè)。3 分層開(kāi)采與放頂煤開(kāi)采）分層開(kāi)采是厚煤層傳統(tǒng)的采煤方法之一, 具有回收率高、煤質(zhì)好的 優(yōu)點(diǎn), 也存在著送巷多、成本高、工效低等缺點(diǎn), 特別是分層工作面中最 上層與底分層工作面對(duì)地質(zhì)構(gòu)造的適應(yīng)性差。放頂煤采煤具有送巷少、效率高、經(jīng)濟(jì)效益好的優(yōu)點(diǎn), 對(duì)不穩(wěn)定厚煤層及構(gòu)造復(fù)雜地區(qū)的厚煤層 煤層硬度及 有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。當(dāng)然, 放頂煤開(kāi)采工藝也要受到煤層厚度、層理裂隙發(fā)育程度、煤層夾研厚度、頂板堅(jiān)硬程

度等因素的制約, 影響 著厚煤層是否可以合理地進(jìn)行放頂煤開(kāi)采。工作面使用相似設(shè)備條件 下, 放頂煤采煤比分層開(kāi)采對(duì)復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造的適應(yīng)性強(qiáng)。總之，選擇厚煤層特別是構(gòu)造復(fù)雜地區(qū)的厚煤層的采煤方法要綜合 考慮煤層厚度，構(gòu)造復(fù)雜程度，煤層硬度及層理裂隙發(fā)育程度，頂?shù)装鍫?況，礦井生產(chǎn)能力及技術(shù)裝備水平等因素； 從而確定技術(shù)上可行, 并能 保證資源回收, 經(jīng)濟(jì)上合理, 安全上可靠的采煤方法。對(duì)于頂煤可放性 差的厚煤層, 只能采用分層開(kāi)采。對(duì)于頂煤具有可放性及其它條件適宜 的厚煤層, 應(yīng)優(yōu)先選擇放頂煤開(kāi)采。對(duì)于技術(shù)及裝備水平較好的大中型 礦井, 應(yīng)該發(fā)展綜采和輕型綜采放頂煤, 充分發(fā)揮其技術(shù)優(yōu)勢(shì)。對(duì)于大 中型礦井中地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜的小塊段及邊角煤, 應(yīng)該考慮采用適應(yīng)性強(qiáng)、靈活性好的簡(jiǎn)易支架放頂煤和單體支柱長(zhǎng)鋼梁放頂煤工藝。3 結(jié)束語(yǔ) 我們對(duì)該煤礦進(jìn)行了探測(cè)，經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，不同放頂煤工藝及其對(duì) 復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造的適應(yīng)性不同，因此需要根據(jù)不同的情況采取相應(yīng)的措 施。只有這樣才能更好的開(kāi)采復(fù)雜構(gòu)造地質(zhì)條件下的厚煤層。（上接 11 頁(yè)）巖心的內(nèi)管順利通過(guò)、同時(shí),金剛石鉆頭胎體唇面不能 卸鉆桿時(shí),因?yàn)榭變?nèi)鉆桿柱自重很大,致使墊叉開(kāi)口磨損嚴(yán)重,擰卸時(shí)墊 叉要在擰管機(jī)的井口圈內(nèi)旋轉(zhuǎn) 1/4 圈左右,然后卡住擰管,突然卡住時(shí),應(yīng) 該平行接觸的鉆桿接手卡槽和墊叉切口此時(shí)有小的夾角,即墊叉沖擊鉆 桿接手,時(shí)間長(zhǎng)、次數(shù)多、致使接手內(nèi)壁向里凹陷內(nèi)徑變小,情況嚴(yán)重的內(nèi) 管和打撈矛難以通過(guò)。6.5 鉆桿內(nèi)壁結(jié)垢技術(shù)難點(diǎn)突出： 無(wú)法滿足金剛石鉆進(jìn)高轉(zhuǎn)速的要求，鉆桿內(nèi)壁結(jié)垢嚴(yán)重影響打撈總成的上下作業(yè)，主要與地質(zhì)情況和沖洗液 中的固相含量有關(guān)。如何結(jié)合鉆場(chǎng)實(shí)際情況選擇沖洗液的類(lèi)型是關(guān)鍵技 術(shù)所在。太厚而降低純鉆效率,要求鉆桿的壁厚不能太厚,較薄的壁厚還要保證足 抗彎、抗壓及抗疲勞破壞強(qiáng)度,因此需要在鉆桿材質(zhì)上繼續(xù)研 夠的抗扭、究;比較厚的鉆頭和較高純鉆效率要求的矛盾:由于雙層巖心管的存在, 勢(shì)必造成金剛石鉆頭胎體唇面比較厚的實(shí)際情況,厚的唇面需要較大的 鉆壓,同時(shí)純鉆效率偏低,因此需要在金剛石鉆頭胎體唇面的形狀和形式 上繼續(xù)投入研究。6.3 6.4 深孔鉆進(jìn)機(jī)械設(shè)備、鉆桿及鉆桿接手螺紋連接等多方面的強(qiáng)度校 實(shí)際施工中,鉆桿接手使用壽命偏低,主要原因在于使用擰管機(jī)擰 核,不僅是經(jīng)驗(yàn)方面的定性結(jié)論,還需要材料力學(xué)上定量的數(shù)值計(jì)算。

