鉆探工藝方法講解課件

淺鉆鉆探工藝方法北京探礦工程研究所盧猛淺鉆鉆探工藝方法北京探礦工程研究所鉆探系統(tǒng)的組成要素鉆探對象（地層）鉆機鉆桿鉆具工具鉆頭泥漿泵泥漿人鉆探系統(tǒng)的組成要素鉆探對象（地層）需要合理調(diào)節(jié)的因素轉(zhuǎn)速鉆壓鉆具鉆頭泥漿需要合理調(diào)節(jié)的因素轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)油門調(diào)節(jié)檔位調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)油門調(diào)節(jié)鉆壓調(diào)節(jié)手柄調(diào)節(jié)通過手柄可以感知地層變化、以及堵鉆、卡鉆、埋鉆等孔內(nèi)事故。如孔底有碎石，鉆桿會上下跳動，在埋鉆、卡鉆前，也會出現(xiàn)轉(zhuǎn)速突然下降、發(fā)動機吃力等情況。鉆壓調(diào)節(jié)手柄調(diào)節(jié)鉆具取土器鉆具取土器?60螺旋鉆桿?60螺旋鉆桿鉆具金剛石鉆具，用來鉆取巖石樣品，不同的鉆具類型會影響鉆進效率；如：使用普通單、雙管鉆進10米，需要擰卸鉆桿110次左右，耗時220min，若使用繩索取芯鉆具，只需擰卸鉆桿20次左右，耗時約40min。?60單管金剛石鉆具，取芯直徑46.5mm?46單管金剛石鉆具，取芯直徑33mm?46雙管金剛石鉆具，取芯直徑29mm鉆具金剛石鉆具，用來鉆取巖石樣品，不同的鉆具類型會影響鉆進效鉆頭傳統(tǒng)的金剛石碎巖模型是建立在壓入式碎巖原理上的。在這種理論下，鉆頭的鉆進效率取決于金剛石壓入巖石的程度。鉆頭傳統(tǒng)的金剛石碎巖模型是建立在壓入式碎巖原理上的。在這種理鉆頭然而，淺鉆鉆壓只有幾十公斤至一百公斤，這點鉆壓沒辦法和大型鉆機相比。因此，適合大鉆的鉆進理論不能適應淺鉆的需要。我們重新設計了數(shù)學模型，通過更改鉆頭的配方并使之與鉆機的轉(zhuǎn)速相適應，設計了適合淺鉆的超低鉆壓金剛石鉆頭。鉆頭然而，淺鉆鉆壓只有幾十公斤至一百公斤，這點鉆壓沒辦法和大底噴表鑲金剛石鉆頭，適用于中硬地層和硬地層，底噴水口設計保證鉆頭得到良好的冷卻，同時避免巖心受到?jīng)_蝕，階梯式外圍唇面設計可以保證良好的鉆進效率。多階梯表鑲金剛石取心鉆頭，鉆頭唇部呈階梯狀，有效的提高了碎巖速度，水路空間大，避免巖心堵塞、泥包和燒鉆。適合較完整的中硬地層、硬地層以及永凍層。鉆頭底噴表鑲金剛石鉆頭，適用于中硬地層和硬地層，底噴水口設計保證第四章研究內(nèi)容和工作部署多水口金剛石孕鑲鉆頭，適合堅硬研磨性地層，高比壓特性，可以獲得更高的鉆進效率。低溫胎塊孕鑲鉆頭，適用于堅硬致密地層，如致密石英巖等。采用稀土改性預合金胎體粉末配方，具有高效長壽命的特性。鉆頭第四章研究內(nèi)容和工作部署多水口金剛石孕鑲鉆頭，適合堅硬研磨第四章研究內(nèi)容和工作部署底噴孕鑲金剛石鉆頭，采用碳纖維改性胎體技術，和超高工作層胎體結(jié)構(gòu)，充分考慮了泥漿的攜帶能力、冷卻能力和泥漿在各水口處的流量分布，耐研磨、壽命長。適合硬脆碎地層。鉆頭第四章研究內(nèi)容和工作部署底噴孕鑲金剛石鉆頭，采用碳纖維改性鉆頭PDC取芯鉆頭，適合軟至中硬地層地層。鉆頭PDC取芯鉆頭，適合軟至中硬地層地層。