第一篇：關(guān)于深部找礦鉆探技術(shù)分析

關(guān)于深部找礦鉆探技術(shù)分析

摘要：隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，對于礦產(chǎn)資源的需求量也日益增加，而在過去的發(fā)展之中，大多淺部的礦產(chǎn)已經(jīng)被找到并開采，這就迫使找礦只能想著深部進(jìn)行。深部找礦鉆探技術(shù)是深部找礦的重要技術(shù)手段，其應(yīng)用水平的高低對于礦產(chǎn)資源開發(fā)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著重要意義。本文就對我國常見的深部找礦鉆探技術(shù)進(jìn)行介紹，并分析了其所面臨的困難，探究相應(yīng)的解決措施。

關(guān)鍵詞：深部找礦；鉆探技術(shù)；困難；解決措施

礦產(chǎn)資源是工業(yè)生產(chǎn)順利進(jìn)行和人們生活穩(wěn)定的重要保證，所以，加強(qiáng)礦產(chǎn)資源勘查十分重要。當(dāng)前，我國淺部礦產(chǎn)資源已經(jīng)基本被開采殆盡，深部找礦已經(jīng)成為地質(zhì)找礦工作的重點(diǎn)內(nèi)容，這就促進(jìn)了深部找礦鉆探技術(shù)的快速發(fā)展。與淺部找礦相比，深部找礦鉆探技術(shù)有著很大不同，一、我國常見的深部找礦鉆探技術(shù)

我國的深部找礦鉆探技術(shù)開始于上世紀(jì)70年代，主要的鉆探設(shè)備是立軸式鉆機(jī)，經(jīng)這些年發(fā)展之后，又開發(fā)出了氣動(dòng)錘鉆進(jìn)技術(shù)、液動(dòng)錘鉆探技術(shù)、泡沫鉆進(jìn)技術(shù)和定向鉆探技術(shù)等，其具體內(nèi)容如下：

（一）氣動(dòng)錘鉆進(jìn)技術(shù)的內(nèi)容

氣動(dòng)錘鉆進(jìn)技術(shù)是我國在上世紀(jì)80年代引進(jìn)的，主要包括貫通式鉆進(jìn)和CSR技術(shù)，此技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是在深部鉆探過程中能夠降低鉆孔堵塞問題發(fā)生的概率。

貫通式鉆進(jìn)采用的設(shè)備是雙臂鉆桿結(jié)合貫通式RC氣錘，CSR的設(shè)備主要有雙臂鉆桿、氣錘和通道接頭。除此之外，GQ系列氣動(dòng)錘在近些年來應(yīng)用也非常廣泛，其特點(diǎn)在于可以按照深部礦內(nèi)的氣流變化對鉆進(jìn)速度進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整。

氣動(dòng)錘鉆進(jìn)技術(shù)的不足之處在于只能分析深部地質(zhì)中巖層碎屑的情況，而無法得到柱狀巖芯的情況，在實(shí)用性上存在著不足，大多被應(yīng)用于復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境和成孔取芯困難的地區(qū)之中[1]。

（二）液動(dòng)錘鉆探技術(shù)的內(nèi)容

液動(dòng)錘鉆探技術(shù)的原理在于通過液動(dòng)錘產(chǎn)生的沖擊動(dòng)能，給予鉆頭以沖擊負(fù)荷，使其深入到地質(zhì)深部，從而實(shí)現(xiàn)鉆探。在應(yīng)用此技術(shù)進(jìn)行深部找礦時(shí)，為提高鉆頭鉆進(jìn)的效率，一般會(huì)將液動(dòng)錘安裝在巖心管和鉆頭之間。

目前，液動(dòng)錘鉆探技術(shù)常用的液動(dòng)錘主要有YZX127型、KS-157型、SYC-178型、YS-19型和Q-150型，都屬于我國開發(fā)的高效液動(dòng)錘。其中，YZX127型性能較為優(yōu)良，不僅能夠適用于泥漿或其它類型的復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境中，其在連續(xù)鉆進(jìn)頻率上也能達(dá)到500次，鉆進(jìn)深度上能夠超過5000米；而KS-157型的優(yōu)勢在于能夠降低鉆探孔傾斜概率，有效防止鉆探過程中出現(xiàn)巖心堵塞，同時(shí)還可以通過延長進(jìn)尺來加大鉆進(jìn)深度。

液動(dòng)錘鉆探技術(shù)應(yīng)用的范圍相當(dāng)廣泛，除了一般的深部找礦外，還被應(yīng)用在了水井鉆探和石油鉆井等領(lǐng)域，具有較高的實(shí)用價(jià)值。

（三）泡沫鉆進(jìn)技術(shù)的內(nèi)容

泡沫鉆進(jìn)技術(shù)是以泡沫流作為鉆探過程中的循環(huán)介質(zhì)，借助泡沫流自身的均勻穩(wěn)定優(yōu)點(diǎn)，消除其它高密度流體的阻礙作用，從而起到促進(jìn)鉆探工作的作用，有效克服了復(fù)雜地質(zhì)條件中鉆探的困難，同時(shí)，由于泡沫流在循環(huán)過程中不會(huì)發(fā)生急速的上返，對于鉆孔孔壁的沖擊作用接近于無，也能夠有效防止鉆探過程中出現(xiàn)孔壁坍塌，對于高原、沙漠等地區(qū)的深部找礦工作有著重要意義。

泡沫鉆進(jìn)技術(shù)在我國的使用開始與上世紀(jì)80年代中期，泡沫劑的類型主要有F873和TAS，經(jīng)過這些年的發(fā)展后，又出現(xiàn)了ADF-

1、CD-1和DF-1等，同時(shí)，我國還在泡沫鉆探技術(shù)的相關(guān)流程上進(jìn)行了詳細(xì)規(guī)定，在鉆探測試裝置上進(jìn)行了專門研制，極大地促進(jìn)了泡沫鉆探技術(shù)的發(fā)展[2]。

（四）定向鉆探技術(shù)的內(nèi)容

定向鉆探技術(shù)是深部找礦之中應(yīng)用應(yīng)用最為普遍的一種技術(shù)，其最重要的施工環(huán)節(jié)是造斜，也就是通過相應(yīng)的造斜設(shè)備給予鉆孔一定壓力，從而保證鉆孔想著設(shè)計(jì)軌跡進(jìn)行延伸，保證鉆探過程在控制范圍之內(nèi)，在此過程中，還需要輔助以造斜鉆頭、測量系統(tǒng)和定向器具。

在造斜設(shè)備上，主要有連續(xù)造斜、偏心楔、配合孔底動(dòng)力使用的造斜設(shè)備等；在造斜鉆頭上，主要有牛鼻式和盤式鉆頭兩種；在測量系統(tǒng)上，主要是ZS-1系統(tǒng)和YS-1系統(tǒng)，在定向器具上，主要包括GZ-

18、BD-14和DD-1。

定向是造斜設(shè)備工作不出現(xiàn)偏差的重要保證，根據(jù)定向方式的不同，可以分為直接定向和間接定向兩種。其中，直接定向多用于頂角小于3°的鉆孔，定向工具是鉆桿；間接定向在頂角大于3°的鉆孔中常用，工具包括上述幾種類型。

二、我國深部找礦鉆探技術(shù)的難點(diǎn)

（一）鉆探井結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜

在深部找礦鉆探過程中，由于其需要不斷向下鉆進(jìn)，需要經(jīng)過較多的地層層位，而這些地層層位在巖石類型、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等方面都存在著較大差異，再加上局部溶洞等問題的出現(xiàn)，都給深部找礦鉆井造成了極大困難，坍塌、失漏或者縮徑等問題時(shí)常發(fā)生，給鉆探井穩(wěn)定的安全造成影響，阻礙了深部找礦鉆探工作的順利開展。為防止這些問題，就需要對鉆進(jìn)結(jié)構(gòu)進(jìn)行復(fù)雜化設(shè)計(jì)，比如CCSD探井中的四開井身結(jié)構(gòu)，見圖1。

（二）鉆探設(shè)備相對較為落后

就我國目前的深部找礦鉆探設(shè)備而言，雖然開發(fā)出了許多先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備，但占據(jù)多數(shù) 圖1：CCSD探井井身結(jié)構(gòu)的依然是上世紀(jì)70年代的立軸鉆機(jī)，其鉆進(jìn)深度僅有1500m，近些雖然有2000m和3000m鉆機(jī)的研發(fā)，但多數(shù)樣機(jī)，很少被應(yīng)用于深部找礦鉆探工作中，這些鉆探設(shè)備對于巖心的提升能力嚴(yán)重不足，以立軸式鉆機(jī)XY-6為例，其提升能力只有6T。在這種設(shè)備水平下，當(dāng)鉆探過程中發(fā)生縮徑問題時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)卡鉆事故，而隨著鉆探深度的增加，鉆桿的重量和其與井壁的摩擦力以及泥漿阻力等都會(huì)增大，進(jìn)一步對提鉆能力造成了不利影響。

（三）鉆探井斜度不容易被控制

在深部找礦鉆井開挖過程中，由于地層軟硬交替特點(diǎn)和早然造斜效應(yīng)的影響，井斜問題十分普遍，這就會(huì)使鉆探發(fā)生偏離，從而影響了鉆探的軌跡，給深部找礦工作鉆探的質(zhì)量造成了極大限制。