第三篇：巖心鉆探各崗位崗位職責(zé)

巖心鉆探崗位職責(zé)

機(jī)長(zhǎng)崗位職責(zé) 班長(zhǎng)崗位職責(zé) 記錄員崗位職責(zé) 鉆機(jī)、動(dòng)力崗位職責(zé) 水泵泥漿崗位職責(zé) 材料員崗位職責(zé) 炊事員崗位職責(zé) 安全員崗位職責(zé) 升降鉆具操作崗位職責(zé)

機(jī)長(zhǎng)崗位職責(zé)

1、嚴(yán)格遵守法律、法規(guī)、規(guī)章制度和安全操作規(guī)程，負(fù)責(zé)機(jī)組的安全生產(chǎn)、技術(shù)質(zhì)量和環(huán)境保護(hù)等各項(xiàng)管理工作；

2、對(duì)進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備、儀器、工具和器材的使用、維護(hù)和保養(yǎng)負(fù)責(zé)；

3、按照地質(zhì)設(shè)計(jì)和鉆探施工設(shè)計(jì)要求，組織機(jī)組人員制定具體措施，安全文明、優(yōu)質(zhì)高效、節(jié)約環(huán)保地完成施工任務(wù)；

4、組織機(jī)組人員進(jìn)行安全生產(chǎn)知識(shí)、操作規(guī)程、專(zhuān)業(yè)技術(shù)學(xué)習(xí)和思想教育，負(fù)責(zé)對(duì)新工人進(jìn)行職業(yè)健康、安全知識(shí)、環(huán)保意識(shí)、操作規(guī)程和專(zhuān)業(yè)技術(shù)教育培訓(xùn)。負(fù)責(zé)新工人、轉(zhuǎn)崗職工的崗前安全培訓(xùn)和安全交底工作；

5、組織人員進(jìn)行設(shè)備安裝驗(yàn)收工作，協(xié)助單位進(jìn)行開(kāi)工驗(yàn)收工作，維護(hù)好安全防護(hù)設(shè)施，采取有效措施，排查一切事故隱患，對(duì)查出的事故隱患能整改的立即整改，不能立即整改應(yīng)及時(shí)上報(bào)解決；

6、模范遵守各項(xiàng)規(guī)章制度，并及時(shí)督促、檢查、指導(dǎo)各班組、各崗位的工作；對(duì)好人好事和違章作業(yè)者，應(yīng)分別給予表?yè)P(yáng)和批評(píng)；

7、負(fù)責(zé)重要的技術(shù)指導(dǎo)和操作。做到十到現(xiàn)場(chǎng)：機(jī)臺(tái)自行安裝（拆卸）、開(kāi)孔、終孔、封孔、巖礦心難采和質(zhì)量達(dá)不到要求或補(bǔ)采心、安裝檢修設(shè)備、處理復(fù)雜事故、起下套管、試驗(yàn)新方法新機(jī)具以及發(fā)生人身事故或排除不安全因素時(shí)，都應(yīng)親臨現(xiàn)場(chǎng)指揮；

