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文檔簡介
中華人民共和國地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準中華人民共和國國土資源部發(fā)布IDZ/T0227—2010前言 V 12規(guī)范性引用文件 13基本規(guī)定 13.1鉆孔口徑系列 13.2鉆孔深度 23.3巖石鉆進特性 23.4鉆探方法 44鉆探工程設(shè)計 54.1設(shè)計的基本要求 54.2設(shè)計依據(jù) 54.3設(shè)計編寫的主要內(nèi)容與要求 55鉆探設(shè)備的選擇和安裝 85.1鉆探設(shè)備的選擇 85.2設(shè)備安裝 95.3安裝驗收 6硬質(zhì)合金鉆探 6.1硬質(zhì)合金鉆頭的選擇 6.2硬質(zhì)合金鉆進技術(shù)參數(shù) 6.3針狀硬質(zhì)合金鉆進 6.4硬質(zhì)合金鉆進注意事項 7金剛石鉆探 7.1鉆頭、擴孔器磨料的選擇 7.2金剛石鉆頭和擴孔器的選擇 7.3金剛石鉆頭的合理使用 7.4金剛石取心鉆具 7.5金剛石巖心鉆進技術(shù)參數(shù) 7.6金剛石鉆進操作技術(shù)要求 8金剛石繩索取心鉆探 8.1繩索取心鉆頭和擴孔器的選擇 8.2繩索取心鉆具 8.3繩索取心鉆進技術(shù)參數(shù) 8.4泥漿鉆進操作要求 8.5鉆桿內(nèi)壁結(jié)垢防治措施 9沖擊回轉(zhuǎn)鉆探 22Ⅱ9.1沖擊回轉(zhuǎn)鉆探適用條件 9.2液動沖擊器類型 239.3鉆探設(shè)備及附屬裝置的選擇 9.4液動沖擊回轉(zhuǎn)鉆進工藝要求 10定向鉆探與定向取心 10.1定向鉆探適用條件 2410.2初級定向鉆進 10.3受控定向鉆進 2410.4糾斜鉆進 2510.5巖心定向技術(shù) 2611空氣反循環(huán)取樣鉆探 11.1技術(shù)特點和適用條件 2611.2設(shè)備的選擇與配套 11.3鉆具組合 2711.4鉆進工藝 2811.5空氣介質(zhì)種類與特性 11.6除塵與消泡 11.7樣品的收集與縮分 3111.8常見問題的處理方法 12.1類型和應(yīng)用地層 12.2沖洗液常用材料和化學(xué)處理劑 12.3沖洗液主要性能指標(biāo) 12.4現(xiàn)場沖洗液的配制與維護 12.5維護與管理 12.6防止繩索取心鉆桿內(nèi)壁結(jié)垢對沖洗液的性能要求 12.7廢漿處理 13護壁和堵漏 13.1不同地層和應(yīng)力異常帶的護壁措施 13.2套管護壁 13.3堵漏與止涌 14鉆孔軌跡測量 14.1一般規(guī)定 14.2鉆孔軸線軌跡簡便計算方法 15孔內(nèi)事故的分類和預(yù)防處理 15.1孔內(nèi)事故分類 15.2預(yù)防孔內(nèi)事故的基本要求 15.3處理孔內(nèi)事故的基本要求 15.5鉆具折斷、脫落及跑鉆事故的預(yù)防和處理 15.6套管事故的處理 Ⅲ15.7孔內(nèi)落入工具物件的處理 15.8測井事故的預(yù)防和處理 15.9處理事故的安全規(guī)定 4116鉆探工程質(zhì)量 4116.1鉆孔質(zhì)量要求 4116.2保證鉆探工程質(zhì)量的措施 17.1健康管理 4417.2安全管理 4417.3環(huán)境保護管理 18生產(chǎn)管理 18.1施工管理基本規(guī)定 18.2管理制度 19鉆探施工技術(shù)檔案 19.1建立鉆探施工技術(shù)檔案的基本要求 19.2鉆探工程技術(shù)檔案基本內(nèi)容 附錄A(資料性附錄)沖洗液化學(xué)處理劑、性能測試和配漿基本計算 附錄B(資料性附錄)鉆探工程施工技術(shù)報告編寫提綱 參考文獻 V本規(guī)程包括了巖心鉆探工程設(shè)計的編制、鉆探方法和設(shè)備選擇、通用的工藝方法、沖洗介質(zhì)及施工守則、鉆孔質(zhì)量保證、鉆探施工的人身健康、安全、環(huán)境保護和生產(chǎn)管理等方面的內(nèi)容,是不同領(lǐng)域巖心鉆探工程及各種專項鉆探工藝技術(shù)方法的基礎(chǔ)性規(guī)程。