煤炭地質鉆探規(guī)程

ICS

備案號：MT

中華人民共和國煤炭行業(yè)標準

MT/T××××—××××

煤炭地質鉆探規(guī)程

Rulesfordrillingcoalgeology

（送審稿）

200×-××-××發(fā)布200×-××-××實施

中華人民共和國國家發(fā)展和改革委員會發(fā)布

MT/T××××—××××

前言

本標準的制定考慮了煤炭地質鉆探工作高度流動、分散的野外作業(yè)要求，規(guī)定了煤炭地質鉆探施

工的作業(yè)技術要求和安全生產(chǎn)條件。

本標準覆蓋了煤炭地質鉆探技術手段和方法的安全生產(chǎn)技術要求，并考慮了國家有關安全生產(chǎn)、

職業(yè)健康的現(xiàn)有文件的技術內(nèi)容。

本標準無意包含煤炭地質鉆探作業(yè)中所有必要的條款。使用者應對本標準的應用自負其責。

本標準發(fā)布后，原中國統(tǒng)配煤礦總公司頒發(fā)的《煤田鉆探規(guī)程》自行廢止。

本標準由中國煤炭工業(yè)協(xié)會提出。

本標準由全國煤炭標準化技術委員會歸口。

本標準起草單位：中國煤炭地質總局、中國地質大學(武漢)工程學院。

本標準起草人：李生紅、李敏剛、張世富、鄢泰寧、李糧鋼。

III

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中華人民共和國煤炭行業(yè)標準

煤炭地質鉆探規(guī)程

Rulesfordrillingcoalgeology

1范圍

本標準規(guī)定了煤炭地質鉆探工作野外作業(yè)工藝技術要求和安全生產(chǎn)要求。

本標準適用于在中華人民共和國領域內(nèi)的煤炭地質鉆探工作設計、生產(chǎn)和安全評價、管理。

標準不適用于使用煤炭地質鉆探技術手段和方法從事其延伸業(yè)的設計、生產(chǎn)和安全評價、管理。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的條款通過在本標準中的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后

所有的修改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用于本標準，然而，鼓勵根據(jù)本標準達成協(xié)議的