8、有權(quán)制止違章指揮、違章作業(yè)和違反勞動(dòng)紀(jì)律的行為；

9、負(fù)責(zé)對(duì)自查、隊(duì)查發(fā)現(xiàn)的事故隱患及時(shí)上報(bào)本實(shí)體分管安全領(lǐng)導(dǎo)和實(shí)體負(fù)責(zé)人，并積極整改、登記和上報(bào)。參與鉆孔終孔質(zhì)量驗(yàn)收，填寫(xiě)有關(guān)報(bào)表（“重大鉆探事故報(bào)告表”、“最終孔內(nèi)遺留物登記表”、“鉆探技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)綜合表”）。編制單孔的施工總結(jié)材料，班長(zhǎng)崗位職責(zé)

1、在機(jī)長(zhǎng)的直接領(lǐng)導(dǎo)下，負(fù)責(zé)本班安全生產(chǎn)、技術(shù)質(zhì)量和考勤工作；

2、主持班前班后會(huì)，組織按崗位交接班；

3、模范遵守各項(xiàng)規(guī)章制度，安全操作規(guī)程，并督促、檢查、指導(dǎo)各崗位的工作，及時(shí)制止違章作業(yè)，指導(dǎo)鉆工安全操作；

4、掌握孔內(nèi)情況，組織好本班安全生產(chǎn)，發(fā)現(xiàn)事故隱患及時(shí)解決，并報(bào)告機(jī)長(zhǎng)；

5、維護(hù)好安全防護(hù)設(shè)施，采取有效措施，排查一切事故隱患，對(duì)查出的事故隱患能整改的立即整改，不能及時(shí)整改應(yīng)上報(bào)機(jī)長(zhǎng)解決；

6、在復(fù)雜性地層鉆進(jìn)、采取礦心、孔內(nèi)不正常及處理孔內(nèi)事故或下套管時(shí)都應(yīng)親自操作，特殊情況下可指定熟練鉆工代替；

7、要加強(qiáng)設(shè)備、設(shè)施維護(hù)保養(yǎng)，保持設(shè)備、設(shè)施干凈衛(wèi)生，設(shè)備、設(shè)施維護(hù)維修后要及時(shí)恢復(fù)安全設(shè)施，本班為下班打好基礎(chǔ)，白班為夜班生產(chǎn)做好準(zhǔn)備，創(chuàng)造條件；

8、及時(shí)（或通知有關(guān)人員）測(cè)量鉆孔彎曲度、校正孔深、審核班報(bào)表等；

9、定期主持召開(kāi)班務(wù)會(huì)議，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，組織班組人員進(jìn)行安全、業(yè)務(wù)學(xué)習(xí)，不斷提高業(yè)務(wù)素質(zhì)。

10、本班發(fā)生事故時(shí)負(fù)責(zé)填寫(xiě)“孔內(nèi)事故登記表”。

記錄員崗位職責(zé)

1、積極參加安全培訓(xùn)和技術(shù)知識(shí)學(xué)習(xí)活動(dòng)，嚴(yán)格執(zhí)行單位的各項(xiàng)管理制度、安全操作規(guī)程，按技術(shù)要求進(jìn)行安全文明施工；

2、負(fù)責(zé)本班各種原始記錄、表、報(bào)的填寫(xiě)及保管，填寫(xiě)應(yīng)及時(shí)、準(zhǔn)確、真實(shí)、清晰；

3、負(fù)責(zé)巖礦心的整理，防止混亂、丟失；

4、檢查、配備鉆具、丈量和計(jì)算機(jī)上余尺；負(fù)責(zé)簡(jiǎn)易水文觀測(cè)和校正孔深；

5、保管金剛石鉆頭、擴(kuò)孔器，填寫(xiě)金剛石鉆頭（擴(kuò)孔器）鉆進(jìn)記錄表；

6、管理機(jī)場(chǎng)工具（包括打撈工具）、管材、取心工具、鉆頭、磨料、量具、文具及巖心箱等；

7、負(fù)責(zé)鉆塔、活動(dòng)工作臺(tái)、天車(chē)和水龍頭的維護(hù)保養(yǎng)；

8、下達(dá)見(jiàn)礦預(yù)告書(shū)后，協(xié)助班長(zhǎng)分析鉆孔情況，研究采礦措施，檢查取心工具；

9、負(fù)責(zé)機(jī)場(chǎng)前部的環(huán)境衛(wèi)生和冬季生火取暖，協(xié)助其他崗位操作；

10、積極參加班前班后和班務(wù)會(huì)，提建議為機(jī)臺(tái)安全生產(chǎn)出謀劃策。鉆機(jī)、動(dòng)力崗位職責(zé)

