青海省格爾木市哈勒蒙套海地區(qū)鐵多金屬礦預(yù)查項目鉆探施工設(shè)計方案_第1頁
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文檔簡介

1、青海省格爾木市哈勒蒙套海地區(qū)鐵多金屬礦預(yù)查項目鉆探施工設(shè)計方案編寫單位: 甘肅地質(zhì)工程有限責(zé)任公司 二零一三年五月 54 / 58文檔可自由編輯打印青海省格爾木市哈勒蒙套海地區(qū)鐵多金屬礦預(yù)查項目鉆探施工設(shè)計方案編寫單位: 甘肅地質(zhì)工程有限責(zé)任公司 編 寫 人: 王玉賢項 目 經(jīng) 理: 朱玉昌經(jīng) 理: 陳之業(yè)審 核: 王治科院 長: 陳國譽(yù)委托單位:承擔(dān)單位:青海省第三地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院甘肅地質(zhì)工程有限責(zé)任公司提交時間:二零一三年五月目 錄前 言1第一章施工項目概述21.1任務(wù)來源21.2目的任務(wù)21.3施工項目地理位置與交通21.4自然地理與經(jīng)濟(jì)概況31.5預(yù)查區(qū)地質(zhì)31.6地質(zhì)或委托單位對施工的

2、質(zhì)量要求71.7鉆孔及鉆探工作量91.8設(shè)計依據(jù)10第二章鉆探技術(shù)設(shè)計122.1鉆進(jìn)方法122.2鉆孔結(jié)構(gòu)162.3沖洗液與護(hù)孔堵漏182.4設(shè)備選擇與主要工具、材料配備23第三章保證質(zhì)量的技術(shù)措施253.1采用的取心方法、取心工具配備、使用及操作253.2易斜地層的防斜、治斜措施253.3孔內(nèi)事故的預(yù)防與處理263.4該工區(qū)鉆探施工難點(diǎn)分析及應(yīng)對措施283.5后勤保障及技術(shù)支持29第四章技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)及施工進(jìn)度安排304.1技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)304.2施工進(jìn)度安排30第五章供排水和供電設(shè)計325.1供排水設(shè)計325.2供電設(shè)計32第六章施工組織336.1施工組織336.2施工管理制度346.3技術(shù)檔

3、案管理35第七章職業(yè)安全健康377.1主要危險有害因素辯識與分析377.2安全對策措施387.3安全生產(chǎn)管理措施457.4建立生產(chǎn)安全事故應(yīng)急救援預(yù)案46第八章文明施工與環(huán)境保護(hù)508.1文明施工508.2環(huán)境保護(hù)50第九章經(jīng)濟(jì)預(yù)算529.1預(yù)算編制依據(jù)529.2采用的費(fèi)用標(biāo)準(zhǔn)和計算方法529.3安全經(jīng)費(fèi)使用計劃52附件:53前 言鉆探施工設(shè)計是鉆探生產(chǎn)過程中實施生產(chǎn)和作業(yè)計劃、組織生產(chǎn)的依據(jù),有效規(guī)范鉆探施工,避免盲目施工,執(zhí)行“沒有設(shè)計不準(zhǔn)進(jìn)行施工”的原則,充分發(fā)揮施工設(shè)計指導(dǎo)鉆探生產(chǎn)的作用,優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、安全、按期完成任務(wù)。受青海省第三地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院委托,我院承擔(dān)“青海省格爾木市哈勒

4、蒙套海地區(qū)鐵多金屬礦預(yù)查”項目鉆探工作量2000米。為了更好更有效的完成這次任務(wù),我院根據(jù)甲方提供的地質(zhì)資料以及我院多年西部鉆探經(jīng)驗和施工現(xiàn)場具體情況,以及鉆探技術(shù)、施工安全、環(huán)境保護(hù)、現(xiàn)場衛(wèi)生以及生產(chǎn)人員管理等方面考慮,結(jié)合現(xiàn)場施工可行性,編寫本設(shè)計。第一章 施工項目概述1.1 任務(wù)來源受青海省第三地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院委托,甘肅地質(zhì)工程有限責(zé)任公司承擔(dān)“青海省格爾木市哈勒蒙套海地區(qū)鐵多金屬礦預(yù)查”項目機(jī)械巖心鉆探施工任務(wù)。我院根據(jù)雙方合同要求結(jié)合礦區(qū)實際編制鉆探施工組織設(shè)計。1.2 目的任務(wù)1)施工組織及管理以確保預(yù)查項目的順利實施為原則,精心組織,精心施工。2)認(rèn)真貫徹落實“安全第一,預(yù)防為主,

5、綜合治理”的安全方針,切實加強(qiáng)保障從業(yè)人員生命安全和身體健康各項安全及預(yù)防措施。3)規(guī)范鉆探工程施工,使施工正常有序進(jìn)行。確保按期(2013年5月中旬到10月中旬)保質(zhì)、保量圓滿完成我院所承擔(dān)機(jī)械巖心鉆探工作量(2000m)。1.3 施工項目地理位置與交通1.3.1 施工項目地理位置預(yù)查區(qū)為青海省海西洲投資公司登記礦權(quán)區(qū),勘查面積37.13km2,形態(tài)呈梯形,由4個拐點(diǎn)組成,各拐點(diǎn)坐標(biāo)如下:礦權(quán)設(shè)置拐點(diǎn)坐標(biāo)一覽表 表1-2拐點(diǎn)序號54坐標(biāo)BLXYA36°373493°1409B36°344193°1910C36°332693°1910

6、D36°332793°1408A80坐標(biāo)36°373493°1405B36°344193°1906C36°332693°1906D36°332793°14041.3.2 交通沿格(格爾木)花(花土溝)公路從格爾木行駛140km至中灶火泵站,下公路沿(鴻豐礦業(yè))簡易公路行駛50km到達(dá)工區(qū),交通較為方便(見插圖1-1)。插圖1-1 交通位置圖1.4 自然地理與經(jīng)濟(jì)概況工區(qū)自然景觀屬柴達(dá)木盆地西南緣干旱荒漠化區(qū)。區(qū)內(nèi)山脈屬東昆侖山脈西段,總體地勢南高北低,西高東低,比高大,屬深切割的高山區(qū)。區(qū)內(nèi)最高

7、海拔4698m,最低海拔3400m。水系發(fā)育,但多為間歇性流水。氣侯高寒、多風(fēng)、少雨、蒸發(fā)強(qiáng)烈,晝夜溫差懸殊,最低氣溫可達(dá)34,最高氣溫可達(dá)31,年平均氣溫低于0。年降水量少于200mm,蒸發(fā)量則達(dá)2520mm。510月份是該區(qū)地質(zhì)工作的黃金時段。普查區(qū)內(nèi)局部風(fēng)成砂土覆蓋厚,將給預(yù)查工作帶來一定困難。區(qū)內(nèi)一帶有礦業(yè)公司從事礦業(yè)開發(fā),夏季有少量牧民游經(jīng)預(yù)查區(qū),此外無任何工業(yè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和常住人口,所需物資需從格爾木市供給。1.5 預(yù)查區(qū)地質(zhì)1.5.1 地層預(yù)查出露主要地層有古元古代金水口群下巖組(Pt1jna)、奧陶紀(jì)早奧陶世灘澗山群碎屑巖組(O3tna)、石炭紀(jì)下統(tǒng)大干溝組(C12d)及第四紀(jì)(