（四）鉆探工作效率水平較低

整個(gè)深部找礦鉆探工作的施工周期是很長的，需要經(jīng)過多道復(fù)雜的鉆探程序，加上鉆孔的復(fù)雜機(jī)構(gòu)、井底的高溫等因素影響，給鉆探過程中的巖心提撈等過程造成了極大干擾，鉆桿的磨損和消耗也會(huì)增加，這些問題都會(huì)給鉆探效率造成影響。

三、提高我國深部找礦技術(shù)應(yīng)用的措施

（一）合理配置石油鉆機(jī)提高鉆探能力

將鉆機(jī)換為石油鉆機(jī)，對于提高鉆探能力有著重要作用，以CCSD探井鉆探為例，通過采用ZJ70D石油鉆機(jī)，極大的延伸了深部找礦鉆探的深度，保證了深部找礦工作的成功。在實(shí)際應(yīng)用中，可以根據(jù)實(shí)際需要采取合適的石油鉆機(jī)，以提高深部找礦鉆探的能力。在此過程中，還需要對鉆機(jī)配套設(shè)施進(jìn)行優(yōu)化簡化，以ZJ30石油鉆機(jī)為例，其配套設(shè)施部件如圖2所示[3]。

（二）加大定向鉆探技術(shù)的使用力度

通過受控的定向鉆探，按照預(yù)定的軌跡來進(jìn)行鉆井，能夠避免直井鉆探過 圖2：石油鉆機(jī)優(yōu)化簡配配套設(shè)施表

程中受地層分布不均勻等因素影響發(fā)生的鉆桿損壞、井壁縮徑等問題，提高鉆井鉆探的效率，而且石油鉆機(jī)的轉(zhuǎn)盤、鉆具在軌跡控制上相對容易，更能滿足定向鉆探技術(shù)實(shí)施的條件。

另外，在深部找礦鉆探過程中，占據(jù)總費(fèi)用比重較高的是鉆探技術(shù)成本，鉆孔的斜度糾正則會(huì)對找礦的準(zhǔn)確性產(chǎn)生重大干擾，通過定向鉆探的技術(shù)，能夠有效降低鉆孔斜偏問題發(fā)生的概率，將整個(gè)鉆探軌跡控制在固定區(qū)域內(nèi)，從而達(dá)到降低鉆進(jìn)工作的目的，降低整個(gè)深部找礦鉆探的技術(shù)成本。

（三）結(jié)合采用配套繩索取心的技術(shù)

雖然繩索取心技術(shù)在常規(guī)石油鉆井中應(yīng)用的并不普遍，但對于一些特定條件的鉆機(jī)還是有著極大作用的。比如當(dāng)石油鉆機(jī)的鉆桿內(nèi)徑較?。℅105級127mm）時(shí)，結(jié)合采用配套的繩索取心鉆具內(nèi)桿，或者在后期深井段時(shí)更換專用的繩索取心鉆具，就能夠充分發(fā)揮出繩索取心的優(yōu)勢。

（四）提高鉆探過程的目的性

石油鉆機(jī)和巖心鉆機(jī)的鉆控工藝技術(shù)是不同的。巖心鉆機(jī)主要采用取心鉆頭鉆進(jìn)，以硬質(zhì)合金鉆頭、金剛石取心鉆頭等為主；而石油鉆機(jī)鉆進(jìn)則以全面鉆進(jìn)為主，主要以牙輪鉆頭和PDC鉆頭鉆進(jìn)為主。因次采用石油鉆機(jī)取心，可根據(jù)目的層的預(yù)測深度，在滿足深礦找礦地質(zhì)目的的前提下，只對主要的目的層段進(jìn)行取心鉆進(jìn)。

結(jié)語：

綜上所述，深部找礦鉆探技術(shù)對于礦產(chǎn)資源的開發(fā)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展有著重要研究，加強(qiáng)對深部找礦鉆探技術(shù)的研究，有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。我國深部找礦鉆探技術(shù)經(jīng)過長期發(fā)展之后，已經(jīng)有了一定的技術(shù)基礎(chǔ)，但是在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，依然面臨著許多難點(diǎn)，給深部找礦工作的順利開展造成了不良影響，所以，需要針對這些難點(diǎn)，探索科學(xué)的解決辦法，以提高深部找礦鉆探技術(shù)的應(yīng)用水平，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)和人們生活的穩(wěn)定提供有力保障。

參考文獻(xiàn)：

[1] 彭粲璨.深部找礦鉆探技術(shù)探討[J].中國煤炭地質(zhì)，2014，11：61-64.[2]徐國忠.我國深部找礦鉆探技術(shù)探討[J].西部探礦工程，2012，10：149-151+154.[3]劉氬鐳，白飛，宗暉.對我國深部找礦鉆探技術(shù)的探討[J].河南科技，2014，03：31.

第二篇：鉆探技術(shù)如何適應(yīng)深部找礦的要求

鉆探技術(shù)如何適應(yīng)深部找礦的要求

谷天本

羅永貴

（河南省地礦局探礦三隊(duì)）概述

(1)《全國危機(jī)礦山接替資源找礦規(guī)劃綱要》（2004～2010年），決定在有資源潛力和市場需求的老礦山周邊或深部開展找礦工作，以延長礦山服務(wù)年限。我國絕大多數(shù)礦山的勘查深度不足500m，相當(dāng)一部分危機(jī)礦山的深部和外圍有許多未經(jīng)充分勘查的成礦遠(yuǎn)景區(qū)，最新的成礦理論都表明在我國大陸深部蘊(yùn)藏著潛力巨大的礦產(chǎn)資源。

在深部找礦過程中，除了利用更成熟的地質(zhì)理論和更先進(jìn)的物化探方法、遙感技術(shù)等新探測技術(shù)外，最終還需要使用鉆掘（探）技術(shù)來取心取樣，證實(shí)推斷和探測的正確性。從鉆探工程角度來看，深部找礦鉆探深度將在1500m左右，少量鉆孔孔深將達(dá)2000m。這種深度的資源勘查鉆探工作對鉆探取心取樣質(zhì)量、鉆探速度、施工成本、環(huán)境保護(hù)、安全防護(hù)等方面都提出了更高的要求。

鉆探取心（樣）的關(guān)鍵技術(shù)是鉆探設(shè)備、器具和工藝方法，它們不僅對鉆探效率、施工成本、取心（樣）質(zhì)量及環(huán)境保護(hù)等方面有重要影響，而且對縮短整個(gè)勘探周期、加快開發(fā)利用步伐有著直接的意義。

(2)河南省鉆探技術(shù)現(xiàn)狀

目前我省使用的固體礦產(chǎn)勘探深孔立軸式鉆機(jī)主要為XY－6B型，鉆探深度一般在1000m以內(nèi)（煤田鉆探達(dá)到1500m左右），和國內(nèi)同行相比，我們的鉆探技術(shù)已經(jīng)無優(yōu)勢可言，表現(xiàn)在鉆探臺(tái)月效率、復(fù)雜地層處理、技術(shù)工人素質(zhì)、技術(shù)人員等方面差距很大，新工藝、新技術(shù)使用方面更是空白，有些方面的技術(shù)甚至出現(xiàn)倒退。2 鉆探技術(shù)

2.1 金剛石繩索取心技術(shù)

繩索取心(WL)鉆探技術(shù)被稱為鉆探技術(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年代中期我國開始推廣應(yīng)用，但在應(yīng)用廣度和深度上與國外發(fā)達(dá)國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)徑可以通過繩索取心鉆具內(nèi)管的普通鉆桿來完成鉆孔取心作業(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年代開始研究，70年代開始推廣金剛石鉆探技術(shù)以來，我國金剛石鉆頭制造水平有了很大提高，但是其使用效果與國外仍存在較大差距。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)趕不上國際水平。這就使得國內(nèi)金剛石鉆頭鉆進(jìn)壽命短、效率偏低。據(jù)調(diào)查，我國的金剛石鉆頭壽命在硬巖地層還不足40米。2.2 反循環(huán)連續(xù)取樣（心）鉆探技術(shù)

反循環(huán)連續(xù)取樣（心）鉆探技術(shù)被稱為鉆探技術(shù)第二次革命。它采用壓縮空氣作為循環(huán)介質(zhì)，利用雙壁鉆桿以沖擊回轉(zhuǎn)全面碎巖和連續(xù)巖屑作為地質(zhì)樣品的方式鉆探施工，隨著鉆進(jìn)的不斷進(jìn)行，巖屑被高速氣流連續(xù)地經(jīng)雙壁鉆桿的中心攜帶至地表，并按照順序?qū)r屑收集起來作為地質(zhì)化驗(yàn)分析的地質(zhì)樣品。