1、積極參加安全培訓(xùn)和機(jī)械設(shè)備工作原理及維護(hù)保養(yǎng)知識(shí)學(xué)習(xí)；

2、負(fù)責(zé)鉆機(jī)、柴油機(jī)（電動(dòng)機(jī)）、擰管機(jī)或照明發(fā)電機(jī)的使用和維護(hù)保養(yǎng)。

3、正確使用鉆機(jī)、柴油機(jī)或電動(dòng)機(jī)，嚴(yán)禁超負(fù)荷和帶病運(yùn)轉(zhuǎn)；檢查和排除一般故障，配合修理工進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)修理，修理完畢后要及時(shí)安裝安全防護(hù)設(shè)施并保證其完好；

4、按機(jī)械維護(hù)操作規(guī)程和有關(guān)規(guī)定進(jìn)行班保養(yǎng)，并協(xié)助機(jī)修人員做好周、月的設(shè)備保養(yǎng)；

5、負(fù)責(zé)鉆機(jī)、柴油機(jī)或電動(dòng)機(jī)的配件、電器材料、所用油料、專(zhuān)用工具及消防器材的保管與使用；

6、保證照明發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，負(fù)責(zé)機(jī)場(chǎng)內(nèi)照明線路的安全；

7、負(fù)責(zé)機(jī)場(chǎng)后部的環(huán)境衛(wèi)生，協(xié)助其他崗位操作。

8、積極參加班前班后和班務(wù)會(huì)，提建議為機(jī)臺(tái)安全生產(chǎn)出謀劃策。

水泵泥漿崗位職責(zé)

1、積極參加安全培訓(xùn)和機(jī)械設(shè)備工作原理及維護(hù)保養(yǎng)知識(shí)學(xué)習(xí)，掌握泥漿材料的物理和化學(xué)性能，做好安全防護(hù)工作；

2、負(fù)責(zé)泥漿泵、泥漿攪拌機(jī)、泥漿凈化設(shè)備的使用和維護(hù)、保管，更換易損零件，保證其正常運(yùn)轉(zhuǎn)；參加現(xiàn)場(chǎng)檢修，保管泥漿泵專(zhuān)用工具及配件。

3、負(fù)責(zé)沖洗液的配制、維護(hù)及性能調(diào)整，定時(shí)測(cè)定沖洗液的性能，及時(shí)清理循環(huán)槽和沉淀箱，保持環(huán)境衛(wèi)生，防止泥漿污染。

4、負(fù)責(zé)泥漿儀器、黏土粉、潤(rùn)滑劑及化學(xué)處理劑、堵漏材料的保管與使用。

5、寒冷季節(jié)施工中，停工較長(zhǎng)時(shí)，負(fù)責(zé)放凈泵體和管路中的沖洗液。

6、負(fù)責(zé)場(chǎng)房外清潔衛(wèi)生，協(xié)助其他崗位操作。

7、積極參加班前班后和班務(wù)會(huì)，提建議為機(jī)臺(tái)安全生產(chǎn)出謀劃策。

材料員崗位職責(zé)

1、在機(jī)長(zhǎng)領(lǐng)導(dǎo)下，依靠群眾，搞好鉆機(jī)場(chǎng)地經(jīng)濟(jì)核算，做到用料有計(jì)劃，消耗有定額，領(lǐng)料有記錄，月月有核算，并定期公布成本情況。

2、負(fù)責(zé)鉆機(jī)場(chǎng)地各種油料、材料、工具、管材、鉆頭、磨料等的計(jì)劃編制，領(lǐng)退和送修。

3、貫徹勤儉節(jié)約原則，精打細(xì)算，修舊利廢，改制代用，努力降低成本。會(huì)同各班有關(guān)崗位，搞好現(xiàn)場(chǎng)各種材料、工具和管材的存放與保管。

4、積極參加班前班后和班務(wù)會(huì)，提建議為機(jī)臺(tái)安全生產(chǎn)出謀劃策。

炊事員崗位職責(zé)

1、積極學(xué)習(xí)食品安全衛(wèi)生和食品烹飪知識(shí)，自覺(jué)進(jìn)行體檢；采購(gòu)置糧食、蔬菜、食品到正規(guī)攤點(diǎn)，不買(mǎi)小攤小販的東西防止有毒、變質(zhì)食品進(jìn)入食堂；