8、Q)。地質(zhì)特征將以地表1/1萬地質(zhì)填圖資料及鉆孔并結(jié)合光、薄片資料綜合進(jìn)行描述。1金水口群下巖組(Pt1jna)該巖組大面積分布于預(yù)查區(qū)南部及南部偏西一帶,東南角有小面積出露,呈北西西向展布。巖性以灰白色條紋狀混合巖、眼球狀混合巖為主,局部夾有深灰色云母石英片巖、黑色角閃片巖透鏡體及白色薄層大理巖,該巖組與上覆石炭紀(jì)上統(tǒng)大干溝組碎屑巖段呈角度不整合接觸。眼球狀混合巖:灰白色,花崗變晶結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,基體主要成分為長石、云母及少量暗色礦物,含量約30%,脈體主要成分為長石、石英,長石主要為斜長石,鉀長石含量分布極為不均勻,少量眼球主要由鉀長石組成,脈體含量約70%。片理產(chǎn)狀3525°7

9、6°。斜長角閃片巖:灰綠色,細(xì)粒粒(柱)狀變晶結(jié)構(gòu),片狀構(gòu)造。角閃石含量72%,呈柱狀變晶,具綠色多色性,為普通角閃石,定向排列明顯;斜長石含量28%,呈粒狀均勻分布于角閃石之間,有壓扁、拉長現(xiàn)象,普遍被泥化、綠簾石化;不透明零星分布。大理巖:白色,微細(xì)粒變晶結(jié)構(gòu),片狀、塊狀構(gòu)造,主要礦物成分為方解石(含量100%)。構(gòu)造巖中方解石被拉長、壓扁,定向排列明顯。2灘澗山群碎屑巖組(O3tna)該巖組主要分布于預(yù)查區(qū)中部偏北一帶,呈北西西向條帶狀展布,巖性由北向南依次為灰黑色變余長石石英砂巖、石英變砂巖、大理巖,是鐵礦體的主要賦礦地層。磁鐵礦體產(chǎn)出與大理巖關(guān)系密切,具體表現(xiàn)為多數(shù)地段鐵礦

10、體圍巖為矽卡巖,個別地段為石英砂巖、大理巖。地層產(chǎn)狀35511°7358°。該巖組與石炭系上統(tǒng)大干溝組碳酸鹽巖段、巖屑砂巖段呈斷層接觸。變余長石石英砂巖:淺灰褐色,變余中粒砂狀結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,巖石由碎屑和膠結(jié)物組成。碎屑(約83%)主要由石英、長石及巖屑組成,碎屑顆粒大小0.2610.58mm。石英呈不規(guī)則粒狀、次棱角次圓狀,顆粒表面較干凈,重結(jié)晶現(xiàn)象明顯。長石呈不規(guī)則粒狀,聚片雙晶發(fā)育,部分發(fā)生蝕變,主要是絹云母化。巖石還存在少量石英巖巖屑。膠結(jié)物(約17%)主要有粘土礦物組成,少量現(xiàn)已結(jié)晶成絹云母,呈不規(guī)則片狀,部分晶形較好,棕褐色,充填在碎屑顆粒之間,少量為硅質(zhì)膠結(jié)。

11、巖石膠結(jié)方式為基底式接觸式。經(jīng)地表填圖與鉆孔揭露均呈現(xiàn)出該巖性段被其北部的肉紅色二長花崗巖所侵入,且二長花崗巖超覆于變余長石石英砂巖之上。石英變砂巖:灰白色,細(xì)微粒狀變晶結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,礦物成分為石英(約75%),絹云母(約24%)、電氣石及不透明礦物。石英呈粒狀變晶結(jié)構(gòu),多呈單晶狀,少數(shù)呈多晶狀,均勻分布,定向排列不明顯;絹云母呈顯微鱗片狀,均勻分布于石英間隙中,不具方向性排列。大理巖:灰白色,粒狀變晶結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,主要礦物成分為方解石(約98%),呈細(xì)粒狀、微粒狀,粒度大小0.1mm,彼此緊密鑲嵌接觸,閃突起明顯,正交偏光下具高級白干涉色。另外,還有少量金屬礦物呈粒狀、不規(guī)則粒狀,在巖石

12、中分散分布。巖石被后期方解石脈所切穿。 3石炭紀(jì)下統(tǒng)大干溝組(C12d)該組主要分布于預(yù)查區(qū)中部一帶,呈北西西向條帶狀展布,巖性由北向南依次為生物碎屑灰?guī)r、長石巖屑砂巖,為礦區(qū)鐵多金屬礦的主要賦礦地層。與華力西期斑狀二長花崗巖(4d)接觸部位,易形成角巖、矽卡巖,且往往伴隨鐵多金屬礦化作用。地層產(chǎn)狀820°3278°。生物碎屑灰?guī)r:灰黑色,生物碎屑結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,主要由生物碎屑(含量約41%)和膠結(jié)物(含量約59%)組成。生物碎屑呈不規(guī)則狀,形態(tài)各異,有的較完整,以骨粒形式出現(xiàn),多數(shù)以骨屑形式存在。均為亮晶方解石充填。膠結(jié)物主要由隱晶質(zhì)的碳酸鹽礦物組成,其次含有少量有機(jī)質(zhì)。

13、長石巖屑砂巖,灰色灰黑色,中細(xì)粒砂狀結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,主要由碎屑和填隙物組成。碎屑含量約70%,成分是石英、長石、巖屑及白云母不透明礦物等,石英呈多晶狀和單晶狀,長石是斜長石和鉀長石,大部分被絹云母化。巖屑是酸性火山巖、變質(zhì)巖,大部分被絹云母化。填隙物含量約30%,由雜質(zhì)、粘土礦物等構(gòu)成,在碎屑孔隙之間充填有零星分布的粘土礦物,由于變質(zhì)作用,全部變成顯微鱗片狀絹云母和黑云母,并具明顯定向排列。4第四紀(jì)(Q)主要分布于預(yù)查區(qū)東南部及東北部,由上更新世洪積砂礫層(Q3pl)和全新世沖洪積砂礫層(Q41al-pl)組成。1.5.2 構(gòu)造經(jīng)1:1萬地質(zhì)草測工作在預(yù)查區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)一條斷層(F1)、2條磁黃鐵礦

14、化硅質(zhì)巖帶(編號、號)。F1斷層位于北異常帶西部,近東西北西向展布,東西兩側(cè)為第四系覆蓋,斷層規(guī)模不詳,從區(qū)域上看屬F11斷裂帶。沿斷裂帶斷層地貌標(biāo)志明顯,斷裂破碎帶發(fā)育,發(fā)育線性負(fù)地形地貌。號硅質(zhì)巖帶位于C1-1異常區(qū),長石砂巖和硅質(zhì)巖接觸部位,蝕變帶整體呈近東西向展布,長600m,寬10m,蝕變帶內(nèi)巖石破碎,褐鐵礦化、綠泥石化等蝕變強(qiáng)烈,偶見星點(diǎn)狀磁鐵礦化;號硅質(zhì)巖帶位于C1-3異常區(qū)大理巖和硅質(zhì)巖接觸部位,蝕變帶整體呈近東西向展布,長300m,寬50m,帶內(nèi)磁黃鐵礦化、黃鐵礦化及褐鐵礦化發(fā)育,磁黃鐵礦、黃鐵礦呈脈狀或團(tuán)塊狀,褐鐵礦多呈薄膜狀沿巖石裂隙產(chǎn)出。1.5.3 巖石區(qū)內(nèi)侵入巖分布較