國內(nèi)外大量的鉆探施工經(jīng)驗(yàn)證明，采用該法獲取的地質(zhì)樣品不僅完全能達(dá)到確定礦體埋藏深度、礦體厚度、品位等物化參數(shù)的基本要求，而且其鉆探施工速度要比傳統(tǒng)的取柱狀巖心施工速度提高5-10倍，施工成本也將大大降低。根據(jù)2006年有關(guān)統(tǒng)計(jì)資料，反循環(huán)連續(xù)取樣（心）鉆探技術(shù)在澳大利亞完成鉆探工作量的比例超過80%。我國在上世紀(jì)80年代中期曾開展了該項(xiàng)技術(shù)的研究并進(jìn)行推廣應(yīng)用，但由于地質(zhì)上是以巖屑代替?zhèn)鹘y(tǒng)的柱狀巖心，且需使用特殊的雙壁鉆桿，所以推廣應(yīng)用受到較大阻力。

值得關(guān)注的是目前國際地質(zhì)鉆探承包商和礦業(yè)投資者已經(jīng)提出了取心取樣相結(jié)合的地質(zhì)勘探新概念，并在一些國家開始應(yīng)用，取得了比任何單一方法效率及地質(zhì)效果都要好的結(jié)果，大幅度提高了鉆進(jìn)效率、降低了成本。著名的國際鉆探設(shè)備制造商瑞典Atlas Copco公司已經(jīng)開始推廣這項(xiàng)綜合取心（樣）鉆探技術(shù)。我國則沒有這方面的應(yīng)用研究。2.3 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年代開始此項(xiàng)技術(shù)的研究，經(jīng)過幾十年的開發(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、平均回次長度6.31m的好成績。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。2.4 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)。

2.5 高精度受控定向（取心）鉆探技術(shù)及巖心定向技術(shù)

受控定向鉆探技術(shù)是一種可以使鉆孔軌跡按照預(yù)定方向前進(jìn)的特殊鉆探技術(shù)，該項(xiàng)鉆探技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)在一個(gè)主孔內(nèi)鉆進(jìn)多個(gè)分支孔的羽狀鉆孔。自上世紀(jì)80年代，勘探技術(shù)研究所研究、推廣應(yīng)用受控定向鉆探以來，該技術(shù)已成功應(yīng)用于我國的鹽鹵礦、芒硝礦等水溶性礦產(chǎn)的開采領(lǐng)域。特別是該所承接并完成的土耳其Beypazari天然堿礦工程項(xiàng)目，其控制精度在0.5m以內(nèi)，標(biāo)志著我國的高精度受控定向鉆探施工進(jìn)入國際先進(jìn)水平行列。在普通鉆孔難以到達(dá)的勘探部位和坑道內(nèi)以及陡斜礦體的勘探中，利用高精度受控定向（取心）鉆探技術(shù)可以明顯減少鉆探工作量和施工費(fèi)用。唯一遺憾的是該技術(shù)在定向造斜段無法連續(xù)取心。

巖心定向技術(shù)，是通過對孔底巖心作定向標(biāo)記，從而獲取帶有定向標(biāo)記方位角的定向巖心，對定向巖心復(fù)位測量或計(jì)算,即可求解出巖層層面或斷裂面的產(chǎn)狀。這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)在石油勘探開發(fā)中廣泛應(yīng)用。由于地質(zhì)巖心直徑較小，地質(zhì)鉆探取心對這項(xiàng)技術(shù)關(guān)注熱度不夠。3 解決深部找礦中的關(guān)鍵技術(shù)問題的對策 3.1 巖心鉆探設(shè)備方面

(1)加快全液壓動(dòng)力頭地表巖心鉆機(jī)的國產(chǎn)化進(jìn)程和現(xiàn)有立軸式鉆機(jī)的改進(jìn)。各地質(zhì)勘探部門對地表深孔鉆探設(shè)備和坑道鉆探設(shè)備有著迫切需求，目前國內(nèi)比較先進(jìn)的地表深孔地質(zhì)巖心鉆機(jī)處于起步階段，一些關(guān)鍵部件、配件等仍需進(jìn)口，因此，在巖心鉆探設(shè)備上，采取技術(shù)革新與技術(shù)改進(jìn)兩頭并舉的策略。在加快全液壓動(dòng)力頭式巖心鉆機(jī)研制并將其系列化的同時(shí)，加強(qiáng)立軸式巖心鉆機(jī)的改進(jìn)。立軸式巖心鉆機(jī)的改進(jìn)，應(yīng)在CD系列鉆機(jī)的基礎(chǔ)上加強(qiáng)鉆機(jī)工作的可靠性及對鉆探工藝的普適性。國外改進(jìn)的新型立軸式巖心鉆機(jī)代表性產(chǎn)品有俄羅斯的СКБ-

4、СКБ-5型鉆機(jī)、加拿大的BBS系列鉆機(jī)和日本NLC公司的NL-

55、L-44鉆機(jī)等。

(2)加快坑道鉆探設(shè)備的能力、功能的提升。在危機(jī)礦山接替資源的勘探中，對某些成礦模式的地層，在現(xiàn)有的數(shù)百米深的地下坑道或開采區(qū)內(nèi)，利用坑道鉆探設(shè)備來進(jìn)行深部巖心鉆探工作，可以充分揭露深部地層，節(jié)約鉆探費(fèi)用和時(shí)間，提高勘探效率?？拥楞@探設(shè)備應(yīng)以提升設(shè)備能力、完善設(shè)備功能和實(shí)現(xiàn)機(jī)電液一體化為主要目標(biāo)，并形成300-1000m范圍內(nèi)的完整產(chǎn)品體系，達(dá)到深部找礦要求。

(3)加快先進(jìn)巖心鉆探設(shè)備的推廣。巖心鉆探設(shè)備推廣應(yīng)用的最終結(jié)果是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，而產(chǎn)業(yè)化又是降低生產(chǎn)成本和銷售價(jià)格的有效手段，這又反過來推動(dòng)著巖心鉆探設(shè)備的推廣應(yīng)用。因此，巖心鉆探設(shè)備的推廣應(yīng)用過程就是設(shè)備的產(chǎn)業(yè)化過程。目前，國內(nèi)一些機(jī)構(gòu)在全液壓動(dòng)力頭式鉆機(jī)的研發(fā)進(jìn)展已經(jīng)取得了一些成績，例如，由勘探技術(shù)研究所2006年研制的YDX-3型全液壓動(dòng)力頭式巖心鉆機(jī)，其S75鉆具的鉆深能力為1000m，成本比進(jìn)口鉆機(jī)降低了一半以上，受到了廣泛關(guān)注并已經(jīng)應(yīng)用到生產(chǎn)。另外，其1500m全液壓巖心鉆機(jī)和KD-600型坑道鉆機(jī)也在積極地進(jìn)行項(xiàng)目申報(bào)，爭取形成系列化，推動(dòng)此類鉆機(jī)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，以進(jìn)一步降低成本。3.2 巖心鉆探器具及工藝方法方面

(1)加強(qiáng)信息情報(bào)收集，積極開展行業(yè)間信息交流，推動(dòng)學(xué)科交叉合作。回顧鉆探技術(shù)發(fā)展的幾十年，情報(bào)部門提供了金剛石鉆進(jìn)技術(shù)、定向鉆進(jìn)技術(shù)、沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)技術(shù)等一系列科技信息，對國內(nèi)鉆探工程界有很大的啟發(fā)，為在國內(nèi)科技攻關(guān)立項(xiàng)、研發(fā)、創(chuàng)新、模仿或引進(jìn)技術(shù)起到了重要作用[3]。在上世紀(jì)90年代，由于我國地質(zhì)鉆探工作量的銳減，一些先進(jìn)的鉆探技術(shù)在其他行業(yè)已經(jīng)得到了成熟應(yīng)用。鉆探技術(shù)的一些新技術(shù)新方法也隨著材料、機(jī)械、電子信息等學(xué)科的發(fā)展而發(fā)展。如果我們閉門造車，不僅研究成果的先進(jìn)性和適用性難以保證，而且還可能重復(fù)研究，造成大量資源浪費(fèi)。

(2)加快新型基礎(chǔ)鉆具的研制和新工藝技術(shù)的完善。新型高壽命金剛石鉆頭、高強(qiáng)度深孔繩索取心鉆桿、新型深孔雙壁鉆桿的研制是保證金剛石繩索取心鉆進(jìn)技術(shù)、反循環(huán)連續(xù)取樣（心）鉆進(jìn)技術(shù)安全、經(jīng)濟(jì)、高效的服務(wù)于深部地質(zhì)找礦工作的基礎(chǔ)鉆具，對于提高這些技術(shù)應(yīng)用的可靠性、經(jīng)濟(jì)性有著重要作用。目前這些基礎(chǔ)鉆具有的已經(jīng)由勘探所立項(xiàng)研究，有的正在申報(bào)立項(xiàng)。

空氣泡沫鉆進(jìn)與普通泥漿鉆進(jìn)比較，有著節(jié)水、增加鉆效、提高鉆頭壽命及對巖心無污染且不易堵心等優(yōu)勢，在深部找礦工作中，特別是在泥漿使用受限制的區(qū)域，該技術(shù)都有一定的應(yīng)用前景，經(jīng)過10余年的停滯，該工藝技術(shù)的成熟度相應(yīng)的有所降低，做好工藝技術(shù)的完善是其推廣應(yīng)用的前提。