各方使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標準。

中華人民共和國安全生產(chǎn)法（2002）

中華人民共和國道路交通安全法實施條例（2004）

GB3423金剛石巖心鉆探用無縫鋼管

GB3787手持式電動工具的管理、使用、檢查和維修安全技術規(guī)程

GB6722爆破安全規(guī)程

GB9151鉆探工程名詞術語

GB/T6067起重機械安全規(guī)程

GB/T16950金剛石巖心鉆探鉆具設備

GB/T16951金剛石繩索取心鉆探鉆具設備

DZ/T0054定向鉆進技術規(guī)范

DZ/T0088地質鉆探用鉆塔系列

DZ/T0148水文地質鉆探規(guī)程

3鉆探方法選擇

3.1鉆探方法分類

隨著鉆探工程應用領域的不斷拓寬，根據(jù)不同特定目標的界定，鉆探施工方法的分類出現(xiàn)了多種

方式，本規(guī)程側重于煤炭勘探，論及的鉆探方法主要從鉆探工藝角度出發(fā)，以剛性鉆桿傳遞地表機械

能回轉鉆具碎巖取心形成鉆孔這一傳統(tǒng)方式為基礎，兼顧其它工藝。見示意圖1：

1

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鉆孔位置地面、水面、地下坑道、極地鉆探等

鉆

鉆孔直徑小口徑、大口徑、超大口徑鉆探等

探

方開孔角度垂直孔、斜孔、水平孔、仰孔鉆探等

法

分鉆孔用途固體礦產(chǎn)、水文地質、工程地質、爆破孔、冷凍孔等

類

機械法、熱力法、液力法、復合法等鉆探

碎巖方式

碎巖工具金剛石、硬質合金、鋼粒、牙輪鉆探等

循環(huán)方式正循環(huán)、反循環(huán)、孔底局部反循環(huán)鉆探

圖1鉆探方法分類示意

3.2確定鉆進方法的原則

3.2.1基本原則

3.2.1.1必須能夠滿足地質設計和項目合同中已確定的施工目的。

3.2.1.2應充分考慮采用先進適用技術的可能性。

3.2.1.3應以高效、低耗為目標，爭取獲得最佳經(jīng)濟效益。

3.2.1.4結合國情，因地制宜，所選鉆進方法應能夠適應施工區(qū)域的自然地理、地質條件。

3.2.2按照巖石可鉆性選擇鉆進方法

巖石可鉆性：反映的是巖石的抗鉆性能。與巖石的硬度、強度、彈塑性、研磨性和結構特征密切

相關。當前我國巖石可鉆性分級大多參照下列三種指標，分成12個等級。

a)巖石的壓入硬度、擺球硬度；

b)微鉆速度；

c)聲波穿透速度。

各施工單位可根據(jù)本地區(qū)主要巖石特性，按照其硬度、可鉆性、研磨性來選擇鉆進方法。見表1。

表1鉆進方法選擇參照表

硬度軟中硬硬堅硬

巖

可鉆性Ⅰ～ⅢⅣ～ⅥⅦ～ⅨⅩ～Ⅻ

石

研磨性弱弱中強弱中強弱中強

硬質合金鉆進√√√√√

鋼粒鉆進√√√√√

鉆表鑲金剛石鉆進√√√√√√

進孕鑲金剛石鉆進√√√√√√√

方?jīng)_擊回轉硬質合金鉆進√√√√√√√

法沖擊回轉金剛石鉆進√√√√√√

聚晶、復合片鉆進√√√√√√

潛孔錘鉆進√√√√√√√

2

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3.3鉆孔結構選擇

鉆孔結構包括鉆孔總深度，各孔段直徑和深度，套管或井管的直徑、長度、下放深度和灌漿部位

等。每一個特定的鉆孔，首先要根據(jù)地質設計或項目合同，從滿足地質設計要求和施工需要出發(fā)，設

計相應合理的結構。選擇鉆孔結構應遵循以下原則：

a)簡化鉆孔結構。淺孔盡可能采用一徑成孔。條件允許時優(yōu)先選用裸眼（不下套管）鉆孔；

b)孔口應下孔口管；

c)優(yōu)先選用較小的口徑；

d)鉆孔口徑設計應對施工中可能遇到的復雜孔段、意外發(fā)生的孔內(nèi)事故留有適當余量。

4設備安裝、拆卸與運輸

4.1鉆場地基

4.1.1鉆場地基的選擇

4.1.1.1選擇鉆場地基場地在不影響地質設計和施工合同的情況下，應綜合考慮道路交通、水源、

居住及地形地貌等影響因素，為鉆探施工創(chuàng)造安全、便利的條件，盡量少占用農(nóng)田。同時應防范可能

發(fā)生的洪水、泥石流、坍塌、滑坡等自然災害。

4.1.1.2確定鉆場地基時，應根據(jù)地質設計和施工合同，以及選用的施工設備，由鉆探、地質及有

關部門人員一起進行現(xiàn)場實地踏勘。鉆場位置一經(jīng)確定，不得擅自改動。

4.1.2鉆場地基修筑要求

4.1.2.1鉆場地基應平坦、穩(wěn)固、安全、適用，需填方時，其填方面積不應超過塔底面積的1/4。

4.1.2.2鉆場地基土層松軟時，應采用以下方法進行加固：

a)挖槽：在鋪設基臺枕的部位挖淺槽，填入碎石或三合土后夯實；

b)增加基臺木：在設備（塔腳、鉆機）主要著力點增鋪基臺木數(shù)量；

c)打豎樁加固；

d)打混凝土地基座加固。

4.1.2.3在靠山坡修筑鉆場地基時，其上方山坡為堅硬巖石時，巖石坡度可維持在70°左右；其上

方山坡為松散巖、土時，山坡坡度不應大于45°。并應清除坡上的活石或易垮塌的堆積物，并在鉆

場上方3m～5m處挖設積石溝。

4.1.2.4在洼地、水田或泄水地帶修筑鉆場地基時，應先排凈積水，并在其周圍挖設排水溝，修筑

防洪壩，然后采取相應地基加固措施。

4.1.2.5需要進行爆破作業(yè)時，應嚴格遵守《爆破安全規(guī)程》（GB6722）中的有關規(guī)定。

4.2設備安裝

4.2.1基臺規(guī)格及安裝要求

4.2.1.1基臺規(guī)格及數(shù)量，應根據(jù)所使用的鉆塔及鉆探設備類型、鉆孔設計角度、深度及安裝方式

等確定。一般采用上下雙層木質或鋼結構形式，基臺木的橫斷面應大于200mm×200mm；長度應比鉆

塔底座大0.1m～0.3m。用于四角金屬鉆塔的基臺木應不少于8根。嚴禁使用已腐朽或斷裂的基臺木。

4.2.1.2基臺安裝應穩(wěn)固、周正、水平。鉆塔底座與基臺、基臺上下兩層之間，均應采用直徑大于

Φ16mm的螺栓連接牢固。

4.2.2鉆塔安裝與拆卸作業(yè)