15、廣,出露面積大,主要見華力西期侵入巖,巖石類型有深灰色閃長巖(4)、灰白色淺肉紅色斑狀二長花崗巖(4)。另外,還有少量脈巖。1.閃長巖(4)主要分布于預(yù)查區(qū)中南部一帶,呈北西南東向巖枝狀產(chǎn)出。巖石呈深灰色,中細(xì)粒半自形晶結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。礦物成分為斜長石(約59%),石英(約25%),鉀長石(約8%),黑云母(約5%),角閃石(約3%);斜長石呈板狀、柱狀,具環(huán)帶結(jié)構(gòu),環(huán)帶中心普遍泥化;鉀長石呈半自形板狀、柱狀,在巖石中分布均勻;石英呈他形粒狀,充填在長石孔隙之間;暗色礦物在巖石中分布均勻,不具定向性排列。2.灰白色斑狀二長花崗巖(4c)主要分布于預(yù)查區(qū)偏北一帶,呈不規(guī)則巖株狀產(chǎn)出,巖石呈似斑狀

16、結(jié)構(gòu),基質(zhì)為花崗結(jié)構(gòu),有時見交代反條紋結(jié)構(gòu)、交代凈邊結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。斑晶成分為條紋長石、石英和斜長石,基質(zhì)成分為條紋長石、斜長石、石英和黑云母等礦物,條紋長石含量35-40%、石英含量30-35%、斜長石含量28%、黑云母含量2%、磷灰石和金屬礦物少量。該期侵入巖與碳酸鹽巖發(fā)生作用,從而形成矽卡巖,在深部表現(xiàn)的更為強(qiáng)烈,而矽卡巖要么本身就是礦,要么是賦礦圍巖,由此說明,該期矽卡巖與成礦關(guān)系密切。3.淺肉紅色斑狀二長花崗巖(4d):在預(yù)查區(qū)北部大面積呈不規(guī)則狀巖株產(chǎn)出,巖體南側(cè)及東側(cè)侵入于奧陶系灘澗山群(O3tna)中,侵入界線彎曲,內(nèi)接觸帶具混染現(xiàn)象,分異作用較差,相帶不發(fā)育。巖石類型簡單,主

17、要為斑狀二長花崗巖,次有少量花崗巖及花崗閃長巖。巖石呈似斑狀結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,外接觸帶上角巖化和硅化強(qiáng)烈,矽卡巖化斷續(xù)出露,巖石礦物組分有鉀長石35-40%、斜長石25-30%、石英30-35%、黑云母5%,少量磷灰石、鋯石和榍石,鉀長石常被斜長石和鈉長石交代。區(qū)內(nèi)脈巖分布較為廣泛,種類較多,規(guī)模較小的巖脈一般分布于礦區(qū)南部,主要有石英斑巖脈()、輝長巖脈()、輝綠玢巖脈()等;規(guī)模較大的巖脈分布于礦區(qū)中部一帶,其主要巖性為花崗斑巖(),局部地段蝕變較為強(qiáng)烈。規(guī)模較小的巖脈展布方向一般為近南北向,規(guī)模較大的巖脈一般呈近東西向展布。根據(jù)礦區(qū)地層條件和地質(zhì)特定要求,本礦區(qū)巖石的可鉆性一般為7-9級,

18、部分10級,如表1-1所示。表1-1 本區(qū)巖石可鉆性等級代表巖石可鉆性等級閃長巖7級斑狀二長花崗巖9級1.6 地質(zhì)或委托單位對施工的質(zhì)量要求1.6.1 鉆探工程質(zhì)量要求鉆孔質(zhì)量要求嚴(yán)格執(zhí)行地質(zhì)巖心鉆探規(guī)程中的“六項指標(biāo)”。(1)巖礦心采取率要求取心的巖層,全孔平均采取率不得低于80%。礦化帶、重要標(biāo)志層以及礦層頂?shù)装褰唤缣?m范圍內(nèi)的巖層,平均采取率不得低于85%;礦體內(nèi)平均采取率不得低于85%。(2)鉆孔彎曲度與測量間距要求鉆孔不同孔深的各測點(diǎn)實測頂角與開孔設(shè)計頂角之差不得超過表1-2要求標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)設(shè)計,施工鉆孔為直孔,要求測量間距每鉆進(jìn)100m測一次頂角,誤差不超過2°。表1-2

19、 鉆孔頂角差允許范圍表直孔測定孔深(m)100200300允許的頂角差(度)246(3)孔深誤差的測量與校正孔深校正要求在每鉆進(jìn)50米,進(jìn)出礦層時(礦層厚度小于5米時,只測量一次),經(jīng)地質(zhì)編錄人員確認(rèn)的重要構(gòu)造部位、劃分地質(zhì)時代的層位以及下套管前和終孔后的各部位必須校正孔深??咨钫`差率小于千分之一時,不修正報表;孔深誤差率大于千分之一時要修正報表;孔深經(jīng)修正后即為達(dá)到指標(biāo)要求。(4)原始報表填寫要求各班必須指定專人在現(xiàn)場用鋼筆及時填寫原始報表,要求做到真實、齊全、準(zhǔn)確、整潔。(5)鉆孔的終孔、封孔及驗收鉆孔的終孔要求:如果按設(shè)計要求鉆孔雖已達(dá)設(shè)計孔深,但其底部仍見有礦化層、或礦層,蝕變帶、構(gòu)造

20、破碎帶等重要地質(zhì)現(xiàn)象時,則不能終孔,應(yīng)經(jīng)項目負(fù)責(zé),技術(shù)負(fù)責(zé)和編錄組長研究確認(rèn)有增加孔深的必要,則經(jīng)請示上級主管部門同意后,由編錄員填寫“鉆孔任務(wù)變更通知書”,經(jīng)項目負(fù)責(zé)或技術(shù)負(fù)責(zé)簽字后,送至機(jī)臺繼續(xù)施工。通知書中應(yīng)說明加深的原因、加深的深度。如果鉆孔已達(dá)設(shè)計要求經(jīng)地質(zhì)編錄人員詳細(xì)觀察,編錄后確認(rèn)無上述地質(zhì)現(xiàn)象、且已穿過礦層、礦化層510米,則可填發(fā)“鉆孔終孔通知書”和“鉆孔封孔要求說明書”送至機(jī)臺,同時一并將鉆孔實際柱狀圖送至機(jī)臺。鉆孔的封孔要求:終孔前鉆探施工方應(yīng)根據(jù)地質(zhì)分隊提供的實際鉆孔柱狀圖和封孔要求編寫封孔設(shè)計,經(jīng)項目負(fù)責(zé)或技術(shù)負(fù)責(zé)批準(zhǔn)后交機(jī)臺執(zhí)行,對礦層、礦化段或主要構(gòu)造破碎蝕變帶(

