【采礦課件】巖土鉆掘工程學

11三月2024【采礦課件】巖土鉆掘工程學巖土鉆掘工程學

巖土鉆掘工程學應包括原“鉆探工藝學”和“坑探工程學”的內容。但在目前市場經濟條件下，本專業(yè)涉及的與“鉆”有關的工作量更大，服務領域更寬。因此，本課程的講授以“鉆”為主，兼顧“探”與“掘”。1994年美國政府在“國家鉆探和采掘技術（NADET）計劃”中指出：鉆探和采掘是石油、礦業(yè)、現(xiàn)代交通、地下公用設施等關鍵部門所急需的…，其未來的狀況取決于我們鉆采技術的領先程度。在高新技術流行的今天，這些并不誘人的部門的生命力對我們的持續(xù)繁榮和昌盛是必不可少的。

美國的“NADET”計劃，從另一個角度說明了巖土鉆掘工程是與國計民生息息相關、保證國民經濟可持續(xù)發(fā)展不可替代的重要技術手段。巖土鉆掘工程學多維教材紙質教材電子教材教科書教學參考書電子教案多媒體教學軟件習題庫，試題庫資料庫(圖片庫，視頻庫，動畫庫)巖土鉆掘工程學教材：巖土鉆掘工程學，鄢泰寧主編，中國地質大學出版社，2001年，武漢。教參：鉆井工程理論與技術，陳庭根等，2000，石油大學出版社，東營。鉆探工藝學，李世忠主編，1992，地質出版社，北京。泥漿工藝原理，黃漢仁等，1981，石油工業(yè)出版社，北京。中國鉆探科學技術史，劉廣志主編，1998，地質出版社，北京。金剛石鉆探手冊，劉廣志主編，1991，地質出版社，北京。鉆探設備，楊惠民主編，1988，地質出版社，北京。鉆探工程學，屠厚澤主編，1988，中國地質大學出版社，武漢。巖土鉆掘工程的淵源和發(fā)展概況

中國是世界上最早開始進行巖土鉆掘工作的國家。最遲在公元前1世紀我們的祖先已開始有組織地鉆這種井來采鹽水，同時提取地層深處的天然氣用于燃燒和照明。先民們用傳統(tǒng)的方法于清道光6年（1835年）鉆成了第一口超1000m的井，被聯(lián)合國教科文組織定為19世紀中葉前的鉆井世界紀錄。自1835～1997年沿用傳統(tǒng)的方法（裸眼采氣、竹管輸氣）累計產氣1.4億方。英國李約瑟博士在《中國古代科學技術文明史》一書中認為，中國鉆探科學技術對世界石油天然氣勘探開發(fā)技術產生了巨大的啟蒙、奠基和推動作用，在國際上領先數(shù)百年至一千多年。被譽為是繼指南針、火藥、造紙、印刷術之后中國古代的第五大發(fā)明。

巖土鉆掘工程學中西方早期繩式沖擊鉆設備與方法對比表巖土鉆掘工程學對比項目中國卓筒井西方早期沖擊鉆發(fā)明時期鉆進方式繩索材質動力井身結構鉆頭結構

至遲1041～1048年沖擊竹篾人工、耕牛石、木、竹套管橫刃配圓刃1808～1831年沖擊鋼繩蒸氣機木、鋼套管一字形鑿形隨著工業(yè)技術的進步，破巖磨料及鉆探工具都在不斷改進。19世紀初葉，出現(xiàn)以碳化鎢為基體的硬質合金。19世紀末期，美國在硬巖（裂隙性）巖石中使用鋼粒鉆進。1953~54年瑞典和美國GE公司合成了單晶人造金剛石，前蘇聯(lián)1966年開始用人造金剛石鉆頭。我國從20世紀70年代末開始大批量生產人造金剛石鉆頭。巖土鉆掘工程學巖土鉆掘工程學隨著科技進步和經濟發(fā)展，巖土鉆掘工程在國民經濟中發(fā)揮著越來越大的作用。已廣泛應用于：(1)礦產資源勘探和部分礦產的開采；(2)水文地質勘探和水井鉆；(3)工程地質勘查和生態(tài)環(huán)境研究；(4)地質災害的防治與環(huán)境治理；(5)工民建和道路橋梁的基礎工程；(6)國防工程及海岸工程；(7)科學鉆探。勝利油田據(jù)世界銀行資料(1997)，按人均擁有水資源量中國屬于嚴重缺水的國家，其中占全國總面積1/3的西北地區(qū)，水資源量僅占8%，嚴重制約了經濟的發(fā)展。我國每年地質災害的損失達幾百億元，地質災害治理正是本學科的主要服務領域。

巖土鉆掘工程學巖土鉆掘工程學大量鉆探隊伍承擔著道路橋梁及工民建的地基與基礎施工任務。

巖土鉆掘工程學世界第一鉆--科拉SG3（

12261m）

巖土鉆掘工程學

巖土鉆掘工程學鉆機可以懸掛9150m長的鉆桿延伸到海洋底部8235m深的地方

因為水深大不能錨定系留，必須使用DPS（DynamicPositioningSystem-動態(tài)定位系統(tǒng)）。JOIDESResolution巖土鉆掘工程學巖土鉆掘工程學巖土鉆掘工程學巖土鉆掘工程學ItemApo.11Apo.12Apo.14Apo.15Apo.16Apo.17

Hammer錘子111111

CoreTubes巖芯管246000

CoreTubeCaps巖芯管帽210000SampleReturnContainer樣品盒222222LunarSurfaceDrill月球表面鉆機000111CoreStemWithBit帶鉆頭巖心管000111CoreStemsWithoutBit無鉆頭巖心管000555Self-RecordingPenetrometer貫入儀000110

巖土鉆掘工程學巖土鉆掘工程學國家科技部“九五”曾提出8字方針：“上天、入地、下海、登極”，都與鉆探工程的內涵有關。以巖心鉆探為例說明基本鉆探工藝過程。平整場地，挖好循環(huán)系統(tǒng)，安裝鉆塔、鉆機、泵和動力機。

按設計的方向開孔，在孔口固定孔口管。

根據(jù)所鉆巖石的物理力學性質、鉆頭直徑、鉆頭類型和孔深選擇合理的規(guī)程參數(shù)，一邊沖洗鉆孔，一邊通過給進機構、鉆柱給鉆頭加軸向壓力和回轉速度。

鉆頭在孔底鉆出一個環(huán)形空間，并形成巖心，隨著鉆孔加深巖心將充滿巖心管。清潔孔底、冷卻鉆頭切削具后，攜帶巖屑的沖洗液上返流出孔口