4.2.2.1鋪設基臺或井架底座（A型井架包括鉆機）安裝校正完畢后方準立塔。鉆塔塔材及其附件

和各部螺栓應齊全、合格，嚴禁以小代大或以劣代優(yōu)。

4.2.2.2在安裝或拆卸鉆塔開工前應召開安全會，明確分工，統(tǒng)一指揮，各負其責。安裝、拆卸鉆

塔前，安裝班長應親自詳細檢查絞車、桅桿、滑車、繩索、臺板、工具等是否安全可靠，不合格者嚴

禁使用。

4.2.2.3塔上作業(yè)應系牢安全帶，戴好安全帽，安全帶的背繩長度不應短于3m。嚴禁塔上與塔下

同時作業(yè)，非工作人員不準在現(xiàn)場逗留。在拆卸鉆塔時，安全帶應牢固系在尚未拆卸的塔材上，低掛

3

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高用，防止高空墜落事故的發(fā)生。

4.2.2.4塔上作業(yè)應穿防滑工作鞋。所使用的工具，均須系有繩帶，使用時握牢；螺栓應放在工具

袋內(nèi)，防止高空墜物傷人。

4.2.2.5安裝或拆卸鉆塔時，嚴禁由上向下或由下向上拋扔塔材、工具或其他物件。吊放塔材或工

具時應捆綁牢固，其下方不準有人。

4.2.2.6在高壓輸電線路附近安裝鉆塔、起、放鉆架時，鉆塔（架）外邊緣與輸電線路邊緣之間距

離，應符合表2的規(guī)定：

表2鉆塔（架）與輸電線路之間的最小距離

電壓（kv）＜11-1035-110154-220350-550

最小安全距離（m）4681015

4.2.2.7鉆塔及場房應圍設塔衣及場房衣，并確保防寒、防風、防雨雪。塔衣應設腰繩圍箍，并分

布均勻。

4.2.2.8鉆塔、基臺操作部位應鋪設地板（材質自定）。地板要求平整、穩(wěn)固、防滑，并及時清除地

板上的泥水。鋪設木質地板，其厚度不應小于50mm。

4.2.2.9拆卸鉆塔時，應按作業(yè)程序由上而下逐層拆卸。

4.2.2.10遇雷雨、大雪、濃霧、五級以上大風天氣、氣溫低于零下15℃時，禁止安裝、拆卸鉆塔。

夜間無充分照明，禁止安裝、拆卸鉆塔。

4.2.3A字型鉆塔安裝要求

4.2.3.1鉆塔安裝應根據(jù)地層情況進行地基處理，防止施工中鉆塔下沉。

a)如為堅硬地層，可直接在地面上鋪設鉆塔方木或鋼架底梁；

b)如為松散地層，應澆鑄混凝土地基。其用料規(guī)格為：石料（4cm～6cm）,粗砂，普通水泥（標

號52.5）；質量比例為：水泥：砂：石料=1：2：3。

4.2.3.2起塔前的準備工作和注意事項：

a)安放塔梁應使起塔架鉸鏈對稱并靠向內(nèi)側；

b)有梯子的塔腿應在同一側；

c)二層臺在塔腿下部，支撐在塔腿上部；

d)首先要檢查鉆塔各部位的螺絲銷子是否牢固，有無松動情況；

e)檢查起塔架和塔腿的繃繩、緊繩器各部是否安裝可靠，地錨是否牢固，地錨坑是否夯實。

4.2.3.3地錨與地錨坑的規(guī)格和要求：

a)起塔地錨：（圓木、堅硬之木）（2000×Ф300）mm；

b)鉆塔地錨：方木4個（2000×250×250）mm（長×寬×高）；

c)起塔地錨坑：（2000×500×2000）mm（長×寬×深）；

d)鉆塔地錨坑：（2000×500×1800）mm（長×寬×深）。

4.2.3.4地錨繩（鉆塔拉繩）長度和規(guī)格

a)起塔地錨繩：3/4″繩25m1根（雙股用）；

b)鉆塔地錨繩（繃繩）：1/2″45m～50m4根。

4.2.3.5起鉆塔操作及要求：

a)兩根副腿絲杠均松至最長，并有專人負責做好緊固副腿的準備，鉆塔起來后應首先固定副腿；

b)在起塔前，應先用吊車把鉆塔吊離地面3m左右，用方木支好，以減輕起塔時起塔架的受力。

同時要把前地錨繩穿入地錨緊繩器內(nèi)，邊起塔邊松繩，防止鉆塔后倒；

c)在起塔時要先試起一下，鉆塔離開支撐方木后，要認真檢查卷揚剎車、起塔架、地錨的情況，

確認正常無誤后，方可繼續(xù)起塔；

d)在起塔過程中，操作要穩(wěn)、慢，不應急剎、急起，以防損壞起塔地錨。起塔地錨應有專人看

護，注意變化；

4

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e)鉆塔起到接近90°時，負責前地錨繩的人員應與操作鉆機人員密切配合，聽從指揮，不應

松繩太多，并應隨時緊固地錨繩并固定副腿螺絲，然后慢慢找正，不應急于將鉆塔拉正；

f)鉆塔地錨繩（繃繩）都固定好后，再松去起塔繩。

4.2.3.6落塔要求：

a)先把起塔地錨固定好；

b)用付卷揚機慢慢將鉆塔向前拉，等鉆塔自動滑倒時，要停機檢查地錨的牢固情況，如確認地

錨沒有變化，方可穩(wěn)穩(wěn)放塔；

c)在放塔過程中，不應放得太快，不能急剎車，接近地面時要緩緩放下，以防鉆塔變形。

4.2.4鉆塔附屬設施安裝

4.2.4.1繃繩

a)繃繩應采用直徑大于或等于12mm的鋼絲繩；

b)18m以下鉆塔應安裝4根繃繩；18m以上鉆塔應分兩層，安裝8根繃繩。繃繩設置應均勻、

對稱分布，與水平面夾角不大于45°；

c)所采用的地錨，長度應大于1m，如是方木、鋼管其直徑應大于15cm，如是混凝土樁其直徑

應大于30cm。埋深應大于1m，復土應夯實。受地形限制利用地物固定時，應保證固定牢靠。深孔施

工或多風區(qū)施工，應增設繃繩數(shù)量；

d)繃繩與地錨連接應采用緊繩器拉緊，緊繩器的負荷≥30kN。繃繩的端部應采用兩只以上同徑

繩卡固定牢固。

4.2.4.2避雷裝置

a)雷雨季節(jié)，鉆塔應安裝避雷針，其高度應高出塔頂1.5m以上，接閃器應采用高壓瓷瓶固定，

并與鉆塔絕緣；

b)避雷針的接地極應距鉆塔、繃繩3m以外，接地電阻應小于15Ω，并定期進行檢測；

c)引下線與鉆塔繃繩間距，應大于1m。

4.2.4.3活動工作臺

a)活動工作臺應安裝牢固、靈活、制動可靠。其圍欄高度不應低于1.2m，門、鎖等部件應完

整齊全，符合要求；

b)活動工作臺應安裝防墜防竄裝置，并安全可靠；

c)活動工作臺的提引繩、導向繩應采用直徑大于9mm的鋼絲繩，鋼絲繩的端部應用兩只同徑繩

卡固定?；顒庸ぷ髋_中應配置φ30mm以上麻繩作為手拉繩，不準用導向繩代替手拉繩；

d)平衡重錘應安裝在塔外，重錘應制成牢固的容器，在容器內(nèi)調(diào)整配重，不準散掛它物。重錘

下落范圍應設防護圍欄；

e)使用電動工作臺時，其上部應安裝限位斷電裝置。其防墜、防竄裝置及減速器應定期檢查和

維護，以保證其功效。

4.2.4.4工作臺板

a)塔上嚴禁使用腐朽或斷裂的工作臺板，其厚度不應小于50mm，并鋪設嚴密，用螺栓或夾板

固定牢固，嚴禁用鐵絲捆綁；

b)塔上工作臺應設有不低于1.2m的防護欄桿，并固定牢靠；

c)塔梯應在不靠塔身的一側或兩側設置護欄，并固定牢靠。塔梯坡度不應大于70°。梯階間

距應小于40cm。

4.2.5機械設備安裝

4.2.5.1機械設備安裝應穩(wěn)固、水平、周正。鉆塔天車、立軸軸線（轉盤圓心）與鉆孔中心應在同

一條直線上。座式天車應設置安全擋板。吊式天輪應安裝有保險繩。

4.2.5.2鉆機、水泵與動力機等各傳動輪之間應對線；機座與基臺之間用螺栓連接牢固，并使用防

松螺帽或彈簧墊圈。

4.2.5.3繩索取心專用絞車應安設在操作者易于觀測孔口處，并固定牢靠；塔上安設導引定滑輪。

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打撈鋼絲繩在每一固定長度及打撈矛附近處，均應有明顯標志。