21、包括上述各層頂?shù)装?米之內(nèi))要用325號以上普通硅酸鹽水泥或抗硫酸鹽水泥封閉,對一般巖性的孔段用黃土封閉即可。封孔后,孔口要用水泥柱立標(biāo)記。 1.6.2 鉆孔施工要求(1)鉆孔的安裝定位由編錄員填寫“鉆孔機(jī)械安裝及定位通知書”,經(jīng)項目負(fù)責(zé)、測量組長等有關(guān)人員簽字后,發(fā)至機(jī)臺才可進(jìn)行工作。要求開孔的孔徑110mm,終孔孔徑必須大于或等于75mm。(2)開鉆前三天,編錄員必須作好鉆孔地質(zhì)設(shè)計書,經(jīng)項目負(fù)責(zé)批準(zhǔn),地質(zhì)組長、水文地質(zhì)員等簽字后發(fā)至機(jī)臺。并在開孔前地質(zhì)、探礦人員、水文地質(zhì)員及機(jī)臺全體人員介紹鉆孔施工目的,任務(wù)及地質(zhì)情況、工程質(zhì)量要求及有關(guān)事項及相應(yīng)措施。(3) 開鉆前由項目組領(lǐng)導(dǎo)為主體,

22、組成質(zhì)量驗收小組,對機(jī)臺上的組裝、安全生產(chǎn)的各項設(shè)備進(jìn)行全面的認(rèn)真檢查,認(rèn)為齊全合乎要求后,由編錄員填寫開孔通知書,通知機(jī)臺方可開鉆。(4)開鉆過程中從巖心管中取出的巖(礦)心,須嚴(yán)守操作規(guī)程,在敲打巖心管取心時,巖心管應(yīng)斜放,且離地面不應(yīng)超過20cm,落下的巖心要立即按順序擺好,防止巖(礦)心次序混亂。如發(fā)現(xiàn)巖心倒置,應(yīng)立即改正,并查明原因。發(fā)現(xiàn)有巖粉,掉塊、鋼粒等應(yīng)予以剔除。如巖(礦)心上沾有泥漿或其它雜物時,在未裝巖心箱前用水沖洗干凈,對于松軟、粉狀及易溶的巖(礦)心,取心時要仔細(xì),保持其原有狀態(tài)。對其所沾的泥漿、巖粉則不能用水洗,待泥質(zhì)半干時將其剝掉。對于碎塊、粉狀的礦心,應(yīng)用牛皮紙。

23、塑料袋或布袋裝好。(5)取出的巖(礦)心要按自上而下的順序,從左至右排列放入巖心箱中,巖心箱要用木板制成,確保在巖心運(yùn)輸、搬運(yùn)途中不發(fā)生壞損,各巖心箱中必須有隔板。每回次的巖心,必須填寫巖心牌放在該回次巖心的底部。沒有取上巖心的回次,也要填寫放置巖心牌。如專門撈取的巖心,應(yīng)再填一個巖心牌,并在巖心牌背面加以說明(寫上撈心二字)。(6)對長度>5cm的較完整的巖心或雖小于5cm,但較完整的巖礦心,需用油漆進(jìn)行編號。大于5cm的巖心在圓柱面上編號,小于5cm的巖心,可在橫切面上進(jìn)行編號。對較多碎塊組成的巖礦心,其回次編號可在首尾橫切面上編號,并在圓柱石上畫連接符號,使其首尾相連。因觀察而敲斷

24、的巖(礦)心,應(yīng)由觀察者補(bǔ)寫相同的編號,并畫連接號。(7)當(dāng)巖心裝滿后,即在箱旁寫上礦區(qū)名稱,鉆孔編號,以及巖心箱的順序號碼,箱內(nèi)巖心的起止孔深(或起止巖心回次編號)。機(jī)場上一般不得積壓巖心,在編錄人員編錄及采樣后機(jī)臺應(yīng)指定專人護(hù)送,將巖心立即運(yùn)入巖心庫,終孔后的最后一箱巖心,應(yīng)在箱旁加“終孔”二字。以上一整套工作,均由鉆機(jī)各班記錄員承擔(dān)。1.7 鉆孔及鉆探工作量重點(diǎn)針對北帶及中帶C3、C5異常,經(jīng)地表槽探揭露后,在灰?guī)r與閃長巖接觸部位(矽卡巖帶)沿走向按200-400m間距布置鉆孔進(jìn)行控制。首先,在105線、89線、69線、61線、57線、41線、33線分別布置ZK10501、ZK8901、

25、ZK6901、ZK6101、ZK5701、ZK4101、ZK3301,若見礦則適當(dāng)施工后排孔,對礦體進(jìn)一步控制;C5、C7、C8、C9異常區(qū)以驗證磁異常為主,在18線、26線、126線、146線分別布置ZK1802、ZK2602、ZK12601、ZK14601鉆孔。1.8 設(shè)計依據(jù)本設(shè)計在根據(jù)工區(qū)自然地理條件、地質(zhì)復(fù)雜程度、地形條件等基礎(chǔ)上,結(jié)合有關(guān)國家法律法規(guī)及行業(yè)規(guī)范規(guī)程而編寫。所參照的依據(jù)主要為:1.8.1 設(shè)計引用的主要法律法規(guī)1、中華人民共和國安全生產(chǎn)法 2002.11.1;2、中華人民共和國礦山安全法 2008.2.29;3、中華人民共和國勞動法 2008.1.1;4、中華人民共和

26、國職業(yè)病防治法 2001.10.27;5、中華人民共和國消防法 2008修訂;6、生產(chǎn)安全事故報告和調(diào)查條例 2007.6.1;7、金屬與非金屬礦產(chǎn)資源地質(zhì)勘探安全生產(chǎn)監(jiān)督管理暫行規(guī)定國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局第35號令;1.8.2 設(shè)計主要引用的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和專業(yè)資料1、地質(zhì)巖心鉆探規(guī)程 DZ/T0227-2010;2、地質(zhì)勘探安全規(guī)程 AQ2004-2005;3、地質(zhì)勘查標(biāo)準(zhǔn)匯編 2007 青海省國土資源廳;4、金剛石鉆探手冊劉廣志 地質(zhì)出版社 1991;5、鉆井事故與復(fù)雜問題 蔣希文 石油工業(yè)出版社 2001;6、供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范 GB5005295;7、鉆探工程技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)實務(wù)全書 NO(

27、1-4)安徽文化音像出版社 2003;1.8.3 設(shè)計引用的地質(zhì)資料和相關(guān)經(jīng)驗1、青海省格爾木市哈勒蒙套海地區(qū)鐵多金屬礦預(yù)查2012年工作總結(jié)及2013年工作安排 2013.05;2、青海省格爾木市哈勒蒙套海地區(qū)鐵多金屬礦預(yù)查項目施工合同書 2013.05;3、青海省格爾木市哈勒蒙套海地區(qū)鐵多金屬礦預(yù)查項目鉆探施工現(xiàn)場踏勘、考察及答疑情況;4、附近礦區(qū)鉆探施工經(jīng)驗;5、多年來我院在格爾木地區(qū)的鉆探施工積累的經(jīng)驗。第二章 鉆探技術(shù)設(shè)計2.1 鉆進(jìn)方法目前巖心鉆探工作中,一般根據(jù)各礦區(qū)地層巖石力學(xué)特性、結(jié)構(gòu)與構(gòu)造,結(jié)合鉆探設(shè)備與護(hù)壁堵漏措施等因素,常采用合金與金剛石分層鉆進(jìn)的方法。根據(jù)礦區(qū)地層條件