(3)加強(qiáng)巖心鉆探器具及工藝方法的系統(tǒng)化研究，增強(qiáng)鉆探器具的功能、提高工藝方法的適應(yīng)性，利用現(xiàn)有技術(shù)集成、整合出新。多功能、一體化，是國外鉆具發(fā)展的一個(gè)方向，我國巖心鉆探器具也應(yīng)利用現(xiàn)有技術(shù)和工藝實(shí)現(xiàn)功能整合。例如勘探所研制的具有創(chuàng)新和多技術(shù)集成的“三合一”（螺桿馬達(dá)+液動(dòng)錘+繩索取心）鉆具，并且在大陸科鉆一井中成功使用，使我國的鉆探技術(shù)邁上了一個(gè)新的臺(tái)階。該技術(shù)達(dá)到了國際先進(jìn)水平。勘探所為解決定向造斜段不能連續(xù)取心問題正在研制的定向造斜段連續(xù)繩索取心工具及正在申報(bào)立項(xiàng)的中空式液動(dòng)錘繩索取心工具、繩索取心與反循環(huán)連續(xù)取樣結(jié)合的組合鉆探技術(shù)也屬于此范疇。

(4)建立健全先進(jìn)鉆探設(shè)備、工藝方法的推廣機(jī)制，建設(shè)利用先進(jìn)鉆探設(shè)備、工藝方法的鉆探樣板工程。在我國，深部找礦中可以利用的先進(jìn)鉆探技術(shù)大都起步于上世紀(jì)60-80年代，近幾十年來專業(yè)科研機(jī)構(gòu)已經(jīng)做了大量的研究改進(jìn)工作，但是目前的應(yīng)用情況卻仍有待加強(qiáng)。國外礦業(yè)公司投資的進(jìn)入為這一機(jī)制的建立創(chuàng)造了條件，國外礦業(yè)公司在相同情況下，更傾向于利用其國內(nèi)成熟的鉆探技術(shù)來完成鉆孔勘探，我們可以以此為契機(jī)使其成為利用先進(jìn)鉆探設(shè)備、工藝方法的示范，供相關(guān)科研機(jī)構(gòu)、技術(shù)部門學(xué)習(xí)、交流、探討，加快先進(jìn)鉆探技術(shù)的消化吸收和推廣應(yīng)用。

(5)注重鉆探從業(yè)人員的培訓(xùn)工作，提高鉆探人員的素質(zhì)。深部找礦的設(shè)備和儀器更加精密，操作更加自動(dòng)化。沒有高素質(zhì)的從業(yè)人員保障，不僅不利于新技術(shù)的推廣應(yīng)用，而且也很難保證高質(zhì)量的完成深部找礦的鉆探工作。4 結(jié)論

深部找礦中的關(guān)鍵技術(shù)問題，歸根結(jié)底是新深度、新要求與研發(fā)新技術(shù)、新設(shè)備器具間的矛盾、已有技術(shù)成果與推廣應(yīng)用間的矛盾、先進(jìn)技術(shù)與舊有觀念之間的矛盾、技術(shù)的先進(jìn)性與經(jīng)濟(jì)的可行性之間的矛盾，技術(shù)需求與信息滯后之間的矛盾。要解決這些問題，我們必須通過體制的創(chuàng)新、人員的培養(yǎng)、培訓(xùn)，利用現(xiàn)有先進(jìn)技術(shù)來滿足深部找礦的需要，建立一批示范工程來推動(dòng)先進(jìn)鉆探技術(shù)的應(yīng)用。深部找礦對地質(zhì)鉆探技術(shù)提出了更高的要求，同時(shí)也為地質(zhì)鉆探技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)造了條件。我國的一批鉆探技術(shù)專業(yè)研究院所在過去的幾十年中取得了一些成績，在深部找礦的地質(zhì)鉆探過程中應(yīng)一如既往的起到科技排頭兵的作用，推動(dòng)地質(zhì)鉆探技術(shù)的發(fā)展。

第三篇：深部鉆探

深部鉆探特點(diǎn)

1.深部鉆探技術(shù)目的意義

我國礦產(chǎn)資源分布廣泛，從目前礦產(chǎn)資源勘查開發(fā)利用情況來看，我國礦產(chǎn)資源探明程度僅為 1/3 左右，在地質(zhì)找礦方面還有相當(dāng)大的潛力。為了延長礦山服務(wù)年限，在有資源潛力和市場需求的老礦山周邊或深部開展深部找礦工作就顯得意義重大，此外，最新的成礦理論都表明在我國大陸深部蘊(yùn)藏著潛力巨大的礦產(chǎn)資源。在深部找礦過程中，除了利用更成熟的地質(zhì)理論和更先進(jìn)的物化探方法、遙感技術(shù)等新探測技術(shù)外，最終還需要使用鉆掘（探）技術(shù)來取芯取樣，證實(shí)推斷和探測的正確性。這種深度的資源勘查鉆探工作對鉆探取芯取樣質(zhì)量、鉆探速度、施工成本、環(huán)境保護(hù)、安全防護(hù)等方面都提出了更高的要求。深部巖心鉆探的特點(diǎn)是施工周期長，孔壁穩(wěn)定性較差，而且隨著鉆進(jìn)的延續(xù)，取心及起下鉆次數(shù)增加使鉆孔穩(wěn)定性更差，極易發(fā)生孔內(nèi)事故；頻繁提下鉆，會(huì)加劇鉆桿等損傷。鉆探取芯的關(guān)鍵技術(shù)是鉆探設(shè)備、器具和工藝方法，它們不僅對鉆探效率、施工成本、取芯質(zhì)量及環(huán)境保護(hù)等方面有重要影響，而且對縮短整個(gè)勘探周期、加快開發(fā)利用步伐有著直接的意義。

2.深部鉆探的特點(diǎn)

（1）深孔巖心鉆探與淺孔不同，施工周期長，孔壁穩(wěn)定性差。在裸眼鉆進(jìn)中，開孔的一段時(shí)間內(nèi)，裸露地層在泥漿護(hù)壁的作用下孔壁是相對穩(wěn)定的，隨著鉆進(jìn)的延續(xù)，孔壁裸露時(shí)間長，長時(shí)間的泥漿失水使孔壁巖層吸水膨脹，孔壁失穩(wěn)；并且，深孔巖心鉆探，取心和起下鉆具時(shí)間劇增，因受長時(shí)間升降鉆具引起的抽吸和壓力激動(dòng)作用，導(dǎo)致孔壁穩(wěn)定性更差，極易發(fā)生塌孔、掉塊，甚至出現(xiàn)埋鉆和卡鉆等孔內(nèi)事故。

（2）隨著鉆孔的延深，鉆具重量、升降鉆具次數(shù)和時(shí)間的增加，都加劇了孔壁拉槽現(xiàn)象的發(fā)生。同時(shí)，孔內(nèi)預(yù)見性增加，復(fù)雜地層鉆進(jìn)的風(fēng)險(xiǎn)幾率大幅提高，如出現(xiàn)地層破碎、孔內(nèi)漏水、坍塌等，迫使進(jìn)行復(fù)雜地層的護(hù)壁堵漏，甚至采取多次擴(kuò)孔、下入多級孔內(nèi)套管。（3）無巖心鉆進(jìn)工作量增加。深部找礦勘探的目的層多在深部，一般設(shè)計(jì)為全取心孔段，上部第四系復(fù)蓋層和非含礦地層因地質(zhì)情況已經(jīng)基本查明多為無心鉆進(jìn)，所以，對于深部勘探鉆孔將大量增加無心鉆進(jìn)工作量。

3.深部鉆探關(guān)鍵技術(shù)

（一）金剛石繩索取心技術(shù)

繩索取心鉆探技術(shù)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 20 世紀(jì) 70年代中期我國開始推廣應(yīng)用，但在應(yīng)用廣度和深度上與國外發(fā)達(dá)國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、易折斷和脫扣等問題，不能滿足 1000m 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)徑可以通過繩索取心鉆具內(nèi)管的普通鉆桿來完成鉆孔取心作業(yè)，這就在完成取心作業(yè)的同時(shí)增大了鉆孔工作量。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 20 世紀(jì) 60 年代開始研究，70 年代開始推廣金剛石鉆探技術(shù)以來，我國金剛石鉆頭制造水平有了很大提高，但是其使用效果與國外仍存在較大差距。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)趕不上國際水平。這就使得國內(nèi)金剛石鉆頭鉆進(jìn)壽命短、效率偏低。據(jù)調(diào)查，我國的金剛石鉆頭壽命在硬巖地層還不足 40m。

（二）反循環(huán)連續(xù)取樣（心）鉆探技術(shù)

反循環(huán)連續(xù)取樣（心）鉆探技術(shù)采用壓縮空氣作為循環(huán)介質(zhì)，利用雙壁鉆桿以沖擊回轉(zhuǎn)全面碎巖和連續(xù)巖屑作為地質(zhì)樣品的方式鉆探施工，隨著鉆進(jìn)的不斷進(jìn)行，巖屑被高速氣流 連續(xù)地經(jīng)雙壁鉆桿的中心攜帶至地表，并按照順序?qū)r屑收集起來作為地質(zhì)化驗(yàn)分析的地質(zhì)樣品。國內(nèi)外大量的鉆探施工經(jīng)驗(yàn)證明，采用該法獲取的地質(zhì)樣品不僅完全能達(dá)到確定礦體埋藏深度、礦體厚度、品位等物化參數(shù)的基本要求，而且其鉆探施工速度要比傳統(tǒng)的取柱狀 巖心施工速度提高 5 ～ 10 倍，施工成本也將大大降低。根據(jù)2006 年有關(guān)統(tǒng)計(jì)資料，反循環(huán)連續(xù)取樣（心）鉆探技術(shù)在澳大利亞完成鉆探工作量的比例超過 80%。我國在 20 世紀(jì) 80 年代中期曾開展了該項(xiàng)技術(shù)的研究并進(jìn)行推廣應(yīng)用，但由于地質(zhì)上是以巖屑代替?zhèn)鹘y(tǒng)的柱狀巖心，且需使用特殊的雙壁鉆桿，所以推廣應(yīng)用受到較大阻力。