2、負(fù)責(zé)本機(jī)臺(tái)所有人員的后勤保障工作，做好就餐記錄，做到賬目清楚、日清月結(jié)、賬物相符；

3、根據(jù)就餐人數(shù)，合理安排用料，想方設(shè)法增加飯菜品種；

4、講究服務(wù)質(zhì)量，服務(wù)態(tài)度熱情周到，禮貌待人，做到熱菜、熱飯，飯菜衛(wèi)生可口，盡量不吃剩菜剩飯；

5、保持食堂和個(gè)人清潔衛(wèi)生，干凈整潔；

6、注意安全，做好“三防”（防火、防盜、防毒）；

7、積極參加班前班后和班務(wù)會(huì)，提建議為機(jī)臺(tái)安全生產(chǎn)出謀劃策。

安全員崗位職責(zé)

1、協(xié)助班長(zhǎng)搞好班的安全工作，徹執(zhí)行上級(jí)各項(xiàng)指令、安全施工方案，負(fù)責(zé)監(jiān)督、檢查安全生產(chǎn)工作；

2、負(fù)責(zé)鉆井液及循環(huán)系統(tǒng)所屬設(shè)備的使用和正常維修保養(yǎng)。

3、負(fù)責(zé)起下鉆時(shí)操作貓頭，起鉆中負(fù)責(zé)向井內(nèi)灌鉆井液。

4、負(fù)責(zé)控制設(shè)備，泵房工具及材料的維修與管理。

5、協(xié)助泥漿工管好鉆井液，保持良好的鉆液性能和儲(chǔ)備足夠的鉆井液；

6、督促機(jī)臺(tái)經(jīng)常進(jìn)行安全技術(shù)和操作規(guī)程的學(xué)習(xí)，協(xié)助機(jī)臺(tái)開(kāi)展安全建設(shè)和安全文明生產(chǎn)活動(dòng)。

7、負(fù)責(zé)檢查機(jī)臺(tái)安全設(shè)施和操作規(guī)程的違章行為，及時(shí)發(fā)現(xiàn)、及時(shí)制止、及時(shí)整改和糾正。

8、有權(quán)制止違章作業(yè)、違章指揮和違反勞動(dòng)紀(jì)律的行為。

9、督促機(jī)臺(tái)落實(shí)上級(jí)下達(dá)《安全隱患通知書(shū)》的指令，并監(jiān)督其及時(shí)整改、及時(shí)上報(bào)。

升降鉆具操作崗位職責(zé)

升降鉆具是全班人員協(xié)助完成，班長(zhǎng)根據(jù)本班職工具體情況進(jìn)行任務(wù)分配：

一、升降機(jī)崗

1、負(fù)責(zé)操作升降機(jī)，孔內(nèi)情況復(fù)雜時(shí)應(yīng)由班長(zhǎng)親自操作；

2、升降鉆具前應(yīng)檢查升降機(jī)性能及鋼絲繩和繩卡的良好情況；

3、升降鉆具時(shí)要注意塔上和孔口情況，做到升降平穩(wěn)和孔內(nèi)和人身安全；

4、升降鉆具過(guò)程中應(yīng)注意：機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)情況，聲音是否正常，鋼絲繩排列是否整齊。