4.3沖洗液循環(huán)系統(tǒng)

4.3.1循環(huán)槽、沉淀池的規(guī)格及要求

4.3.1.1循環(huán)系統(tǒng)的沉淀池、水源池或儲漿池的規(guī)格，應根據(jù)所施工鉆孔的設計深度、孔徑、鉆進

方法及現(xiàn)場條件確定。一般沉淀池的深度應在0.6m～0.8m；水源池及儲漿池的深度不應大于1.4m。

水源池應挖設成方形或長方形，以便于沖洗液消耗量的觀測。

4.3.1.2在正常情況下，沉淀池不應少于2個，沖洗液循環(huán)槽的總長度不應短于15m，其寬度為300mm，

深度為200mm，坡度為1/100～1/80，每隔1.5m設一檔板，以便于巖屑的沉淀。

4.3.1.3水源池、沉淀池應挖設在離塔基及場房1m以外，并應防止漏失或雨水的侵入。

4.3.2機械凈化設備的安裝

4.3.2.1沖洗液凈化設備應安裝穩(wěn)固、水平，并便于巖屑的沉積和清除。

4.3.2.2沖洗液凈化設備、泥漿攪拌機的安裝，應符合其性能及特點的要求。

4.4裝卸及運輸

4.4.1吊車裝卸（包括隨車吊）

4.4.1.1操作起重設備的人員，應經(jīng)過專門培訓后持證上崗，其他人員不準進行操作。使用起重機

械起吊鉆機設備時，應遵守《起重機械安全規(guī)程》（GB/T6067）。

4.4.1.2吊裝、吊卸設備或重物之前，應認真檢查起重設備，并將支撐墊平、墊牢，確保吊裝安全、

平穩(wěn)。

4.4.1.3吊裝、吊卸設備或重物時，應有專人指揮；起落和轉動范圍內(nèi)嚴禁有人，并嚴禁人員站在

設備或重物上隨吊起落。

4.4.1.4用機動車搬運設備時，應有專人指揮；人工裝卸時，應有足夠強度的跳板；用吊車或葫蘆

起吊時，鋼絲繩、繩卡、掛鉤及吊架腿應牢固。多人抬動設備時，應有專人指揮，相互配合。

4.4.2汽車運輸

汽車裝載設備、器材等貨物時，應放置平穩(wěn)、均衡，并綁扎牢固，符合《中華人民共和國道路交

通安全法實施條例》有關規(guī)定。嚴禁人貨混載。

4.4.3拖拉機（包括爬犁、滑撬）拖運

4.4.3.1機器、設備與各種管材，均應裝載平衡、牢固，并應由專人駕駛，以防止事故的發(fā)生。

4.4.3.2拖車杠插銷與拖車、爬犁或滑撬連接或拆除時，應防止拖車、爬犁或滑撬的滑動。

4.4.3.3在坡路上停車時，駕駛人員不應離開駕駛室。

4.4.3.4自行設計與制造的專用拖車、爬犁或滑撬，應堅固、安全、適用。

4.4.4整體拖運

4.4.4.1輕型鉆機整體遷移時，應在平坦短距離地面上進行，應采取防傾斜措施。嚴禁在高壓電線

下、坡度超過15°的坡上、凹凸不平或松軟地面上整體遷移鉆機。

4.4.4.2拖運前應拆除場房、鉆塔內(nèi)的鉆具及其他障礙物，并將游動滑車落放在基臺上；對拖運行

經(jīng)的路面要修整平坦；對拖運的設備及工具、繩索等進行全面檢查。

4.4.4.3塔底盤的上下兩層基臺木應連接牢固，并在下層基臺木的前下方穿（套）爬犁。

4.4.4.4整體拖運時，應由專人統(tǒng)一指揮，明確聯(lián)系信號；牽引起動時，各拖拉機應同時拉緊拖繩，

中間的先起動，兩側隨之牽引。牽引力應均勻，速度平穩(wěn)，嚴防傾倒或其他事故的發(fā)生。

5金剛石鉆進工藝

5.1金剛石鉆頭、擴孔器研磨材料的選擇

5.1.1金剛石分類

5.1.1.1金剛石可分為天然和人造兩大類。天然金剛石品級分類見表3。

表3天然金剛石品級分類

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級別代號特征用途

具有天然晶體或渾圓體。光亮、質純，無斑點及包裹體，

特級鉆進特硬地層，或制造

TT無裂紋，顏色不一，十二面體含量達85%～90%，八面體含

（AAA）繩索取心鉆頭

量達65%～100%

晶體規(guī)則完整，較渾圓，十二面體含量達15%～20%，八面

優(yōu)質級鉆進堅硬和硬地層，或

TY體含量達80%～85%，每個晶粒應不少于4～6個良好的尖

（AA）制造繩索取心鉆頭

刃，顏色不一，無裂紋，無包裹體

晶體較規(guī)則完整，八面體完整晶粒達90%～95%，每個晶粒

標準級

TB應不少于4個良好尖刃，顏色由光亮透明到暗淡無光澤，鉆進硬和中硬地層

（A）

可略有斑點及包裹體

低品級八面體完整晶粒達30%～40%，允許有部分斑點及包裹體，

TD鉆進中硬地層

（B）顏色為淡黃至暗灰色，或經(jīng)過渾圓化處理的金剛石

TX細小完整晶粒，或呈團塊狀的顆粒，擇優(yōu)后用于制造孕鑲

等外級

TS碎片，連晶砸碎使用，無晶形鉆頭