（三）高精度受控定向鉆探技術(shù)及巖心定向技術(shù)

受控定向鉆探技術(shù)是一種可以使鉆孔軌跡按照預(yù)定方向前進(jìn)的特殊鉆探技術(shù)，該項(xiàng)鉆探技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)在一個(gè)主孔內(nèi)鉆進(jìn)多個(gè)分支孔的羽狀鉆孔。在普通鉆孔難以到達(dá)的勘探部位和坑道內(nèi)以及陡斜礦體的勘探中，利用高精度受控定向（取心）鉆探技術(shù)可以明顯減少鉆探工作量和施工費(fèi)用。由于地質(zhì)巖心直徑較小，地質(zhì)鉆探取心對這項(xiàng)技術(shù)關(guān)注熱度不夠。受控定向鉆探技術(shù)是深孔施工單位必備的手段，是施工的保證，是處理孔內(nèi)事故的方法。深孔施工控制孔斜是重中之重，如何根據(jù)地質(zhì)地層設(shè)計(jì)好防斜措施，減小孔斜和孔斜的變化率。

4.深部鉆探工藝問題

1.深孔鉆探對鉆機(jī)鉆具的要求

（1）立軸式鉆機(jī)、動(dòng)力頭式鉆機(jī)的合理選擇及配套鉆塔、大泵量泥漿泵。

（2）鉆桿必須具備能鉆達(dá)設(shè)計(jì)深度所需要的強(qiáng)度，應(yīng)研制管壁增厚、抗沖擊性強(qiáng)，耐磨蝕的輕合金鉆桿(如鋁欽合金、鋁鎂合金)，提高接頭強(qiáng)度，有效密封防漏。

（2）鉆進(jìn)時(shí)間長，鉆孔深，需要提高鉆桿耐磨性，鉆桿與多套繩索取心鉆具的合理使用.（4）深孔中定向鉆進(jìn)與糾斜中井下動(dòng)力鉆具的耐磨性及工作穩(wěn)定性。2.超深孔對沖洗液的特殊要求

深孔的沖洗液是在高溫、高壓狀態(tài)下進(jìn)行工作的，按一般地溫梯度推算，2000米孔底溫度一般在60一80℃，高溫將促使泥漿中的粘土分散性增高，泥漿發(fā)生增稠現(xiàn)象，甚至完全喪失流動(dòng)性。高溫能加速有機(jī)化學(xué)處理劑的氧化和高分子裂解斷鏈，使處理劑失去作用.引起泥漿失水量的顯著上升或流動(dòng)性遭到破壞。高溫還會(huì)加劇泥漿被可溶性鹽類的污染。一般認(rèn)為：高壓對沖洗液液相化學(xué)變化和水基泥漿性能的影響不大。對超深孔沖洗液抗高溫處理劑的基本要求是：熱穩(wěn)定性好，親水性強(qiáng)，有較強(qiáng)吸附基。金剛石鉆進(jìn)超深孔盡可能使用抗高溫的乳化沖洗液為好。3.深孔防斜

深孔的防斜是應(yīng)引起特別嚴(yán)密重視的技術(shù)問題，在淺至中深孔段尤應(yīng)注意。安裝底座的水平度，轉(zhuǎn)盤中心與立軸的垂直度，定向管的垂直度、筆直性、同心度、套管的筆直性等都應(yīng)嚴(yán)格控制。鉆具與孔壁間隙較大，超過級配要求時(shí)均應(yīng)力爭在鉆桿、巖心管接頭等處加扶正器或穩(wěn)定器。淺至中深孔段還應(yīng)考慮使用鉆挺。防止深孔超深孔彎曲主要措施如下：

（1）提高鉆具在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的穩(wěn)定性，其主要措施為：采用滿眼鉆具，減少鉆柱與孔壁之 間的環(huán)狀間隙；采用剛性更好，強(qiáng)度更高的鉆汗；采用特殊鉆具穩(wěn)定系統(tǒng)；使用渦輪鉆，螺桿鉆，核能鉆等井底動(dòng)力機(jī)。

（2）合理地選用鉆頭，主要措施有：鉆頭結(jié)構(gòu)必須適應(yīng)巖層物理力學(xué)性質(zhì)；必須選用銳利的、自銳式的、長壽命鉆頭；采用特制防斜鉆頭。

（3）鉆進(jìn)工藝防斜要點(diǎn)，主要措施為：嚴(yán)格控制給進(jìn)速度、限制機(jī)械鉆速；嚴(yán)格控制鉆壓，注意鉆壓與轉(zhuǎn)逮的配合。

深孔鉆探裝備

1.深孔鉆機(jī)

鉆機(jī)是實(shí)施深孔鉆探的前提和必備條件，在深孔鉆探中起著非常重要的作用。目前國內(nèi)外地質(zhì)找礦鉆探鉆機(jī)應(yīng)用最多的主要有全液壓動(dòng)力頭鉆機(jī)和立軸鉆機(jī)兩種類型。立軸鉆機(jī)采取機(jī)械傳動(dòng)、立軸回轉(zhuǎn)、液壓控制，主要優(yōu)點(diǎn)為：傳動(dòng)效率較高，消耗功率低；提下鉆輔助時(shí)間較短；處理事故能力較強(qiáng)；可靠性高，實(shí)用性強(qiáng)；維修方便，對操作技能要求較低；制造成本較低。立軸鉆機(jī)主要缺點(diǎn)為：給進(jìn)行程短(多為0．6m)，鉆進(jìn)中須頻繁停車倒桿；工作平穩(wěn)性較差；轉(zhuǎn)速分擋控制，不能無級變速； 加桿繁瑣，鉆具須提離孔底；不易實(shí)現(xiàn)斜孔鉆進(jìn)；搬遷、安裝時(shí)間較長。動(dòng)力頭鉆機(jī)采取液壓傳動(dòng)、動(dòng)力頭回轉(zhuǎn)、液壓控制，主要優(yōu)點(diǎn)為：給進(jìn)行程長，可平穩(wěn)連續(xù)給進(jìn)；無級變速，工作平穩(wěn)；易于實(shí)現(xiàn)斜孔鉆進(jìn)；加接鉆桿方便，鉆具不提離孔底；鉆進(jìn)工藝適應(yīng)性好；搬遷、安裝方便；操作控制集中、方便，易于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控及自動(dòng)化控制。動(dòng)力頭鉆機(jī)的主要缺點(diǎn)：提下鉆輔助時(shí)間長；傳動(dòng)效率較低，功率消耗大；處理事故能力較差；液壓系統(tǒng)密封件壽命較短；維修較復(fù)雜，費(fèi)用高；制造成本高。目前國內(nèi)部分深孔巖心鉆機(jī)的主要型號、技術(shù) 參數(shù)見表

1、表2。

國外地質(zhì)巖心鉆探經(jīng)驗(yàn)介紹，動(dòng)力頭鉆機(jī)可減少設(shè)備安裝導(dǎo)致的機(jī)械事故，同時(shí)提下鉆具實(shí)現(xiàn)塔上無人操作，減少了高空作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)，施工安全性高。與立軸式鉆機(jī)相比，全液壓動(dòng)力頭鉆機(jī)轉(zhuǎn)速范圍寬，可無級調(diào)速，同時(shí)深孔巖心鉆機(jī)動(dòng)力頭通孔直徑一般較大，能更好地滿足不同鉆進(jìn)工藝方法的需要，如金剛石取心鉆進(jìn)、跟管鉆進(jìn)、反循環(huán)連續(xù)取心(取樣)鉆進(jìn)、定向鉆進(jìn)等。全液壓動(dòng)力頭鉆機(jī)一般為模塊化一體結(jié)構(gòu)，多為履帶自行，鉆進(jìn)場地占用小，鉆機(jī)如使用桅桿、桅架，可方便地施工大斜度地面鉆孔，立軸式鉆機(jī)往往需要改進(jìn)鉆塔結(jié)構(gòu)。全液壓動(dòng)力頭鉆機(jī)為自動(dòng)化鉆進(jìn)、智能化鉆進(jìn)提供了良好的平臺(tái)，鉆進(jìn)參數(shù)監(jiān)測和控制更加便利。雖然一些設(shè)備制造企業(yè)在成熟的6檔XY系列鉆機(jī)基礎(chǔ)上，放大鉆機(jī)部件，提升鉆進(jìn)能力，推出了N規(guī)格口徑鉆深超過2000m的立軸巖心鉆機(jī)，如XY-8B、XY-9型立軸式巖心鉆機(jī)等，但是隨著我國現(xiàn)代化程度的提高，動(dòng)力頭鉆機(jī)的價(jià)格會(huì)逐漸下降，其相對立軸式鉆機(jī)的比較優(yōu)勢會(huì)進(jìn)一步增大，動(dòng)力頭鉆機(jī)適宜的孔深范圍會(huì)越來越大，所以說動(dòng)力頭鉆機(jī)是我國地質(zhì)巖心鉆機(jī)的發(fā)展方向。