28、和地質(zhì)特定要求,以孕鑲金剛石繩索取心鉆進(jìn)方法為主,普通硬質(zhì)合金(或復(fù)合片)鉆進(jìn)方法為輔,部分采心困難地層選用局部反循環(huán)鉆具取心,以滿足地質(zhì)采心的要求。2.1.1不同鉆進(jìn)方法鉆進(jìn)不同巖層的具體技術(shù)要求和措施(1)大口徑硬質(zhì)合金鉆進(jìn)技術(shù)要求和措施硬質(zhì)合金鉆進(jìn)適用于第四系覆蓋層和中等硬度以下的巖層,即15級的巖層。采用合金鉆進(jìn)參數(shù)如表2-1。表2-1 硬質(zhì)合金鉆進(jìn)參數(shù)鉆進(jìn)參數(shù)單位鉆孔口徑mmN(76)H(96)P(122)S(150)鉆壓kN5768811912轉(zhuǎn)速r/min100500704005030030200泵量L/min501206015080180100200在鉆進(jìn)中除了合理選用鉆頭結(jié)構(gòu)

29、和鉆進(jìn)技術(shù)參數(shù)外,還必須有正確的操作方法,才能達(dá)到提高鉆進(jìn)效率和鉆頭使用壽命的目標(biāo)。因此,應(yīng)注意以下幾方面:新鉆頭入孔內(nèi),應(yīng)離孔底0.5米以上并輕壓慢轉(zhuǎn)掃至孔底,以防止新鉆頭被擠夾住。掃孔時速度要慢,以防止合金崩刃或因孔底有殘留巖心而堵塞。要經(jīng)常保持孔底清潔??變?nèi)的巖粉、崩落的合金須及時撈取,孔內(nèi)有殘留巖心在0.5米以上或有脫落巖心時不得下入新鉆頭。為保持孔徑一致,鉆頭應(yīng)排隊使用。原則是先用外徑大內(nèi)徑小,后用外徑小內(nèi)徑大的。正常鉆進(jìn)壓力要均勻,不得無故提動鉆具,并隨著合金的磨鈍逐步加大壓力。發(fā)現(xiàn)巖心堵塞時要及時處理,無效時立即提鉆以防止孔內(nèi)事故。合理掌握好回次進(jìn)尺時間。合金鉆進(jìn)時因磨料逐漸磨鈍

30、而出現(xiàn)鉆孔縮徑和鉆速逐步下降,因此,為避免下一回次的擴(kuò)孔、起下鉆時間和提高回次效率,應(yīng)當(dāng)確定合理的回次進(jìn)尺時間,這是提高鉆速的有效措施之一。可通過計算法或作圖法進(jìn)行現(xiàn)場確定,各礦區(qū)地層情況不一,在此無法具體給出數(shù)據(jù)?;卮毋@速= (回次累計進(jìn)尺)/(鉆進(jìn)時間累計 + 起下鉆時間)(2)分層鉆進(jìn)的選擇原則在軟的和部分中硬巖層中采用硬質(zhì)合金鉆進(jìn)。這類地層不宜采用金剛石鉆進(jìn),因為金剛石鉆頭破碎軟的塑性巖石時體積破碎效率低,同時如果沖洗液量不合理時產(chǎn)生的巖粉會粘到鉆頭唇面上,從而妨礙鉆進(jìn)降低鉆速甚至?xí)l(fā)生燒鉆事故。在部分中硬至硬的巖層可選用針狀合金鉆頭鉆進(jìn)。針狀合金鉆頭具多刃、自磨出刃、不易崩刃的特點(diǎn)且

31、耐沖擊,對破碎巖石有利,在6至8級巖石中比普通合金鉆頭效率高1至3倍,達(dá)到細(xì)粒金剛石鉆頭鉆進(jìn)的水平。同時它還可與金剛石鉆頭配套使用,從而實現(xiàn)分層鉆進(jìn)。在中硬至堅硬的巖層以及弱、中研磨性且較完整的巖層可采用不同粒度的表鑲或孕鑲鉆頭鉆進(jìn)。在中硬至堅硬巖層以及中、強(qiáng)研磨性巖層、破碎巖層中宜采用孕鑲鉆頭鉆進(jìn)。(3)金鋼石繩索取心鉆進(jìn)技術(shù)要求和措施金剛石繩索取心作為本礦區(qū)的主要鉆進(jìn)方法,要求鉆進(jìn)中避免鉆具強(qiáng)烈震動、鉆壓、轉(zhuǎn)速要與巖層相適應(yīng),不要盲目加壓或提高轉(zhuǎn)速、合理地選擇鉆具級配、鉆具各部件之間的同心度要好、管材和絲扣部分無傷裂、合理地調(diào)整鉆具內(nèi)管卡簧座底端與鉆頭內(nèi)臺階的距離,彈卡與彈卡擋頭的頂面距離

32、、內(nèi)管總成在外管總成卡裝牢固,撈取方便靈活。熟悉繩索取心鉆具結(jié)構(gòu)原理和使用維護(hù)規(guī)程,能熟練根據(jù)鉆探施工條件,合理掌握鉆進(jìn)參數(shù),充分發(fā)揮金剛石繩索取心鉆探優(yōu)越性,減少各類事故,保證繩索取心順利進(jìn)行。2.1.2 鉆頭選型及鉆進(jìn)技術(shù)參數(shù)確定(1)硬質(zhì)合金鉆頭的選擇硬質(zhì)合金鉆頭的選擇應(yīng)根據(jù)鉆頭直徑、巖石性質(zhì)和所鉆進(jìn)巖層的最高的生產(chǎn)指標(biāo)(機(jī)械鉆速、回次進(jìn)尺、鉆頭進(jìn)尺)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)(鉆頭成本、使用次數(shù))選擇鉆頭上切削具的數(shù)量、出刃大小、鑲焊角度及刃尖角。鉆頭的內(nèi)、外、底出刃應(yīng)對稱、平整,鑲焊要牢固,不合格者,不準(zhǔn)使用。舊鉆頭經(jīng)修磨合格后方能再用。相鄰回次的硬質(zhì)合金鉆頭內(nèi)外徑不得相差過大,鉆頭下入鉆孔后,應(yīng)慢

33、速、輕壓掃孔到底,再逐漸加足所需壓力。鉆進(jìn)硬巖層時嚴(yán)禁在壓力不足的情況下單純加快鉆速,合理掌握回次提鉆長度,要根據(jù)鉆頭的磨損情況,改變下一個回次的鉆進(jìn)技術(shù)參數(shù)(表2-1)。硬質(zhì)合金鉆頭主要用于第四系開孔階段及部分完整地層中,口徑為110mm普通合金鉆頭,排列形式可選擇品字型、單雙環(huán)型等,大八角硬質(zhì)合金鉆頭主要用于開孔地層、砂礫卵石地層及部分完整地層。(2)金剛石鉆頭、擴(kuò)孔器的選擇金剛石鉆頭、擴(kuò)孔器的選擇應(yīng)根據(jù)巖石的可鉆性、研磨性和完整程度來選擇鉆頭、擴(kuò)孔器的類型、金剛石粒度和濃度及胎體硬度,對研磨性較大的巖層應(yīng)選擇胎體硬度大、金剛石濃度高、粒度較大的孕鑲金剛石鉆頭(表2-2、3、4)。對節(jié)理、