二、孔口崗

1、負(fù)責(zé)摘掛提引器，抽插墊叉，檫洗鉆具和擺放鉆具；

2、負(fù)責(zé)檢查鉆桿、鉆具、接頭及絲扣的磨損情況；

3、負(fù)責(zé)喊口號(hào)和孔口安全；

4、升降鉆具前應(yīng)檢查檢墊叉、提引器是否良好，查游動(dòng)滑車(chē)是否靈活。

三、塔上崗

1、負(fù)責(zé)塔上摘掛提引器，扶正和移動(dòng)立根；

2、負(fù)責(zé)檢查鉆桿上接頭磨損情況和鉆桿彎曲情況；

3、負(fù)責(zé)塔上口號(hào)聯(lián)系；

4、升降鉆具前應(yīng)檢查塔上防護(hù)設(shè)施并系好安全帶；

5、負(fù)責(zé)檢查天車(chē)情況并加注潤(rùn)滑油。

第四篇：鉆探巖心取樣方案111

鉆探巖心取樣方案

巖心取樣工作是地質(zhì)鉆探的重要組成部分，取樣質(zhì)量直接影響到樣品化驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和真實(shí)性，影響地質(zhì)資料的準(zhǔn)確性，進(jìn)而影響整個(gè)礦山的經(jīng)濟(jì)效益，所以取樣工作必須高質(zhì)量、及時(shí)的完成。前期巖心取樣工作由工區(qū)兩名鉆工利用空閑時(shí)間完成，但由于結(jié)算方式和結(jié)算單價(jià)方面的問(wèn)題，工人不愿繼續(xù)取樣工作。目前已有4個(gè)鉆孔（200余米）的巖心待取樣，所以急需對(duì)此事進(jìn)行處理。巖心劈樣取樣工作需兩人協(xié)同施工，劈樣過(guò)程中存在噪音、粉塵、用水等不利因素，并且取樣質(zhì)量也有要求。綜合考慮施工難度及工資情況，經(jīng)生產(chǎn)技術(shù)部、生產(chǎn)調(diào)度部、企管部三部室商定，該項(xiàng)工作雇傭臨時(shí)工人施工，單價(jià)：10元/米（不含稅）。

當(dāng)否請(qǐng)公司領(lǐng)導(dǎo)批示

2013年1月13日

第五篇：復(fù)雜煤巖地層巖心鉆探施工技術(shù)探討

復(fù)雜煤巖地層巖心鉆探施工技術(shù)探討

廖建

【摘要】：巖心鉆探是在進(jìn)行固體礦產(chǎn)地質(zhì)勘探時(shí)經(jīng)常采用的勘探手段之一。在我國(guó)，巖心鉆探仍然是目前和今后相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)地質(zhì)工作者在進(jìn)行地質(zhì)工程勘探時(shí)，獲取直觀地質(zhì)資料的最主要方式。本文對(duì)復(fù)雜煤巖地層特性和巖心鉆探施工方法進(jìn)行敘述,并就如何進(jìn)行復(fù)雜地層的巖心機(jī)械鉆探施工技術(shù)進(jìn)行研究，進(jìn)而提高鉆探質(zhì)量，降低勘探成本，以達(dá)到提高找礦效率的目的。

【關(guān)鍵詞】: 復(fù)雜煤巖 地質(zhì)鉆探 設(shè)備選擇 技術(shù)應(yīng)用

巖心鉆探是在進(jìn)行固體礦產(chǎn)地質(zhì)勘探時(shí)經(jīng)常采用的勘探手段之一。在我國(guó)，巖心鉆探仍然是目前和今后相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)地質(zhì)工作者在進(jìn)行地質(zhì)工程勘探時(shí)，獲取直觀地質(zhì)資料的最主要方式。強(qiáng)化巖心鉆探施工技術(shù)革新、提高鉆探技術(shù)含量是地質(zhì)工作者的最為關(guān)心的話題。勘探工作者經(jīng)過(guò)數(shù)十年的努力，取得了很大進(jìn)步。本文對(duì)復(fù)雜煤巖地層特性和巖心鉆探施工方法進(jìn)行敘述,并就如何進(jìn)行復(fù)雜地層的巖心機(jī)械鉆探施工技術(shù)進(jìn)行研究，進(jìn)而提高鉆探質(zhì)量，降低勘探成本，以達(dá)到提高找礦效率的目的。

一、復(fù)雜煤巖地層分類(lèi)

根據(jù)鉆探施工特點(diǎn)及地質(zhì)情況, 把復(fù)雜煤巖地層分為以下幾類(lèi):

(一)松散破碎地層: 主要包括松散破碎和硬、脆、碎破碎地層。較為典型的有膠結(jié)性很差的砂石和石灰?guī)r組成的二疊紀(jì)地層, 這種地層含有大量的砂巖, 部分地區(qū)存在泥巖、砂巖和礫巖以及部分卵石。受鉆具振動(dòng)碰撞和泥漿沖蝕作用, 鉆探鉆孔易發(fā)生坍塌、漏失、超徑等事故。

(二)水敏性地層: 主要包括水化松散、水化剝落、水化膨脹和水化溶蝕煤系地層。

（三)漏、涌水地層: 這類(lèi)地層鉆探施工護(hù)孔堵漏難度極大, 漏失分大、中、小漏;涌水地層一般涌水量為10 m3/h～50 m3/h。煤系地層硅質(zhì)膠結(jié), 灰?guī)r多破碎, 且研磨性大, 構(gòu)造裂隙較發(fā)育, 穩(wěn)定性較差, 透水性強(qiáng), 地下水豐富, 承壓水力大, 鉆孔縮徑或涌水時(shí)有發(fā)生。