鉆頭尖齒PDC取芯鉆頭，適合彈性致密泥巖及粘土質(zhì)砂巖地層。鉆頭尖齒PDC取芯鉆頭，適合彈性致密泥巖及粘土質(zhì)砂巖地層。鉆頭適合軟硬交錯互層。尖齒交錯金剛石鉆頭鉆頭適合軟硬交錯互層。尖齒交錯金剛石鉆頭鉆頭適合強研磨性地層，尤其適合深孔繩索取芯鉆進。雙水口長壽命金剛石孕鑲鉆頭鉆頭適合強研磨性地層，尤其適合深孔繩索取芯鉆進。雙水口長壽命鉆頭適合堅硬地層。主副水路孕鑲金剛石鉆頭鉆頭適合堅硬地層。主副水路孕鑲金剛石鉆頭鉆頭適合堅硬強研磨性地層。鉆頭適合堅硬強研磨性地層。泥漿淺鉆同樣需要借助泥漿的幫助，最常用的泥漿材料為聚丙烯酰胺。破碎地層（硬脆碎地層）低黏增效粉+防塌減阻劑強風化地層低黏增效粉+防塌減阻劑第四系泥層成膜抑制劑海岸、灘涂無機鹽加重砂、石、土混合地層強成膜抑制體系泥漿淺鉆同樣需要借助泥漿的幫助，最常用的泥漿材料為聚丙烯酰胺淺鉆施工的組織淺鉆施工的組織1淺鉆布孔原則淺鉆布孔要在地質(zhì)掃面工作完成之后；淺鉆掃面孔應布在初步確定的地質(zhì)界限的兩側(cè)；在物化探異常檢查時可以以剖面的方式布置鉆孔；在檢查淺鉆異常時，可采取一百米一條線，40米一個孔的布孔方式，酌情布置多條剖面；在關鍵的部位可單獨布置異常檢查孔；鉆孔不要一次布完，最好采取邊打邊部的辦法，這樣可以最大限度的節(jié)省工作量。1淺鉆布孔原則淺鉆布孔要在地質(zhì)掃面工作完成之后；2淺鉆工作量計算方法單純以米定價會造成施工隊伍與甲方利益的嚴重對立，不利于甲方對淺鉆質(zhì)量的監(jiān)管。建議采取鉆進米數(shù)與所取樣品相結(jié)合的定價方式，使施工隊可以取得與甲方一致的利益，這樣才可以促進淺鉆技術的推廣。2淺鉆工作量計算方法單純以米定價會造成施工隊伍與甲方利益3淺鉆鉆孔質(zhì)量評價方法現(xiàn)在對鉆孔的評價方法非常單一，僅僅有巖心采取率一個指標。對于淺鉆來說這是非常不適合也不適用的。淺部地層是由土壤、沙礫、碎石等各種成分組合而成的。在某些地區(qū)，5米以淺的地層中土壤所占的比例高達90%以上，在這樣的地層中追求巖心采取率顯然是不合適的。因此淺鉆質(zhì)量評價應以其所取樣品為評價標準，只要提供了足夠的地質(zhì)信息和找礦信息就應該是合格鉆孔。3淺鉆鉆孔質(zhì)量評價方法現(xiàn)在對鉆孔的評價方法非常單一，僅僅4淺鉆取樣標準淺鉆化探：取殘破積層碎石不少于150克；填圖取樣：取到基巖長度不少于30cm；物化探異常檢查取樣：取到基巖長度不少于30cm；代替槽井探取樣：取出完整的風化基巖，并取到新鮮基巖30cm4淺鉆取樣標準淺鉆化探：取殘破積層碎石不少于150克；5淺鉆樣品綜合利用殘破積層樣品可用于淺鉆化探；新鮮基巖樣品可用于地質(zhì)填圖和原生暈分析；一定范圍內(nèi)的基巖樣品綜合分析可以推斷地層變化情況和火山巖活動情況；含礦樣品可用于品位鑒定和儲量計算5淺鉆樣品綜合利用殘破積層樣品可用于淺鉆化探；6淺鉆與化探在森林沼澤淺覆蓋區(qū)傳統(tǒng)的土壤化探難以奏效，淺鉆取樣可以有效穿透地表的覆蓋層；淺部隱伏礦床地表被無礦地層覆蓋，土壤化探無法探測到下部的隱伏礦床。使用淺鉆化探的方法鉆取殘破積層可以大大提高淺部隱伏礦床被發(fā)現(xiàn)的幾率。6淺鉆與化探在森林沼澤淺覆蓋區(qū)傳統(tǒng)的土壤化探難以奏效，淺7淺鉆與物探相位激電和相位中梯的異常可由淺鉆去驗證。