34、裂隙、構(gòu)造發(fā)育的破碎巖層,應(yīng)選用胎體硬度大、粒度大、濃度高的孕鑲金剛石鉆頭,底唇面為單階梯狀,防止破碎地層造斜。本區(qū)的可鉆性一般為7-9級,部分達(dá)10級,選用部分人造大粒度孕鑲金剛石鉆頭,其胎體硬度HRC3538,粒度4060目,濃度75(鉆頭的內(nèi)外徑要補(bǔ)強(qiáng)),在較完整地層鉆頭底唇形狀使用圓弧型,破碎地層采用單階梯狀,防止造斜。在使用新金剛石鉆頭下鉆時,先對鉆頭進(jìn)行初磨,以保證孕鑲金剛石能較好的出刃,有足夠的壓力克取巖石。鉆頭應(yīng)該排隊使用,先用外徑大、內(nèi)徑小的,后用外徑小、內(nèi)徑大的,以外徑為主,大小排隊編號并有次序地輪換進(jìn)行使用。當(dāng)每次次提上鉆頭都要重新卡量尺寸,重新按尺寸大小排隊,以免發(fā)生夾

35、鉆事故和巖心堵塞。當(dāng)鉆頭出現(xiàn)下列情況時,不得下入孔內(nèi):1)孕鑲鉆頭內(nèi)外徑尺寸較標(biāo)準(zhǔn)尺寸磨損0.4mm以上;2)鉆頭出現(xiàn)異常磨損;3)鉆頭水口和水槽高度嚴(yán)重磨損;4)胎體有明顯裂紋、掉塊及唇面出現(xiàn)溝槽、微燒、臺階或被嚴(yán)重沖蝕;5)鉆頭體變形,螺紋損壞。金剛石擴(kuò)孔器的作用是修整孔徑、扶正鉆具的功效。參照金剛石鉆頭選型,確定使用孕鑲金剛石擴(kuò)孔器。選擇通水和排粉性能較好的螺旋狀人造金剛石聚晶擴(kuò)孔器HRC4045,粒度(22·5)×5 mm,胎片補(bǔ)強(qiáng),用于制造擴(kuò)孔器的金剛石質(zhì)量與鉆頭使用的金剛石質(zhì)量相當(dāng)。表2-2 金剛石鉆進(jìn)推薦鉆壓參數(shù)鉆頭壓力(kg)普通孕鑲鉆頭繩索取心鉆頭鉆頭直徑

36、(mm)表鑲孕鑲初壓力正常壓力一般壓力最大壓力一般壓力最大壓力75100-200600-1100800-10001200900-1200140095100-200800-1500900-120013001000-14001600表2-3 金剛石鉆進(jìn)推薦轉(zhuǎn)速參數(shù)鉆頭直徑(mm)鉆頭類型表鑲孕鑲轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/分)轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/分)75300-550400-85095250-500350-700表2-4 金剛石鉆進(jìn)推薦泵量參數(shù) 鉆頭直徑(mm)金剛石鉆進(jìn)泵量(升/分)繩索取心鉆進(jìn)泵量(升/分)7540-6040-709550-7050-80C、繩索取心鉆進(jìn)操作規(guī)程1)要避免打“單管”現(xiàn)象(即在內(nèi)管未到位就鉆

37、進(jìn))。將檢查合格的內(nèi)管總成從孔口自由投放,也可開泵利用泵壓送到位,當(dāng)泵壓較空載泵壓迅速增加12MPa,即可認(rèn)為內(nèi)管總成已到位。確保當(dāng)鉆具到達(dá)孔底方可開始鉆進(jìn)。2)嚴(yán)禁出現(xiàn)泵量小于規(guī)程參數(shù)要求時就以正常鉆進(jìn)參數(shù)(鉆壓、轉(zhuǎn)速)進(jìn)行鉆進(jìn)以防出現(xiàn)燒鉆。3)提鉆時,必須打撈出內(nèi)管總成。提鉆后重新下鉆時,同樣應(yīng)先下外管,再投內(nèi)管。應(yīng)合理控制提、下鉆速度,所以當(dāng)裸眼段存在復(fù)雜地層時,應(yīng)放慢提、下鉆速度;提升鉆具及打撈內(nèi)管總成時,均須向孔內(nèi)回灌一定量的沖洗液,控制井內(nèi)液面高度變化;4)鉆進(jìn)時,鉆壓變化幅度應(yīng)控制在5kN之內(nèi)。5)當(dāng)鉆進(jìn)到巖心快裝滿內(nèi)管(進(jìn)尺不準(zhǔn)超過內(nèi)管長度)或發(fā)生巖心堵塞時,應(yīng)立即進(jìn)行打撈巖心

38、,停泵后先將鉆具提離孔底,提斷巖心,下放打撈器;當(dāng)確認(rèn)打撈器撈鉤已鉤住撈矛頭時,即可以開動絞車提升內(nèi)管。6)停鉆時需及時打撈內(nèi)管總成。7)當(dāng)內(nèi)管撈出孔口后,卸開撈鉤,緩慢下放,以免調(diào)長螺桿部分被折彎。確認(rèn)鉆柱內(nèi)無巖心時,可將另一套備用內(nèi)管由孔口投入鉆桿內(nèi),并接上主動鉆桿、開泵壓送內(nèi)管。8)一旦發(fā)現(xiàn)鉆桿折斷,則不準(zhǔn)下入打撈器進(jìn)行撈取內(nèi)管工作。9)若遇到斷鉆桿事故,一般采用套管公錐去打撈。10)內(nèi)管均采用半合管形式,取巖心時卸開半合管,平放在地上,將上面一半取去,取一長度直徑相當(dāng)?shù)陌雸A塑料管蓋上去,緩緩翻轉(zhuǎn)內(nèi)管,使下一半內(nèi)管處在上面取下,原狀巖心留在塑料管內(nèi),禁止用鐵錘敲擊內(nèi)管。11)取出巖心后,

39、應(yīng)清洗并檢查內(nèi)管總成,經(jīng)過檢查認(rèn)為合格后,并注油保養(yǎng)放在不易被壓、踩的地方,以備下個回次再用。2.2 鉆孔結(jié)構(gòu)鉆孔結(jié)構(gòu)是指開孔至終孔孔身口徑的變化。換徑次數(shù)愈多,鉆孔結(jié)構(gòu)越復(fù)雜,反之越簡單。鉆孔結(jié)構(gòu)的選擇,要充分考慮礦區(qū)的巖石性質(zhì)、水文地質(zhì)條件、終孔口徑、鉆孔深度、鉆進(jìn)方法、鉆孔用途等因素。確定鉆孔結(jié)構(gòu)總的原則:以終孔直徑做為擬定鉆孔結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn),對照理想巖層剖面自下而上擬定各段的口徑和開孔直徑。在保證鉆孔質(zhì)量和安全鉆進(jìn)的前提下,盡可能地采用泥漿護(hù)孔從而減少或不下套管和少換徑,最大限度地簡化鉆孔結(jié)構(gòu)。鉆孔結(jié)構(gòu)選擇依據(jù):(1)終孔直徑終孔直徑是設(shè)計鉆孔結(jié)構(gòu)的先決條件,以此為依據(jù)根據(jù)地層的復(fù)雜程度等