圖1 XY-9型（4000m）立軸式巖心鉆機(jī)（左）與HCR-8型（3000m）全液壓動(dòng)力頭鉆機(jī)（右）

表1 國內(nèi)部分全液壓動(dòng)力頭式深孔巖心鉆機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)

表2 國內(nèi)部分立軸式深孔巖心鉆機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)

2.深孔泥漿泵

泥漿泵是深部地質(zhì)鉆探的主要配套設(shè)備。泥漿泵通過泥漿循環(huán)系統(tǒng)輸送鉆探?jīng)_洗液，實(shí)現(xiàn)潤滑鉆柱、冷卻鉆頭、排除鉆屑、護(hù)壁堵漏、孔底動(dòng)力以及傳遞孔底監(jiān)測信號等功能，確保鉆探施工安全、高效。深部巖心鉆探，一般開孔直徑大，鉆孔結(jié)構(gòu)多級，鉆具配套多樣。同時(shí)，繩索取心鉆探單回次鉆進(jìn)時(shí)間長，沖洗液循環(huán)壓力損失大，其特殊的鉆探工藝對泥漿泵提出了更加苛刻的技術(shù)要求。首先，深孔巖心鉆探用泥漿泵應(yīng)可無級或多級變速，流量調(diào)節(jié)范圍大，泥漿壓力高；第二，泥漿泵易損件壽命長，并可以快速更換，確?？變?nèi)安全；第三，流量、壓力控制準(zhǔn)確，可實(shí)時(shí)數(shù)字顯示。以YWB－360/300/250 型泥漿泵(見圖 2)為例，該系列泥漿泵采用了變量泵定量馬達(dá)液壓無級驅(qū)動(dòng)，解決了 2000 m 地質(zhì)巖心鉆進(jìn)過程中，不同鉆進(jìn)方法、不同口徑對泥漿流量及壓力的要求，達(dá)到為不同孔底動(dòng)力鉆具提供有效的泥漿動(dòng)力的目的。通過示范工程試驗(yàn)，驗(yàn)證了該泥漿泵的先進(jìn)性、適用性、經(jīng)濟(jì)性三者并重，采用大缸徑、長行程、低沖次的設(shè)計(jì)理念增加了易損件的使用壽命。該泥漿泵具有以下主要特點(diǎn)：泥漿泵流量為 95 ～360 L/min、壓力 45 ～15MPa，能夠滿足深孔多工藝鉆進(jìn)的需要； 柱塞外圓面熱噴涂 Ni60 +20% 碳化鎢并經(jīng)磨削拋光，使用壽命增長；柱塞盤根選用“壓不垮”結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，由丁腈橡膠與純芳綸編織密封材料制作并相間排列組合；泥漿泵鉆進(jìn)時(shí)沖次低，壓力小，大大提高了易損件的使用壽命；連桿小頭軸瓦選用銅鋁鐵合金表面滲硅特殊硬化處理；連桿大頭采用自制的帶內(nèi)外瓦并附有保持架的滾針軸承，以滾動(dòng)軸承代替滑動(dòng)軸承，溫升較低；采用雙馬達(dá)串并聯(lián)驅(qū)動(dòng)泥漿泵，有效降低了功率損耗。

圖2 YWB－360/300/250 型泥漿泵

3.深部鉆探鉆具 3.1鋁合金鉆桿

由于鋁合金鉆桿質(zhì)量輕、力學(xué)性能好、耐腐蝕、與井壁摩阻小、彎曲時(shí)彎曲應(yīng)力小、埋鉆時(shí)處理事故簡單，因此近年來輕質(zhì)鋁合金鉆桿成了地質(zhì)鉆探尤其是深孔定向地質(zhì)鉆探關(guān)注的熱點(diǎn)（見圖3）。

鋁合金鉆桿柱的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)要素是鋁鉆桿與鋼接頭的連接問題。俄羅斯傳統(tǒng)鋁鉆桿采用無止推面的三角形絲扣連接，而高可靠性鋁鉆桿的連接方式有 3 個(gè)特點(diǎn)：(1)采用梯形絲扣與接頭連接；(2)鋁鉆桿設(shè)置了內(nèi)支撐端面和錐形配合面；(3)通過高溫裝配工藝實(shí)現(xiàn)絲扣、配合面及支撐端面的過盈配合。在深井(尤其是斜井和水平井)鉆進(jìn)條件下，鉆桿柱最容易發(fā)生疲勞破壞。而新型鋁鉆桿的錐形配合面及支撐端面可減輕絲扣的負(fù)擔(dān)，明顯提高接頭的抗疲勞指標(biāo)，比普通三角形螺紋提高抗疲勞強(qiáng)度 60%—80%。這類鋁鉆桿自 1993 年起已成功用于海洋深水鉆井作業(yè)。鋁合金鉆桿的特點(diǎn)：

①與傳統(tǒng)鉆桿材料鋼相比，鋁合金具有寶貴的物理力學(xué)性能。鋁合金的密度和彈性模量幾乎是鋼的 1/3，而比強(qiáng)度(斷裂強(qiáng)度極限與密度之比)卻是鋼的 1.5～2 倍。鋁合金鉆桿質(zhì)量輕，在鉆機(jī)能力一定的條件下，用鋁鉆桿能鉆達(dá)鋼鉆桿無法達(dá)到的深度。

②鋁合金在腐蝕環(huán)境中的穩(wěn)定性非常好。它表面覆蓋一層穩(wěn)定的氧化膜阻止與環(huán)境的進(jìn)一步反應(yīng)，可用于任何濃度的硫化氫和二氧化碳環(huán)境，而且其抗腐蝕能力與溫度無關(guān)。

③鋁合金鉆桿與井壁的磨阻小，可減輕起下鉆的阻卡。鋁鉆桿的浮力系數(shù)比鋼小得多，可節(jié)省 20%～25%的起下鉆時(shí)間，并節(jié)省燃料。所以，鋁合金鉆桿用于 3000m 以深的鉆井最有效。

④在相同井眼曲率下，鋁合金鉆桿的彎曲應(yīng)力遠(yuǎn)小于鋼鉆桿，從而適用于鉆斜井、曲率半徑小的定向井和水平段長的水平井。

⑤鋁合金鉆桿具有和鎳鈷合金相似的無磁特性，方便隨鉆測量儀器的使用。

⑥鋁合金鉆柱對裸眼和套管的作用力減小，能有效地保護(hù)套管，適應(yīng)裸眼段更長的井。鋁合金鉆桿內(nèi)泥漿的流動(dòng)阻力小，可提高鉆頭的水功率。

⑦使用鋼鉆桿時(shí)處理孔內(nèi)鉆桿事故常需要漫長的時(shí)間，甚至造成鉆孔報(bào)廢。而處理鋁合金鉆桿事故時(shí)，用一般牙輪鉆頭就可對井下鋁合金鉆具掃孔。

圖3 鋁合金鉆桿（白色部分為鋁合金）

3.2深孔金剛石鉆頭

深部巖心鉆探通常采用繩索取心工藝，由于其輔助時(shí)間少、取心質(zhì)量好、提下鉆次數(shù)少且對地層干擾小等優(yōu)勢得到鉆探工作者的廣泛認(rèn)可，但繩索取心鉆探效率的體現(xiàn)主要取決于碎巖工具——金剛石鉆頭的切削效率和使用壽命，簡單說來就是繩索取心鉆頭的工作壽命決定了繩索取心鉆探的提鉆間隔。如果鉆頭壽命不能保證實(shí)現(xiàn)較大的提鉆間隔，繩索取心鉆進(jìn)的優(yōu)越性就蕩然無存，盡可能提高鉆頭壽命、減少提鉆次數(shù)是提高繩索取心鉆探效率的關(guān)鍵因素。目前，繩索取心金剛石鉆頭的工作壽命和切削效率問題比較突出，在很大程度上制約了繩索取心鉆進(jìn)工藝的發(fā)展和推進(jìn) 3.2.1深孔金剛石鉆頭的特點(diǎn)：

⑴由于設(shè)備能力和鉆探管材的限制，與淺孔鉆探相比較，高轉(zhuǎn)速更加受到限制，以磨削為主要特征的孕鑲金剛石鉆頭的效率難以得到體現(xiàn)。

⑵壓力控制精度降低： 由于孔深加大，鉆孔也必然存在不同程度的彎曲，導(dǎo)致鉆桿柱在回轉(zhuǎn)中與孔壁的接觸面積大幅度增加而消耗一定的鉆壓，同時(shí)還因無法有效判別壓力的準(zhǔn)確分解而導(dǎo)致鉆進(jìn)規(guī)程參數(shù)中的壓力參數(shù)控制難度加大，使得金剛石鉆頭工況的隨意性更加突出，金剛石壽命難以在正常標(biāo)定的工況下工作。