二、鉆探方法和設(shè)備的選擇

（一）鉆進(jìn)方法的選擇《巖心鉆探規(guī)程》中按巖石硬度的大小分為四類(lèi)十二級(jí): 軟-可鉆性4～6級(jí)、硬-可鉆性10～12級(jí);按研磨性的強(qiáng)弱分為三類(lèi): 弱研磨性、中研磨性、強(qiáng)研磨性;按完整程度分為三類(lèi): 完整、較完整、破碎。在具體施工中根據(jù)巖石可鉆性、研磨性、完整程度等選擇磨料和鉆進(jìn)方法。1～6級(jí)和部分7級(jí)巖石可選用硬質(zhì)合金、金剛石、復(fù)合片鉆進(jìn);4 ～12 級(jí)巖石可選用金剛石回轉(zhuǎn)鉆進(jìn), 7～12級(jí)巖石也可選用鋼粒鉆進(jìn);6～8級(jí)巖石可選用硬質(zhì)合金沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn);6～12級(jí)可選用金剛石沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)。嚴(yán)格執(zhí)行《巖心鉆探規(guī)程》的規(guī)定是在復(fù)雜地層區(qū)提高鉆探質(zhì)量的保證。

（二）鉆孔結(jié)構(gòu)的選擇

鉆孔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和選擇直接影響到鉆探效率的提高和施工成本的降低, 尤其是在復(fù)雜地層區(qū)的巖心機(jī)械鉆探施工。因此, 應(yīng)充分考慮地質(zhì)條件、鉆孔深度、終孔直徑、鉆進(jìn)方法、護(hù)孔措施和設(shè)備情況, 并合理選擇開(kāi)孔直徑、換徑次數(shù)與深度、套管程序等。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)對(duì)復(fù)雜地層深孔巖心機(jī)械鉆探施工一般采用Φ130 /Φ110 /Φ91 /Φ75/Φ60多徑成孔, 把Φ60mm口徑作為技術(shù)口徑備用, 下部Φ75mm口徑采用金剛石繩索取心鉆進(jìn), 采用優(yōu)質(zhì)泥漿護(hù)孔。

（三）鉆探設(shè)備的選擇

應(yīng)根據(jù)鉆孔設(shè)計(jì)深度、鉆孔設(shè)計(jì)傾角、巖層條件、鉆進(jìn)方法以及鉆孔設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)等, 合理地選擇鉆探設(shè)備。應(yīng)盡量選擇電動(dòng)機(jī)動(dòng)力機(jī)。鉆探設(shè)備包括鉆機(jī)型號(hào)、鉆塔類(lèi)型、聯(lián)動(dòng)型號(hào)、泥漿泵型號(hào)、擰管機(jī)型號(hào)等要配套, 嚴(yán)格執(zhí)行《巖心鉆探規(guī)程》中規(guī)定的鉆探常用設(shè)備配套標(biāo)準(zhǔn)。

三、鉆孔彎曲影響因素

鉆孔彎曲(特別是深鉆)會(huì)造成未能按設(shè)計(jì)穿過(guò)礦體或地質(zhì)層位, 可能歪曲礦體產(chǎn)狀、打丟礦體、遺漏斷層或改變勘探密度等, 從而影響對(duì)礦體的評(píng)價(jià)、構(gòu)造的判斷和儲(chǔ)量計(jì)算的精確程度。通常在復(fù)雜地層區(qū)巖心機(jī)械鉆探施工中鉆孔彎曲的主要因素是地層因素和鉆探工藝因素。

四、鉆探技術(shù)和沖洗液技術(shù)

（一）松散破碎地層: 由于在此地層主要采用大徑鉆具鉆進(jìn), 增加沖洗液沖孔時(shí)的過(guò)流斷面, 減少液流阻力以及沖洗液的壓力激動(dòng)而引起孔壁破壞;同時(shí), 采用優(yōu)質(zhì)低固相沖洗液保護(hù)孔壁。在特殊孔段下入套管與技術(shù)套管的方法, 一般能保證此類(lèi)地層的穩(wěn)定。沖洗液各項(xiàng)指標(biāo)以控制在下列范圍為宜: 黏度18 s～25 s, 比重1.05～1.15, 失水量每30 min 小于15 mL, 泥皮厚度小于1 mm, 含砂量小于4%,pH值8～9。