5.1.1.2鉆探用人造金剛石分為單晶、聚晶和復合片三種。

a)單晶：金剛石呈單個晶體；

b)聚晶：是由細小的金剛石微粒(直徑大約在lμ～100μ之間)在粘結劑參與下燒結成較大顆

粒的多晶金剛石；

c)復合片：是由一薄層（層厚0.2mm～0.5mm）金剛石多晶層和一較厚（層厚2mm～3mm）的硬

質合金層組成的圓柱狀復合體，通常稱為PDC。其常用規(guī)格為Ф8mm～Ф13.3mm×3.5mm。鑲焊復合片

的鉆頭稱為復合片鉆頭，簡稱PDC鉆頭。

5.1.1.3人造金剛石品級和單晶強度的選用見表4。

表4人造金剛石品級表

強度

金剛石品級代號應用地層

kN/cm2N/粒

特級RT>220>50堅硬

優(yōu)質級RY180～22040～50硬

標準級RB150～18034～40中硬

注：強度以80目單晶為標準；R-人造單晶；T-特級；Y-優(yōu)質級；B-標準級。

5.1.1.4應根據(jù)所鉆巖層的可鉆性、研磨性、完整程度和鉆頭、擴孔器的類型，合理選擇金剛石的

類別、品級、粒度和濃度。

5.1.2鉆頭與擴孔器的選擇

5.1.2.1根據(jù)金剛石的來源和鑲焊工藝的不同，鉆頭和擴孔器通常可分為天然表鑲、天然孕鑲和人

造孕鑲三大系列。

5.1.2.2根據(jù)所使用鉆具的不同，鉆頭和擴孔器又可分為單管、雙管（單動）和繩索取心三大系列。

應優(yōu)先選用后兩種鉆頭系列。

5.1.2.3雙管（單動）表鑲鉆頭采用的天然金剛石粒度范圍是（10～100）粒/克拉，常用的是（25～

50）粒/克拉。擴孔器常用的天然金剛石粒度為（15～30）粒/克拉。

5.1.2.4雙管（單動）孕鑲鉆頭若采用經(jīng)過挑選和加工處理的低品級和等外級的天然金剛石作孕鑲

料，其粒度應在（180～400）粒/克拉或更細。若采用人造金剛石作孕鑲料，其粒度應在40目～100

目，常用的為60目、80目。巖石越堅硬致密，金剛石的粒度就越細，亦可選用不同粒度混合的孕鑲

料。

5.1.2.5相比較于雙管（單動），用于繩索取心的鉆頭和擴孔器應有更長的使用壽命和更廣泛的巖層

7

MT/T××××—××××

適應能力；應選用優(yōu)質級和特級的天然金剛石作表鑲鉆頭和擴孔器；應選用經(jīng)過挑選和加工處理的低

品級、等外級天然金剛石（粒度為20目～40目）或高強度晶形完整的人造金剛石單晶（粒度為30

目～100目）作孕鑲鉆頭和擴孔器；亦可選用不同粒度混合的金剛石料作孕鑲鉆頭和擴孔器。

5.1.2.6繩索取心鉆頭胎體應具有雙管（單動）鉆頭胎體的性能外，還應具備耐沖蝕、耐磨損、自

銳以及對巖層的廣泛適應性等性能；表鑲鉆頭胎體硬度（HRC）可選30～45；孕鑲鉆頭胎體硬度（HRC）

可選10～45，或更大。

5.1.2.7繩索取心鉆頭應比雙管（單動）鉆頭適當增加水口數(shù)量與過水斷面，孕鑲鉆頭一般采用水

口8個～12個。

5.1.2.8繩索取心鉆頭內(nèi)外徑應采用天然金剛石或人造聚晶和燒結體作保徑補強。

5.1.2.9金剛石鉆頭的邊刃和底刃所選用的金剛石應優(yōu)于內(nèi)外刃（保徑）的金剛石。

5.1.2.10應根據(jù)所鉆巖層的可鉆性、研磨性及其完整程度，合理選擇鉆頭、擴孔器的類型，胎體

硬度，底唇形狀和水口形狀、數(shù)量和大小。具體可參照表5。

表5金剛石鉆頭、擴孔器、磨料選擇參考表

硬度軟中硬硬堅硬

鉆頭

巖石可鉆性1-34-67-910-12

類型

研磨性弱弱中強弱中強弱中強

人造聚晶√√√√√

15～25√√

天然金剛石

表25～40√√√√

粒度

鑲40～60√√

(粒/克拉)

鉆60～100√√√

頭Ⅰ(20～30)√√√

胎體硬度

Ⅱ(35～40)√√√

(HRC)

Ⅲ(>45)√√

<4620～40√√√√√

人造金剛天然金剛

46～6030～40√√√√√√

石石

60～8040～60√√√√√

(目)(粒/克拉)

孕60～10060～80√√√√

鑲0(10～20)√

鉆Ⅰ(20～30)√√

頭胎體硬度Ⅱ(30～35)√√√

(HRC)Ⅲ(35～40)√√√

Ⅳ(40～45)√√√

Ⅴ(>45)√

復合片鉆頭√√√√√

表鑲√√√√√√√

擴孔器

孕鑲√√√√√√√√

5.1.2.11孕鑲金剛石鉆頭濃度選用見表6。一般常選用75％金剛石制品濃度。

表6孕鑲金剛石鉆頭濃度選用表

硬度硬堅硬中硬、硬堅硬硬

地層巖性

研磨性弱中強

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制品濃度445075100125

濃度(%)