⑶孔深大，地層溫度和循環(huán)介質(zhì)溫度也偏高，鉆頭冷卻條件發(fā)生變化，鉆頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要在水口、水槽方面有針對性。

⑷深孔鉆進(jìn)，起下鉆作業(yè)時(shí)間更多，鉆頭壽命對生產(chǎn)效率的影響相對淺孔來說更加明顯，因此對鉆頭長壽命的要求更加嚴(yán)格。3.2.2提高深孔金剛石鉆頭壽命的措施

⑴在滿足金剛石鉆頭強(qiáng)度、鋒利度和冷卻效率的前提條件下，提高孕鑲金剛石鉆頭工作層高度能明顯提高鉆頭壽命，理論上鉆頭壽命與工作層高度成正比例關(guān)系（圖4左）。⑵加強(qiáng)保徑和合理增加保徑規(guī)高度。在增強(qiáng)保徑的措施中，適當(dāng)增加保徑規(guī)的高度，一方面有利于增補(bǔ)保徑材料(如聚晶)的數(shù)量，增加保徑料的空間排列分布的靈活性； 另一方面，增加了鉆頭工作的穩(wěn)定性，減少鉆頭在回轉(zhuǎn)過程中的渦動(dòng)作用，提高鉆頭的壽命（圖4中）。⑶聚晶金剛石鉆頭有利于提高鉆頭壽了提高深孔孕鑲金剛石的壽命。采用聚晶與工作層復(fù)合技術(shù)，在工作層中添加超硬鑲嵌體，可以增加胎體的耐磨性。選擇低磨耗比聚晶并合理控制數(shù)量，將會(huì)在保持鋒利度基礎(chǔ)上有效提高鉆頭的使用壽命。⑷金剛石有序排列提高孕鑲鉆頭壽命。有序排列金剛石鉆頭具有時(shí)間等效自銳性，鉆進(jìn)效率高，出刃大，工作壽命長，適用于制造深孔鉆進(jìn)厚壁繩索取芯鉆頭，地層適應(yīng)性也得以增強(qiáng)（圖4右）。

⑸深孔鉆進(jìn)工藝參數(shù)的合理采用有利于提高鉆頭壽命

在鉆進(jìn)過程中，需要根據(jù)巖石的性質(zhì)、強(qiáng)度、研磨性和完整程度等合理選擇金剛石鉆頭，還需合理使用鉆進(jìn)工藝參數(shù)主要有轉(zhuǎn)速、鉆壓和泵量三大規(guī)程參數(shù)。

圖4 高工作層鉆頭（左）、提高規(guī)徑刃高度及加強(qiáng)保徑鉆頭（中）及有序排列鉆頭唇面（右）

3.2繩索取心鉆具

繩索取芯鉆進(jìn)是一種先進(jìn)的巖芯鉆探工藝。它采用大直徑的鉆桿，在鉆具里面套裝一根取芯管，在鉆進(jìn)過程中，巖芯緩慢地裝在取芯管內(nèi)。當(dāng)回次進(jìn)尺終了，巖芯裝滿取芯管時(shí)，采用帶繩索的打撈器，從鉆桿中把取芯管提出，提取巖芯后，又從鉆桿中把取芯管放到孔底，繼續(xù)鉆進(jìn)。繩索取芯與普通鉆進(jìn)取芯相比，具有控制鉆孔偏斜度、提高鉆進(jìn)效率、降低工程成本、提高巖芯采取率、減少孔內(nèi)事故等優(yōu)點(diǎn)；尤其在鉆穿復(fù)雜地層方面，有著其它施工技術(shù)無可比擬的優(yōu)點(diǎn)，因而被廣泛應(yīng)用。繩索取芯裝置主要由雙管部分、打撈機(jī)構(gòu)、彈卡機(jī)構(gòu)、懸掛機(jī)構(gòu)、到位報(bào)信機(jī)構(gòu)、巖芯滿管或堵塞報(bào)信機(jī)構(gòu)、調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、緩沖機(jī)構(gòu)、單動(dòng)機(jī)構(gòu)、容納與卡取巖芯機(jī)構(gòu)、扶正機(jī)構(gòu)、打撈器部分、打撈機(jī)構(gòu)、繩卡機(jī)構(gòu)、送入機(jī)構(gòu)、安全脫卡機(jī)構(gòu)等典型部件組成。目前國內(nèi)的繩索取心鉆具以無錫鉆具廠生產(chǎn)的S系列繩索取芯鉆具最具有代表性，其規(guī)格有S56、S59、S59B、S75、S75B、S95、S95A等。其主要規(guī)格見表3。

表3 S系列繩索取心鉆具規(guī)格參數(shù)

目前，繩索取心已經(jīng)成為地質(zhì)巖心鉆探的主流技術(shù)方法。除部分煤田和沉積巖復(fù)雜地層外，繩索取心鉆探技術(shù)已經(jīng)在深孔固體礦產(chǎn)資源勘查施工中得到普及。國內(nèi)有關(guān)研究機(jī)構(gòu)、鉆探用戶及生產(chǎn)企業(yè)一直在積極關(guān)注深孔、特深孔繩索取心鉆探技術(shù)的優(yōu)化和完善工作，開發(fā)新產(chǎn)品，研究深孔鉆探工藝。

繩索鉆桿的優(yōu)化研究應(yīng)成為長期和重要的技術(shù)工作方向，繩索鉆桿承受著地面鉆機(jī)傳遞的回轉(zhuǎn)扭矩和自身重量產(chǎn)生的拉力，同時(shí)是輸送高壓沖洗介質(zhì)、撈取巖礦心和投放內(nèi)管總成的通道，具有薄壁和基本內(nèi)平的特點(diǎn)。在地質(zhì)鉆探設(shè)備和器具中，回轉(zhuǎn)的繩索鉆桿的受力情況和工作條件最為復(fù)雜和惡劣。繩索鉆桿的優(yōu)化研究應(yīng)作為最重要的技術(shù)，選用高強(qiáng)度優(yōu)質(zhì)合金管材，優(yōu)化設(shè)計(jì)螺紋類型，重視鉆桿和接頭螺紋副的加工、熱處理和表面處理工藝；設(shè)計(jì)合理的到位報(bào)信、堵塞報(bào)信機(jī)構(gòu)和打撈投放裝置，提高深孔、特深孔鉆進(jìn)或特殊鉆探施工用繩索取心鉆具可靠性。此外，還應(yīng)該提高繩索取心管材材料的綜合機(jī)械性能，從強(qiáng)調(diào)“高強(qiáng)度”為主，向“高強(qiáng)度、高性能”方向發(fā)展。有序淘汰成分組配不合理、有害元素較高、熱加工性能較差的部分地質(zhì)管材，逐步向與高性能石油鉆井管材(材質(zhì))靠攏。同時(shí)，改進(jìn)提高管材的淬透性，增強(qiáng)管材彈性(韌性)、抗疲勞性、抗磨蝕性和抗沖擊性能，改善金相組織結(jié)構(gòu)，使研發(fā)的新型管材基本達(dá)到深孔繩索取心鉆探施工要求。

3.3深孔液動(dòng)錘

液動(dòng)沖擊回轉(zhuǎn)鉆探技術(shù)（又稱液動(dòng)潛孔錘鉆探或液動(dòng)沖擊器鉆探技術(shù)）： 它是利用泥漿泵輸出的高壓沖洗液作為動(dòng)力傳輸介質(zhì)，驅(qū)動(dòng)處于井下鉆具組合中液動(dòng)潛孔錘內(nèi)的沖錘產(chǎn)生一定頻率和沖擊能的軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，對碎巖鉆頭施加沖擊載荷，以提高鉆進(jìn)效率的工藝技術(shù)方法。液動(dòng)潛孔錘通常連接在鉆頭或巖心管的上部，因而能量傳遞損耗小、效率高。使用液動(dòng)潛孔錘進(jìn)行鉆探施工，具有不需增加其它設(shè)備、操作簡單、應(yīng)用范圍廣、鉆進(jìn)效率高、鉆進(jìn)質(zhì)量好的特點(diǎn)。在我國的地質(zhì)勘探領(lǐng)域已經(jīng)廣泛應(yīng)用并成為我國地質(zhì)鉆探工藝技術(shù)的一大特點(diǎn)。

與常規(guī)的回轉(zhuǎn)巖心鉆進(jìn)相比，液動(dòng)錘鉆進(jìn)有以下特點(diǎn)： ⑴可充分利用現(xiàn)場常規(guī)設(shè)備，配套方便投資少。

⑵鉆壓和轉(zhuǎn)速較低切削具磨損小鉆頭壽命可提高 30 %。在可鉆性6～7 級的巖石中鉆速可提高 15～70 %，在致密“打滑”巖層可成倍地提高效率。因?yàn)樗o鉆頭施加的載荷是高頻脈動(dòng)沖擊載荷，應(yīng)力集中瞬間可達(dá)到極高值易使巖石產(chǎn)生體積破碎。它較好地利用了堅(jiān)硬巖石脆性大而抗剪切強(qiáng)度低不耐沖擊的弱點(diǎn)，是解決堅(jiān)硬巖層有效的鉆探技術(shù)。