40、因素,從下向上推算。影響終孔直徑選擇的因素是多樣的,比如鉆頭型式、鉆進(jìn)方法、地質(zhì)要求、鉆孔用途、孔內(nèi)測井儀器和裝置的規(guī)格、鉆機(jī)動力容量等。通常情況下,在滿足鉆進(jìn)至給定深度和取樣的要求下,鉆孔直徑盡可能小;但在新區(qū)上鉆或地層復(fù)雜的地方上鉆,終孔直徑宜選大些,以便于在可能發(fā)生事故時留有備用口徑。(2)換徑次數(shù):是否換徑應(yīng)由以下幾個方面決定:用套管護(hù)壁問題:取決于對鉆孔地質(zhì)情況的了解程度和鉆孔復(fù)雜情況。當(dāng)鉆進(jìn)松散的砂礫巖、流砂層、受地下水影響,用泥漿護(hù)孔無效時;穿過較厚的節(jié)理、裂隙發(fā)育的破碎帶、坍塌、掉塊極為嚴(yán)重,采用泥漿、水泥漿或其它方法護(hù)孔無效時;鉆孔遇到含水構(gòu)造或與大裂隙貫通,嚴(yán)重漏水,用其它

41、方法止水無效時。上述三種情況下應(yīng)考慮下入套管換徑鉆進(jìn),應(yīng)根據(jù)可能遇到的情況確定好所下套管的層數(shù)。鉆機(jī)能力問題:鉆機(jī)動力是一定的,不同口徑到達(dá)一定的深度后就要及時改換以便繼續(xù)鉆進(jìn)。鉆具級配問題:盡可能選擇鉆桿直徑與鉆頭直徑相接近,利于孔壁穩(wěn)定。鉆進(jìn)效率問題:口徑越大,效率相應(yīng)會低些,因此在滿足取樣要求的情況下盡可能用較小的口徑。依據(jù)鉆孔設(shè)計深度和終孔口徑要求、施工地層完整程度以及鉆機(jī)性能等,在滿足終孔口徑的前提下,盡量少換或采用優(yōu)質(zhì)沖洗液護(hù)孔裸眼鉆進(jìn),盡量簡化鉆孔結(jié)構(gòu)。根據(jù)該區(qū)地質(zhì)設(shè)計要求,開孔口徑選用110mm,終孔孔徑不小于75mm。故采用110mm口徑開孔并下好108mm孔口管,換用95m

42、m口徑鉆進(jìn)至較完整堅實巖段下好89mm套管,最后用75mm口徑鉆進(jìn)至終孔(如圖2-1所示)。圖2-1 鉆孔結(jié)構(gòu)2.3 沖洗液與護(hù)孔堵漏鉆孔沖洗液循環(huán)系統(tǒng)的優(yōu)劣,直接影響著鉆進(jìn)速度、鉆探質(zhì)量、孔內(nèi)的安全程度和材料消耗。鉆孔沖洗液已成為鉆探工作實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、安全、低耗、全面完成勘探任務(wù)的一項重要因素。2.3.1 沖洗液的功用、種類(1)功用: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。它主要起的作用是:清洗孔底,懸浮和攜帶巖粉。借循環(huán)著的沖洗液將鉆頭破碎的巖粉、巖屑及時攜帶至地表,以保持孔底清潔;而當(dāng)沖洗液中斷時,利用其本身的觸變性,將巖粉懸浮起來,防止巖粉迅速

43、沉淀造成埋鉆事故。冷卻鉆頭,提高鉆頭的使用壽命。鉆進(jìn)過程中,孔底產(chǎn)生很高的溫度(二百至三百度),因此,借沖洗液的循環(huán)將熱量帶走,從而達(dá)到冷卻鉆頭延長鉆頭使用壽命的目的。潤滑鉆頭和鉆具,減弱鉆具振動。使用加潤滑劑的乳化沖洗液可減小鉆頭與孔底巖石、鉆具與孔壁間的摩擦阻力和有效地減弱鉆具高速回轉(zhuǎn)時振動及減輕鉆機(jī)動力機(jī)等的負(fù)荷,使鉆頭工作平穩(wěn)。形成泥皮,保護(hù)孔壁。利用沖洗液本身性能,在孔壁上形成薄而堅韌、致密的泥皮,從而防止孔壁坍塌、掉塊;調(diào)節(jié)沖洗液的比重,可防止涌水、漏失、井噴等事故等。輸送巖心。反循環(huán)連續(xù)取心鉆進(jìn)時,利用沖洗液作介質(zhì),通過鉆桿柱連續(xù)向地面輸送巖心,這種方法取得的巖心,代表性好,層位

44、準(zhǔn)確。傳遞動力。如渦輪鉆、螺桿鉆、沖擊回轉(zhuǎn)鉆等,采用它作動力的傳遞。(2)種類:種類:泥漿(水基泥漿、低固相泥漿、充氣泥漿、泡沫泥漿)、乳狀液等幾種類型。2.3.2 鉆孔沖洗方式主要有全孔循環(huán)和孔底局部反循環(huán)二種方式。全孔循環(huán)又分正循環(huán)與反循環(huán)兩種。正循環(huán)是用水泵壓送沖洗液由鉆桿柱中心進(jìn)入孔底并經(jīng)鉆頭水口返出,經(jīng)鉆桿與孔壁環(huán)狀間隙上返至孔口,通過地面循環(huán)槽流入泥漿池,不需要孔口密封器等附加裝置,適用于各種鉆進(jìn)方法。孔底局部反循環(huán)實際上是一種正反循環(huán)結(jié)合的循環(huán)方式,它是用于提高巖心采取率的一種方法,常用的是噴射式反循環(huán)(沖洗液由鉆桿柱中心下去,從噴反接頭處流出,在管內(nèi)形成負(fù)壓抽吸力,從而形成孔底

45、局部反循環(huán))。根據(jù)施工區(qū)地層條件,在施工中確定使用正循環(huán)法鉆進(jìn)。2.3.3 不同地層選用的泥漿類型及性能根據(jù)礦區(qū)巖層特點(diǎn)、鉆進(jìn)方法、鉆孔深度選擇沖洗液的類型,確定沖洗液的性能。本區(qū)使用SD-KP低固相沖洗液,其配方、沖洗液性能參數(shù)為:開孔及第四系覆蓋層孔段配方:清水+膨潤土+植物膠SD-1+KP共聚物+CMC+PAM。沖洗液性能參數(shù)為:粘度22s,密度1.055g/cm3,濾水量15mL/30min,pH值8.5泥餅厚度0.85mm。完整及較完整孔段配方:清水+膨潤土+植物膠SD-1+KP共聚物+CMC+PAM+06型高效潤滑劑。沖洗液性能參數(shù)為:粘度20s,密度1.05g/cm3,濾水量10

46、mL/30min,pH值9,泥餅厚度0.7mm。復(fù)雜地層孔段配方:清水+膨潤土+植物膠SD-1+KP共聚物+CMC+PAM+06型高效潤滑劑+多效堵漏劑(隨鉆型)。沖洗液性能參數(shù)為:粘度1920s,密度1.03g/cm3,濾水量12mL/30min,pH值910,泥餅厚度0.5mm。沖洗液配制及日常管理應(yīng)注意的問題(1)對試劑要進(jìn)行品種鑒定,雖然我們沒有泥漿實驗室,但在使用一些試劑要先配制“小樣”,測試性能后方可使用。比如有的水解聚丙烯酰胺分子量達(dá)不到,纖維素粘度不夠等。(2)必須預(yù)制浸泡,粘土和高分子鏈溶解和無機(jī)物溶解過程原理不盡相同。比如市場上購買的粘土大多數(shù)為鈣土,預(yù)浸泡8h以上是在純堿