具體方法是：淺鉆鉆取的基巖可以為物探異常提供直接的判斷依據(jù)；使用淺鉆鉆取的殘破積層巖石做化探分析，其結(jié)果可為物探異常的解釋提供重要依據(jù)。7淺鉆與物探相位激電和相位中梯的異常可由淺鉆去驗證。具體8淺鉆代替槽井探在覆蓋層超過3米的地區(qū)，槽探就會失去作用。在普查和異常檢查階段，使用淺鉆打剖面可以有效的代替槽探工作；在普查和異常檢查階段使用淺鉆替代淺井可以極大的提高工作效率。一個十米深的淺井需要3個工人工作3-5天。使用淺鉆一個機組每天可以鉆取10米以上的鉆孔2-3個。8淺鉆代替槽井探在覆蓋層超過3米的地區(qū)，槽探就會失去作用9淺鉆填圖在沒有巖石出露的地區(qū)使用淺鉆填圖可以提高填圖的精度。9淺鉆填圖在沒有巖石出露的地區(qū)使用淺鉆填圖可以提高填圖的10淺鉆施工的組織以TGQ-15型鉆機為例，通常每個機組配備4個人，其中一人為鉆探班長。10淺鉆施工的組織以TGQ-15型鉆機為例，通常每個機組11淺鉆施工的質(zhì)量監(jiān)管質(zhì)量監(jiān)管是重中之重。在使用鉆進米數(shù)作為與工人的結(jié)算依據(jù)時，會出現(xiàn)嚴重的虛報工作量現(xiàn)象；在以樣品質(zhì)量定價時又會出現(xiàn)工人將一個鉆孔多余的巖心冒充另一個鉆孔巖心的現(xiàn)象；在孔位處于比較艱難的位置的時候，會出現(xiàn)擅自移動孔位的現(xiàn)象；因此嚴格的質(zhì)量監(jiān)管是保證淺鉆取得預期效果的前提。11淺鉆施工的質(zhì)量監(jiān)管質(zhì)量監(jiān)管是重中之重。12.鉆機的運輸雙排座汽車或拖拉機都可一次裝載3個班組。本次施工尚未使用畜力托運鉆機。12.鉆機的運輸拖拉機運輸鉆機拖拉機運輸鉆機13.鉆機的搬運轉(zhuǎn)移每次將整套鉆機搬運完畢需搬運6人次。此次搬運的最遠距離為1.5km，由6個工人花費50分鐘時間搬運完畢。13.鉆機的搬運轉(zhuǎn)移工人在搬運鉆機工人在搬運鉆機14.孔內(nèi)事故的處理淺層輕便鉆機輕巧靈便，處理孔內(nèi)事故完全不同于大型鉆機。處理卡鉆事故時只需貼近被卡鉆具另鉆一個新孔，待新孔穿過卡鉆層位時，卡鉆現(xiàn)象即可解除。當鉆孔出現(xiàn)漏水事故時，可以向孔內(nèi)倒入大量的聚丙烯即可堵住鉆孔。14.孔內(nèi)事故的處理卡鉆事故的處理卡鉆事故的處理14.孔內(nèi)事故的處理若發(fā)生埋鉆事故，可首先嘗試采用試探提鉆法將鉆桿提出。具體操作為：首先更換至轉(zhuǎn)速最低的檔位，啟動發(fā)動機，利用低速檔位輸出的大扭矩使鉆桿旋轉(zhuǎn)（此時需停泵），待鉆桿可正常旋轉(zhuǎn)時，嘗試瞬間提鉆-回位動作，并不斷重復，鉆桿即可提出。14.孔內(nèi)事故的處理鉆機操作注意事項注意安全，嚴格遵守安全操作規(guī)程；熄火加油；熄火換擋；熄火加減鉆桿，尤其在使用墊叉時，必須保證發(fā)動機熄火；加減鉆桿時，需保證動力頭鎖緊，防止出現(xiàn)手柄打人現(xiàn)象；螺旋鉆進時，開鉆前必須握緊手柄，防止手柄脫手傷人；鉆機操作注意事項注意安全，嚴格遵守安全操作規(guī)程；鉆機操作注意事項發(fā)生卡鉆、埋鉆現(xiàn)象時，須立刻減小油門或熄火，避免燒壞離合器；鉆機操作注意事項發(fā)生卡鉆、埋鉆現(xiàn)象時，須立刻減小油門或熄火，