體積濃度1112.518.82531.5

含量克拉/cm31.932.23.34.395.49

5.1.2.12不同唇面類型鉆頭選用見表7。

表7不同唇面類型鉆頭選用表

鉆頭唇面適應地層

園弧尤其宜用于強研磨性少量破碎松散地層

平底用于中硬和中研磨性巖層

多臺階用于中硬至硬破碎巖層，效果與穩(wěn)定性好

尖齒適用于完整、堅硬、弱研磨性“打滑”巖

底噴用于松散、破碎巖層和煤層，提高采取率

單階梯用于堅硬巖層。穩(wěn)定性高防斜性好

高低鋸齒用于鉆進堅硬巖層，增加鉆頭比壓

凹凸用于特別堅硬“打滑”地層。

5.1.3鉆頭與擴孔器的合理使用

5.1.3.1應根據(jù)設計孔深，將可能需用的鉆頭，按鉆頭和擴孔器外徑的大小順序，大排隊輪換使用；

先用外徑大的，后用外徑小的，同時應嚴格注意鉆頭與擴孔器外徑的匹配關系；鉆頭應先用內(nèi)徑小的，

后用內(nèi)徑大的。

5.1.3.2鉆頭、擴孔器、卡簧之間應合理配合。

a)擴孔器的外徑應比鉆頭外徑大0.3mm～0.5mm，巖石堅硬時取小值；

b)卡簧的自由內(nèi)徑應比鉆頭內(nèi)徑小0.3mm～0.5mm；卡簧在上一回次巖心上測試，應是既不脫

落也不卡死，卡簧抱緊巖心后不應露出卡簧座；現(xiàn)場應配有大、中、小三種尺寸卡簧，以供選用。

5.1.3.3應嚴格執(zhí)行新鉆頭進行“初磨”的操作制度。初磨時應采用輕壓（正常壓力1/3以內(nèi)），慢

轉（100r/min）鉆進10min左右，再采用正常技術參數(shù)鉆進。

5.1.3.4應合理控制時效。其標準應是鉆頭不僅時效高，而且有較高的使用壽命。鉆進時，一般控

制在3m/h以內(nèi)為宜。

5.1.3.5應合理控制提鉆間隔。合理的提鉆間隔應從鉆進速度的變化、巖心直徑的變化和泵壓的變

化來判斷。

5.1.3.6表鑲鉆頭正常磨損狀態(tài)應是：金剛石出刃逐漸被磨鈍，金剛石出刃仍保持在1/4～1/3范圍

內(nèi)；鉆頭胎體磨損均勻而輕微，沒拉槽、崩裂、掉粒等現(xiàn)象。

5.1.3.7孕鑲鉆頭正常磨損形態(tài)應是：鉆頭底唇面由平面變成園弧形并磨成輕微的“蝌蚪”狀，內(nèi)

外徑磨損輕微，可以認為鉆進規(guī)程、鉆頭選擇合適。

5.1.3.8堅持“五不掃”、“四必提”制度。

a)五不掃：即不用金剛石鉆頭掃孔、掃殘留巖心、掃掉塊、掃探頭石、掃脫落巖心；

b)四必提：即下鉆遇阻輕轉無效時、鉆速突然驟降時、發(fā)現(xiàn)燒鉆征兆時、鉆進中發(fā)現(xiàn)“打滑”

現(xiàn)象時應提鉆。

5.1.3.9每次提鉆后應認真檢查鉆頭底唇、內(nèi)外水槽、水口的磨損情況，不符合要求的應修整或更

換。

5.1.3.10鉆頭出現(xiàn)以下情況禁止再下入孔內(nèi)。

a)表鑲鉆頭內(nèi)（外）徑比標準尺寸小0.2mm以上；孕鑲鉆頭、復合片鉆頭內(nèi)（外）徑比標準尺

寸）小0.4mm以上；

b)表鑲鉆頭胎體磨損嚴重，金剛石出露胎體超過1/3，繼續(xù)使用有掉粒的危險；

c)表鑲鉆頭有少數(shù)金剛石脫落、擠裂和剪碎的；

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d)孕鑲鉆頭因微燒而出現(xiàn)石墨化現(xiàn)象的；