(二)水敏性地層: 此類(lèi)地層主要是采用鉆進(jìn)沖洗液護(hù)孔, 沖洗液的濾液性能和泥皮質(zhì)量(或孔壁網(wǎng)狀膜結(jié)構(gòu)強(qiáng)度)是影響孔壁穩(wěn)定的關(guān)鍵因素。因此, 控制鉆井液失水量, 增強(qiáng)泥皮強(qiáng)度或沖洗液在孔壁所形成的高分子網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)“膠膜”強(qiáng)度, 減少?zèng)_洗液中自由水的含量, 降低濾液對(duì)巖石的滲透水化和提高濾液對(duì)巖石的膠結(jié)力是至關(guān)重要的。沖洗液通常加入PHP, HPAN, CMC 等聚合物和KHM與植物膠的低固相沖洗液。沖洗液性能為: 失水量小于10 mL, 泥皮厚小于1 mm。

（三）漏、涌水地層: 這類(lèi)地層在煤田施工中難度是最大的。根據(jù)巖石結(jié)構(gòu)與長(zhǎng)期施工經(jīng)驗(yàn), 煤系地層的漏失大多由于裂隙漏失和含水量水層層位漏失與松散破碎孔隙產(chǎn)生的長(zhǎng)孔段漏失。

目前, 就各煤田堵漏、防涌特點(diǎn)來(lái)看, 主要有以下幾類(lèi)方法:膠結(jié)堵塞法: 適用于中漏以下和較小的涌水地層。常采用濃泥漿加化學(xué)漿液加惰性材料與交聯(lián)物的堵漏方法, 涌水則加入加重劑, 進(jìn)行壓漏作業(yè)。主要配方是濃泥漿中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50×10-6 的PHP, 再加入惰性材料攪拌均勻, 隨著鉆進(jìn)可逐漸堵塞漏失通道。水泥堵漏法: 適用于中漏以上的漏失和中等的涌水地層。壓力平衡法:

此方法是利用沖洗液的液柱壓力平衡地層壓力, 以達(dá)到孔壁穩(wěn)定, 保證沖洗液能正常循環(huán)的一種方法。它適用于中漏以下及小量涌水的任何孔隙、裂隙地層, 特別是對(duì)長(zhǎng)孔段漏失和斷層裂隙漏失有效。比如在漏失地層使用泡沫泥漿, 在涌水地層使用加重泥漿等。頂漏鉆進(jìn)法: 這種方法多用于不便堵漏或代價(jià)太大的長(zhǎng)孔段漏失地層。采用這種方法的條件是在孔壁失去平衡的情況下, 裸眼穩(wěn)定期須能滿足施工的要求;同時(shí), 水源較近, 用水比較方便。套管隔離法: 該法是在其他辦法難以達(dá)到護(hù)孔和堵漏目的時(shí)(特別是處理較大涌水)所采取的最可靠的辦法, 對(duì)任何孔深和漏失程度以及涌水都有效, 但由于使用管材和需要停鉆進(jìn)行專(zhuān)門(mén)作業(yè), 故多用于淺孔。較深孔段有時(shí)先采用S91 繩鉆鉆進(jìn)至一定深度, 將鉆具留在孔內(nèi)作為套管, 再改用S75 繩鉆鉆進(jìn)。

五、結(jié)語(yǔ)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和新技術(shù)、新材料、新工藝的廣泛應(yīng)用，勘探機(jī)械設(shè)備的種類(lèi)也更加齊全，結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，對(duì)工程機(jī)械操作人員的要求也有新的要求。操作人員不僅要懂得工程機(jī)械的結(jié)構(gòu)組成、原理、性能、掌握操作技巧，而且還要有工程機(jī)械的故障快速診斷和維修能力。因而，完善地質(zhì)鉆探現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備工具、材料、儀表、儀器和工藝技術(shù)配套工作,加大對(duì)勘探技術(shù)人員的培訓(xùn)力度，是提高鉆探經(jīng)濟(jì)技術(shù)效果和技術(shù)水平的重中之重。

【參考文獻(xiàn)】

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