⑶鉆進(jìn)裂隙及解理發(fā)育的巖層，可有效減小巖心堵塞回次長度至少提高30 %對于硬脆碎的破碎帶采用繩索取心液動(dòng)錘鉆進(jìn)可以提高回次長度2～3倍。

⑷在大部分易斜地層中可減小鉆孔彎曲程度，提高鉆孔質(zhì)量。

⑸液動(dòng)錘鉆進(jìn)所需沖洗液量大流速高，可減小重復(fù)破碎高頻脈動(dòng)沖擊有利于金剛石出刃，減小鉆頭“打滑”?？晒?jié)約生產(chǎn)費(fèi)用15～20 % 液動(dòng)錘的研究開發(fā)以廊坊勘探所最為成功，目前已成功地研究開發(fā)出YZ正作用、YS雙作用、YQ復(fù)合式、SSC繩索取心等液動(dòng)錘系列產(chǎn)品，并且已達(dá)到了國際領(lǐng)先水平。圖5為SYZX系列繩索取心液動(dòng)潛孔錘。

圖5 SYZX系列繩索取心液動(dòng)潛孔錘

目前液動(dòng)錘在以下方面具有突出的優(yōu)勢：

(1)液動(dòng)潛孔錘的使用孔深已達(dá)5000m，繩索取心液動(dòng)錘使用孔深已達(dá)1648m；(2)堅(jiān)硬、致密“打滑"，尤其是脆性地層使用液動(dòng)錘可大幅度提高鉆進(jìn)效率；

(3)使用液動(dòng)錘可有效提高回次長度(過于破碎無膠結(jié)松散顆?；蚰囝惖貙?，振動(dòng)可能會(huì)導(dǎo)致巖心消耗)；

(4)液動(dòng)錘鉆進(jìn)可提高鉆頭壽命，延長起下鉆的周期，減少起下鉆次數(shù)，減少對孔壁的擾動(dòng)幾率；

(5)改善孔內(nèi)鉆具受力和磨損狀態(tài)(小規(guī)程，高質(zhì)量)。

小結(jié)

全液壓動(dòng)力頭鉆機(jī)具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢，在深孔巖心鉆探施工中的應(yīng)用將逐漸增加，逐步普及；深部巖心鉆探，開孔直徑大，鉆孔結(jié)構(gòu)多級。同時(shí)，繩索取心鉆探單回次鉆進(jìn)時(shí)間長，沖洗液循環(huán)壓力損失大，其特殊的鉆探工藝對泥漿泵提出了更加苛刻的技術(shù)要求。未來的深孔泥漿泵應(yīng)從全液壓動(dòng)力頭鉆機(jī)中分離出來，采用單獨(dú)配置動(dòng)力的模式。深孔使用的泥漿泵將逐漸發(fā)展為液壓驅(qū)動(dòng)、程序控制、集中操縱、計(jì)量數(shù)顯、履帶自移、電液一體的高技術(shù)機(jī)電產(chǎn)品；隨著新材料技術(shù)的不但發(fā)展，新的高性能鉆桿必將淘汰落后的傳統(tǒng)鉆桿，突破鉆桿的限制，提高深孔鉆進(jìn)的孔深與鉆進(jìn)效率；創(chuàng)新科研工作機(jī)制，使特深孔鉆具產(chǎn)品開發(fā)與繩索取心鉆具標(biāo)準(zhǔn)化工作聯(lián)動(dòng)起來，實(shí)現(xiàn)繩索取心的標(biāo)準(zhǔn)化、互換性，同時(shí)解決螺紋參數(shù)細(xì)節(jié)優(yōu)化、合理公差控制、螺紋表面硬化、仿形刀具的推廣以及新型絲扣油研制、研究鉆桿預(yù)扭矩和過載扭矩控制能難題，結(jié)合螺桿鉆具、潛孔錘的三合一鉆具將成為繩索取心技術(shù)的主流技術(shù)。隨著鉆探技術(shù)的不斷提高、基礎(chǔ)學(xué)科在工程領(lǐng)域的深入應(yīng)用以及新材料的研發(fā)，深部鉆探技術(shù)發(fā)展必將進(jìn)入一個(gè)新臺(tái)階。

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第四篇：提高地勘鉆探技能 促進(jìn)地質(zhì)找礦突破1

提高地勘鉆探技能 促進(jìn)地質(zhì)找礦突破

寧夏舉辦第一屆地勘鉆探職業(yè)技能競賽

本報(bào)訊（記者 稅玉海）經(jīng)過精心準(zhǔn)備，10月18日，由自治區(qū)國土資源廳、人力資源和社會(huì)保障廳、自治區(qū)總工會(huì)主辦，寧夏地礦局、煤炭地質(zhì)局、地質(zhì)學(xué)會(huì)、中國建材寧夏總隊(duì)協(xié)辦的第一屆寧夏地勘鉆探職業(yè)技能競賽在銀川啟動(dòng)。本次競賽設(shè)置固體礦產(chǎn)鉆探工、工程地質(zhì)工程施工鉆探工、水文水井鉆探工3個(gè)競賽工種。來自寧夏地礦局、煤炭地質(zhì)局、中國建材寧夏總隊(duì)的23名鉆工參加了理論知識(shí)和實(shí)際技能操作競賽。競賽組委會(huì)決定選取固體礦產(chǎn)鉆探工種比賽成績前3名、水文水井鉆探工種比賽成績前3名參加全國比賽。25日競賽結(jié)束。

這次地勘鉆探職業(yè)技能競賽是寧夏50年來的第一次。通過競賽，提高地勘鉆探技能，促進(jìn)地質(zhì)找礦突破，并以此為平臺(tái)和抓手，發(fā)現(xiàn)和選拔一批愛崗敬業(yè)、技能精湛的優(yōu)秀技能人才，激勵(lì)和帶動(dòng)更多技能勞動(dòng)者創(chuàng)先爭優(yōu)，鉆研技術(shù)，提升技藝水平和工作效率，促進(jìn)地質(zhì)找礦取得新突破，展示新時(shí)期地勘職工的精神風(fēng)貌。

圖片說明：

083：寧夏國土資源廳巡視員劉大鈞宣布競賽開始。091：部分競賽組委會(huì)成員在鉆機(jī)前合影。

138：在進(jìn)行泥漿性能測定與密度調(diào)整競賽。

141：在進(jìn)行鉆具組裝競賽。

146：鉆探競賽。

本報(bào)記者 稅玉海攝影報(bào)道

第五篇：鉆探技術(shù)要求

鉆探技術(shù)要求（技術(shù)交底）

1、設(shè)計(jì)鉆孔全部為垂直孔，允許偏差角度±2°，終孔不小于直徑75mm及91mm（具體根據(jù)巖性及鉆孔內(nèi)相關(guān)試驗(yàn)確定），鉆孔深度以設(shè)計(jì)深度為準(zhǔn)。巖芯鉆進(jìn)采用繩索取芯，采用金剛石鉆頭。

2、鉆孔巖芯取樣率不低于95％，土層和軟弱層不小于100%，對破碎帶巖石，巖芯采取率不低于85%。

3、清水鉆進(jìn)，如遇特殊地層必須用泥漿護(hù)壁時(shí)，在壓水試驗(yàn)前須進(jìn)行徹底清洗，直到返上清水為止。

4、妥善保存鉆孔巖芯，對鉆孔巖芯應(yīng)進(jìn)行妥善保護(hù)（不要日曬雨淋，人為破碎巖芯），班報(bào)記錄要真實(shí)及時(shí)，按鉆進(jìn)回次逐段填寫，嚴(yán)禁事后追記；詳細(xì)記錄鉆探過程中跑水情況，按順序擺放巖心，切忌損壞巖心。

5、在鉆進(jìn)過程中進(jìn)行水文試驗(yàn)和觀測，特別是鉆孔漏水量、漏水（涌水）部位、沖洗液消耗和孔壁坍塌掉塊情況、初見水位、靜止水位、抽水試驗(yàn)、壓水試驗(yàn)等，基礎(chǔ)資料須有詳細(xì)記錄。鉆探終孔后，應(yīng)每隔24小時(shí)測量一次鉆孔靜止水位，直到鉆孔結(jié)束。壓水試驗(yàn)和抽水試驗(yàn)應(yīng)按規(guī)程進(jìn)行。

6、遇礦山采礦爆破時(shí)，施工人員必須提前撤離采場作業(yè)區(qū)域500米外，并對施工機(jī)具進(jìn)行必要的安全防護(hù)。

7、對現(xiàn)場技術(shù)人員要求進(jìn)行的水文地質(zhì)試驗(yàn)（抽水試驗(yàn)、壓水試驗(yàn)），鉆探機(jī)組提供相應(yīng)設(shè)備，并配合完成。同時(shí)需配合聲波測井工作。

8、鉆孔開孔時(shí)，現(xiàn)場工程師確認(rèn)鉆孔位置準(zhǔn)確、安全防護(hù)到位、鉆探及相關(guān)設(shè)備配備齊全，經(jīng)現(xiàn)場工程師確認(rèn)簽字后方可施工。鉆孔終孔前，須由甲方現(xiàn)場負(fù)責(zé)人驗(yàn)收簽字后方可終孔，移至下一鉆孔。