e)鉆頭出現(xiàn)明顯偏磨、變形等異常磨損的；

f)胎體有缺陷的、嚴重沖蝕的、裂紋、崩塊、臺階、拉槽等；

g)鉆頭水口和水槽小于標準尺寸的；

h)鉆頭體變形，絲扣損壞的。

5.1.3.11避免鉆頭非正常磨損的措施

a)發(fā)現(xiàn)孔底有合金碎屑、胎體碎屑、脫落的金剛石顆粒、脫落巖心、掉塊等，應立即采用沖、

撈、抓、套、磨等辦法清除干凈；

b)換徑和下套管后，應做好孔底的清理和修整工作，采用錐形鉆頭將換徑臺階修成錐形，并取

凈孔內(nèi)異物，經(jīng)磨孔后方可鉆進；

c)鉆具在通過換徑、探頭石、孔壁掉塊等孔段以及在斜孔、干孔中下鉆時，應放慢下降速度。

5.1.3.12建立與健全鉆頭、擴孔器的使用、保管制度，應由專人保管、檢查、發(fā)放、回收，并登記

造冊；應及時按要求填寫使用明細卡片，隨同鉆頭、擴孔器一起交施工管理部門保存。

5.2鉆具結構與級配

5.2.1鉆具結構與級配

5.2.1.1金剛石巖心鉆探鉆具根據(jù)其結構不同，通?？煞譃椋簡喂堋㈦p管、繩索取心三種系列。應

優(yōu)先選用后兩種系列的鉆具。

5.2.1.2金剛石單、雙管鉆具規(guī)格代號，見表8。

表8金剛石單、雙管鉆具規(guī)格代號與對應的公稱尺寸mm

規(guī)格代號REABNHPS

公稱尺寸283646607695120146

5.2.1.3金剛石繩索取心鉆具規(guī)格代號，見表9。

表9金剛石繩索取心鉆具規(guī)格代號與對應的公稱尺寸mm

規(guī)格代號AWLBWLNWLHWLPWL備注

公稱尺寸46607695120

5.2.2金剛石雙管鉆具

5.2.2.1金剛石鉆進用的管材技術性能要求和規(guī)格系列應符合GB3423和GB/T16950標準。

5.2.2.2金剛石鉆進一般應采用單動雙管系列鉆具。鉆具應符合下列條件：

a)單動性能好，異徑接頭、擴孔器、鉆頭、短節(jié)和卡簧座等零部件連接后必須同心；

b)內(nèi)、外管平直無損傷，絲扣符合要求；

c)內(nèi)管與短節(jié)，短節(jié)與卡簧座裝配后提起時，不得自由脫落；

d)裝配好的鉆具，卡簧座與鉆頭內(nèi)臺階的距離應為3mm～4mm；

e)應保證水路暢通；

f)取心鉆具上部應配有扶正裝置。

5.2.3金剛石繩索取心鉆具

5.2.3.1金剛石繩索取心鉆進用的管材技術性能要求和規(guī)格系列應符合GB3423和GB/T16951標準。

5.2.3.2鉆桿、巖心管表面要求高頻淬火，各種接頭調(diào)質處理。

5.2.3.3繩索取心鉆具由單動雙管（內(nèi)管總成、外管總成）和打撈器兩大部分組成；除具備與金剛

石雙管相同的作用外，還應滿足容納巖心的內(nèi)管總成在鉆桿柱內(nèi)升降的要求。

5.2.3.4繩索取心鉆具應具備的技術性能：

a)內(nèi)管總成能從鉆桿柱內(nèi)下到外管中的預定限位和懸掛部位，并及時向地面?zhèn)鬟f信號；

b)鉆進過程中一旦發(fā)生巖心堵塞，應能向地面發(fā)出信號；

c)內(nèi)管的長度能夠調(diào)節(jié)，使卡簧座與鉆頭臺階始終保持最佳距離；

10

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d)卡取巖心時，卡簧座坐在鉆頭內(nèi)臺階上，通過鉆頭把拔斷巖心的力傳到外管上；

e)外管應能對內(nèi)管扶正，單動靈活，有利巖心順利進入卡簧座和內(nèi)管；

f)打撈器能在鉆桿柱內(nèi)以一定速度下降到內(nèi)管總成上端，并把裝有巖心的內(nèi)管撈取上來；

g)打撈器抓住內(nèi)管提拉不動或提升中途遇阻時，能夠安全脫卡；

h)鉆進遇到嚴重漏失地層和干孔時，打撈器能夠把內(nèi)管安全地送到預定位置。

5.2.3.5繩索取心外管總成組裝注意事項

a)上擴孔器外徑應略小于下擴孔器外徑；

b)裝入座環(huán)和扶正環(huán)時，應放平擺正后用手推入。禁止用鐵器敲擊；

c)外管平直度應符合要求。

5.2.3.6繩索取心內(nèi)管總成組裝注意事項

a）各零部件連接螺紋應擰緊；

b)所有彈性銷的開口方向都應一致向下或向上；

c)組裝彈卡機械時，應先將回收管裝入彈卡架，，然后裝入彈卡和張簧，并將彈簧銷打入；裝

入的彈卡應動作靈活；

d)配有到位報信機構的鉆具，應根據(jù)鉆孔深度調(diào)節(jié)工作彈簧的力度；

e)卡簧座、內(nèi)管和內(nèi)管總成上部連接必須同軸；內(nèi)管應光滑平直；

f)卡簧的自由內(nèi)徑應比鉆頭內(nèi)徑小0.3mm～0.5mm。

5.2.3.7打撈器組裝注意事項

a)打撈鉤應安裝周正；

b)尾部彈簧應工作靈活可靠，頭部張開距離以8mm～12mm為宜；

c)脫卡管能夠起到使打撈鉤安全脫卡的作用。

5.2.3.8內(nèi)外管總成組裝與調(diào)整注意事項

a)把內(nèi)管總成裝入外管總成時，應認真調(diào)整鉆具的上下間隙，使其滿足使用要求；

b)彈卡與彈卡擋頭的頂面應保持一定距離，一般為3mm～4mm；

c)卡簧座與鉆頭內(nèi)臺階之間應保持最佳距離，一般為2mm～4mm（卡簧座有水口則取小值）；

d)內(nèi)管總成應牢固地卡在外管總成中，不應從彈卡擋頭一端自由倒出；

e)使用帶水口的卡簧座，其水口深度應保持在4mm；水口深度磨損后應及時修復。

5.2.4鉆具的使用、維護、保養(yǎng)

5.2.4.1鉆場應經(jīng)常保持有每種常用的規(guī)格、兩套以上的完好鉆具，并應定期檢查、保養(yǎng)。

5.2.4.2嚴禁使用管鉗擰卸鉆頭、擴孔器、內(nèi)管和卡簧座，應使用多觸點鉗或摩擦鉗。

5.2.4.3退出巖心時，應用橡皮錘或木錘輕輕敲打內(nèi)管，嚴禁用鐵器直接敲打鉆具。

5.2.4.4搬運鉆具、鉆桿時，應擰上護絲套，采用套裝法，輕拿輕放，嚴禁擲拋或在地面上拖拽；

備用鉆桿應將絲扣刷凈，涂油，擰上護絲套，墊平并排放整齊，鉆桿上嚴禁堆壓重物。

5.2.4.5鉆桿接頭不經(jīng)常擰卸的一端應用合成樹脂粘牢密封，并應檢查接頭內(nèi)徑部位，如有粘接劑

堆積物應立即清除干凈。

5.2.4.6鉆桿接頭經(jīng)常擰卸的部位應堅持使用絲扣油。常用絲扣油配方見表10。

表10鉆桿常用絲扣油配方

組分配比(重量比)配成后狀態(tài)備注

黃油：鉛粉：鋅粉2：1：0.5稠漿糊狀鉛粉粒度120目～180目

機油：鉛粉3：2黏度大，流動慢鉛粉粒度120目～180目

夏天增加瀝青比例

瀝青：廢機油1：1漿糊狀

冬天增加機油比例

5.2.4.7繩索取心鉆具總成

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a)每回次應檢查彈卡磨損情況和張簧是否變形。彈卡處于張開狀態(tài)時，兩翼最大間距應比彈卡