47、作用下完成鈉化過程;而高分子只有長時間浸泡,其大分子長鏈才能充分展開,在沖洗液中發(fā)揮吸附和交聯(lián)作用等。(3)要特別注意添加順序,為避免因添加劑之間阻溶和不理想交聯(lián)而導(dǎo)致絮凝等現(xiàn)象,必須按先無機(jī)后有機(jī),分子量由小到大等順序添加。(4)攪拌要充分,各種添加劑之間的交聯(lián)和作用必須具備充分的接觸條件,每一種添加劑加入后至少要保持30分鐘攪拌。(5)每班測試兩次泥漿比重、漏斗粘度,并做好記錄,泥漿性能達(dá)不到要求的要及時調(diào)整。(6)勤撈取沉淀池中巖粉,盡可能避免巖粉參與泥漿循環(huán)。(7)時刻觀察泥漿液面的變化,發(fā)現(xiàn)泥漿漏失或孔內(nèi)涌水,要及時治理。(8)泥漿管理人員每班至少測定一次沖洗液的常規(guī)性能,并將測到的

48、數(shù)據(jù)匯入班報表內(nèi),根據(jù)情況及時調(diào)整沖洗液性能。(9)每臺鉆機(jī)配備沖洗液測斜儀器一套,即比重稱、粘度計、失水量儀、含沙量儀和PH試紙等,由專人使用、保管。2.3.4 護(hù)壁堵漏措施鉆孔漏失主要分為滲透性漏失、裂縫性漏失、溶洞性漏失以及人為因素漏失四種漏失類型。(1)滲透性漏失。滲透性漏失多發(fā)生在滲透性良好、孔隙度大的砂巖及砂礫巖地層中,這種地層巖石顆粒較粗,顆粒之間未膠結(jié)或膠結(jié)差。其漏失原因主要是孔內(nèi)壓力不平衡,即泥漿的循環(huán)當(dāng)量密度超過了地層壓力系數(shù),使沖洗液漏入地層。(2)裂縫性漏失。裂縫性漏失常發(fā)生在石灰鹽、白云巖或是斷層、地層不整合面、地層破碎帶及火成巖侵入體等地層中,漏失通道是大的孔隙洞穴

49、及大的裂縫。(3)溶洞漏失。溶洞漏失常出現(xiàn)在石灰?guī)r、白云巖等地層中,特點(diǎn)是漏失量大,持續(xù)時間長,經(jīng)常發(fā)生有進(jìn)無出的大漏失,且這種漏失的發(fā)生往往比較突然。(4)人為因素造成的漏失??變?nèi)液柱壓力大于地層破裂壓力時,地層就會發(fā)生漏失。鉆進(jìn)作業(yè)中,人為因素造成的漏失,往往是由于操作和泥漿流變性這兩方面所引起的,常見的有以下幾種情況。起、下鉆時,特別是下鉆時下放速度過快,或者是在鉆頭、擴(kuò)孔器泥包的情況下,猛提猛放鉆桿柱,造成壓力激動將地層壓裂發(fā)生漏失。下套管時,下放速度過快,造成壓力激動,也會將地層壓裂發(fā)生漏失。沖洗液切力過高,特別是靜切力過高時,加上開泵過猛或是下鉆速度過快,造成瞬時壓力激動將地層壓漏

50、。在實際鉆進(jìn)中一定避免上述幾種情況的發(fā)生,注意提下鉆速度要控制好,泵量應(yīng)先從小泵量向大泵量逐漸轉(zhuǎn)換。A、鉆孔施工期間如發(fā)現(xiàn)漏失或坍塌嚴(yán)重時,主要采用高標(biāo)號地勘水泥固孔,進(jìn)行護(hù)壁堵漏。根據(jù)礦區(qū)氣溫,一般水泥漿液的水灰比在0.45左右??诇\時可投入水泥球或從孔口直接灌注水泥漿液,在孔深超過100M時則用泵送,這時水泥漿流動度要求1516cm,可泵期2h,候凝時間1648h,天氣寒冷時,可適量的加入CaCl2以提高水泥速凝早強(qiáng)效果。B、如果孔段漏失在300ML/30min以下,則使用801或802堵漏劑堵漏,其配制使用方法為:先使用固相含量15%左右的基漿;粘度3045秒,再加入801或802堵漏劑

51、0.2-5%充分?jǐn)嚢栊纬删W(wǎng)狀結(jié)構(gòu)后,泵送入孔內(nèi)循環(huán)3040ML/30min,對輕微漏失有很好的效果。C、其它護(hù)壁堵漏套管護(hù)壁堵漏:當(dāng)然在實際施工過程中根據(jù)鉆孔情況,采取適當(dāng)?shù)亩侣┓绞剑绻褂靡陨弦恍┒侣┓椒]有取得明顯的效果時,根據(jù)現(xiàn)場情況協(xié)商而定。具備條件時,最行之有效的方法是下入技術(shù)套管隔離漏失層。表2-5 常用堵漏方法簡表類別名稱配方及性能灌送方法固化及強(qiáng)度適用范圍泥漿稠漿靜止遇到漏失時,用膨潤土配制相對密度1.11.15的泥漿,加處理劑是粘度達(dá)50s以上,切力較大而失水較小的泥漿循環(huán)漏失部位。并提鉆靜止820小時,利用巖粉及稠漿堵塞漏失通道。泵送不固化輕微漏失凍膠泥漿及其他結(jié)構(gòu)泥漿以

52、泥漿為主,加入水泥、氯化鈣、水玻璃等結(jié)構(gòu)形成劑,配成高粘度凍膠狀物,配方:1m3泥漿中加入水泥150200kg,CaCl2或水玻璃1520kg泵送或從孔口注入,靜止24小時能凝固但強(qiáng)度比較低輕微漏失及完全漏失加入惰性材料的泥漿在泥漿中加人各種惰性材料,如鋸末等。配方:1m3泥漿中加入50120kg鋸末(加入量以實際漏失程度決定),相對粘度1.151.2,粘度4050s泵送或從孔口倒入不固化中等漏失水泥漿普通水泥漿普通硅酸鹽水泥,小水灰比(約0.45),可加入氯化鈣或三乙醇胺等外加劑調(diào)節(jié)水泥漿性能泵送并侯凝12小時以上固化強(qiáng)度高完全或嚴(yán)重漏失特種水泥漿液地勘水泥或硫鋁酸鹽水泥等,專用水泥基本上不用再加入外加劑,特點(diǎn)是侯凝時間短,強(qiáng)度高泵送并侯凝6小時以上固化早期強(qiáng)度高完全或嚴(yán)重漏失帶填充物的泥漿在水泥漿中加入粘土配制成膠質(zhì)泥漿,再加入鋸末、核桃殼等惰性物質(zhì)配制成填充物泥漿以增加堵塞能力泵送固化,有一定強(qiáng)度完全或嚴(yán)重漏失水泥速凝混合物水泥漿中加入CaCl2、水玻璃、燒堿、石膏等多種速凝劑,配制成速凝混合物。注意不能泵送。雙管孔內(nèi)混合或從孔口倒入固化,強(qiáng)度中等嚴(yán)重漏失溶洞地層化學(xué)漿液聚丙烯酰胺高分子量聚丙烯酰胺加入KCl或水玻璃等交聯(lián)劑,配制成高粘度的漿液,粘度能達(dá)到60s以上孔口倒入或泵送凝結(jié)強(qiáng)度不高中等漏失其他材料粘土球用優(yōu)質(zhì)粘土制成1厘米左右的球狀,可以加入麻絲、高粘度CMC

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