擋頭內(nèi)徑大1.5mm；

b)應定期對單動軸承進行檢查、注黃油。發(fā)現(xiàn)單動不靈活，應拆開檢查，清洗修復；

c)每次提鉆應檢查彈卡擋頭撥叉、懸掛環(huán)和座環(huán)，不符要求，應立即修復或更換；

d)每次打撈前，應檢查打撈鉤頭部和尾部彈簧。若打撈鉤頭部嚴重磨損或尾部彈簧變形，應及

時更換。

5.2.4.8提下鉆時，應經(jīng)常檢查鉆桿、內(nèi)管、外管的磨損和彎曲情況。鉆桿、鉆桿接頭處不應有漏

水現(xiàn)象。發(fā)現(xiàn)不合格者應及時更換，對彎曲超差的鉆桿應用直管機矯直，嚴禁用鐵錘敲打。

鉆具磨損及彎曲度的最大允許值見表11。

表11管材磨損和彎曲最大允許限度表mm

鉆桿巖心管

鉆進方法

直徑單邊磨損直徑均勻磨損任意每米長度彎曲磨損為壁厚每米彎曲

硬質合金鉆進<2<3<3<1/3<2

金剛石鉆進<2<3<1<1/3<0.75

繩索取心鉆進<1<1.5<1<1/3<0.75

5.2.4.9組成孔內(nèi)鉆柱的各鉆桿立根，應定期上下倒換輪流使用。

5.2.4.10立根立放傾角以85°為宜，并應在立根臺與塔上工作臺之間設置支撐架。立根臺應墊木

板或橡皮，防止螺紋端部與鐵器接觸引起引起的損壞。

5.3鉆進技術參數(shù)選擇

5.3.1采用繩索取心鉆進應根據(jù)巖石性質、鉆頭類型、鉆孔深度、沖洗液類型、所用設備和鉆具性

能等因素，綜合考慮確定最優(yōu)鉆進技術參數(shù)---轉數(shù)、鉆壓、泵量。這些參數(shù)的有機配合，是決定鉆

效、鉆頭壽命、金剛石消耗量(克拉/m)等鉆探技術經(jīng)濟指標的基礎因素。

5.3.2轉速

5.3.2.1轉速是影響金剛石鉆進效率的重要因素，在金剛石鉆進過程中，只有達到一定的線速度，

才能有效刻取巖石。合理轉速的標志是既能提高鉆進效率，又能減少金剛石的消耗量。

5.3.2.2轉速的確定，孕鑲鉆頭和表鑲鉆頭所需要的圓周線速度不同，一般要求表鑲鉆頭的線速度

達到（1.O～2.0）m/s，孕鑲鉆頭的線速度達到（1.5～3）m/s，復合片鉆頭（0.6～1.5）m/s。通常

鉆頭的轉速n按下式計算：

60V

n=r/min………………（1）

D

式中：V一鉆頭圓周線速度，m/s；

D一鉆頭直徑，mm。

5.3.2.3不同直徑的鉆頭，其轉速與線速度的對應數(shù)值見表12。

表12金剛石鉆進轉速選擇參照表r/min

鉆頭規(guī)格（mm）

鉆頭種類

A(46)B(59)N(75)H(91)

表鑲鉆頭500～1000400～800300～550250～500

單、雙管

孕鑲鉆頭750～1500600～1200400～800350～700

表鑲鉆頭400～800300～650300～500250～450

繩索取心

孕鑲鉆頭600～1200500～1000400～800350～700

注：鉆頭規(guī)格括號內(nèi)的數(shù)值是目前尚在過渡沿用的舊標準規(guī)格。下同

5.3.2.4在研磨性適中、中硬完整地層，潤滑良好、鉆具穩(wěn)定、級配合理的情況下，應選用高轉速；

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在鉆進極硬、弱研磨性、裂隙破碎地層，鉆孔彎曲、環(huán)狀間隙大或超徑、鉆具振動大的情況下應適當

降低轉速；在軟巖中鉆進效率很高時，為保證冷卻鉆頭和排除巖粉，應適當限制轉速。

5.3.2.5為保證達到合理的轉速，應保證鉆機、鉆具有良好的穩(wěn)定性，鉆桿有足夠的強度，采取有

效的減震、潤滑措施。

5.3.2.6繩索取心鉆進采用泥漿作沖洗液，在開高轉速時，應注意鉆桿內(nèi)壁結泥皮的問題。

5.3.2.7鉆頭磨料顆粒度越細，轉速應越高。

5.3.3鉆壓

5.3.3.1鉆頭壓力應根據(jù)巖石的物理機械性質、磨料的品種及數(shù)量，以及鉆頭底唇有效工作面積等

確定。

5.3.3.2表鑲鉆頭鉆壓P可按下列公式計算：

P=(0.66～0.75)g×m×p(N)…………（2）

式中：(0.66～0.75)—占鉆頭總克拉數(shù)的2/3～3/4；

g—鉆頭上金剛石克拉數(shù)，克拉；

m—金剛石粒度，粒/克拉；

p—使巖石破碎每粒金剛石所受的力，取15N～25N/粒。

5.3.3.3孕鑲鉆頭的鉆壓應根據(jù)其底唇面積大小來確定，可用下列公式計算，再減去相應的水口面

積。

P=F×p……………………（3）

式中：F--鉆頭環(huán)狀刻取面積，F(xiàn)=(D2-d2)cm2；

4

D--鉆頭外徑，cm：

d--鉆頭內(nèi)徑，cm；

p--單位壓力值，N/cm2。

5.3.3.4一般表鑲鉆頭應按每粒金剛石施加15N～25N計算；孕鑲鉆頭應按鉆頭底唇單位有效工作面

積施加（400～800）N/cm2計算；復合片鉆頭應按每片施加1000N～1500N計算。

各類鉆頭推薦選用壓力見表13。

表13金剛石鉆頭鉆壓推薦表

鉆壓鉆頭直徑

(kN)(mm)A（46）B（59）N（75）H（91）

鉆頭種類

雙管4～55～76～98～10

表鑲正常4～66～87～9