本規(guī)程是地質(zhì)巖心鉆探工程設(shè)計、施工、管理和檢查驗收等各項工作的重要依據(jù)和準則。對于不同的勘查對象、勘查階段、勘查目的而有所變更的一些特殊要求和技術(shù)指標(biāo),應(yīng)符合相關(guān)的規(guī)程、規(guī)范或通過協(xié)議、合同做出明確規(guī)定。本規(guī)程是遵循GB/T1.1—2009的起草規(guī)則,首次以技術(shù)標(biāo)準形式發(fā)布。本規(guī)程由中國地質(zhì)調(diào)查局提出。本規(guī)程由國土資源部歸口。本規(guī)程起草單位:中國地質(zhì)科學(xué)院勘探技術(shù)研究所。本規(guī)程由國土資源部負責(zé)解釋。1地質(zhì)巖心鉆探規(guī)程1范圍本規(guī)程規(guī)定了鉆探施工過程所有工序的技術(shù)要求及相關(guān)管理規(guī)定。本規(guī)程中對“巖心”的界定是廣義的,指能采集到的各類巖石樣品,即除圓柱狀的巖心外,也包括各種巖塊、巖樣和巖屑,故各種反循環(huán)連續(xù)取心也被納入巖心鉆探的范圍。本規(guī)程主要適用于地質(zhì)巖心鉆探,工程勘察、工程施工、水文水井鉆探和油氣井鉆探的小口徑鉆孔施工,可參照本規(guī)程。本規(guī)程適用于孔深3000m以內(nèi)的鉆孔施工。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T1.1標(biāo)準化工作導(dǎo)則第1部分:標(biāo)準的結(jié)構(gòu)和編寫GB/T3787手持式電動工具的管理、使用、檢查和維修安全技術(shù)規(guī)程GB/T5005鉆井液材料規(guī)范GB6722爆破安全規(guī)程GB/T9151鉆探工程名詞術(shù)語GB15848鈾礦地質(zhì)勘查輻射防護和環(huán)境保護規(guī)定GB/T16950金剛石巖心鉆探鉆具設(shè)備GB/T16951金剛石繩索取心鉆探鉆具設(shè)備GB/T18376.2硬質(zhì)合金牌號第二部分:地質(zhì)、礦山工具用硬質(zhì)合金牌號GB50194建設(shè)工程施工現(xiàn)場供用電安全規(guī)范AQ2004地質(zhì)勘探安全規(guī)程DZ/T0032—1992地質(zhì)勘查鉆探巖礦心管理通則DZ/T0053液動沖擊回轉(zhuǎn)鉆探技術(shù)規(guī)程DZ/T0054定向鉆進技術(shù)規(guī)范DZ/T0078固體礦產(chǎn)勘查原始地質(zhì)編錄規(guī)定DZ/T0088地質(zhì)鉆探用鉆塔系列3基本規(guī)定3.1鉆孔口徑系列地質(zhì)巖心鉆探口徑系列是鉆探工程最基礎(chǔ)的規(guī)定,依照國際通用的標(biāo)準采用R、E、A、B、N、H、P、S作為代號,規(guī)格代號及對應(yīng)的公稱口徑見表1。表1規(guī)格代號及對應(yīng)的公稱口徑單位為毫米REABNHPS公稱口徑2公稱口徑只代表理論鉆孔口徑尺寸,以便于統(tǒng)一鉆具的規(guī)格系列,實際的鉆頭、擴孔器外徑尺寸可根據(jù)不同的鉆進方法和地層情況在合理范圍內(nèi)確定。3.2鉆孔深度不同的應(yīng)用領(lǐng)域鈷孔深度的劃分標(biāo)準不同,地質(zhì)巖心鉆探鉆孔深度劃分見表2。表2僅適用于地表地質(zhì)鉆孔深度劃分,不適用于坑道內(nèi)鉆孔、工程地質(zhì)鉆孔、油氣鉆孔、水文地質(zhì)及地?zé)徙@孔等的深度表2地質(zhì)巖心鉆孔深度分級鉆孔類別中深孔深度范圍3.3巖石鉆進特性3.3.1巖石可鉆性地質(zhì)居心鋪探巖石可鉆性分級采用綜合分級法,是以君石物理力學(xué)性質(zhì)和巖石局部抗機械破碎能性級別巖石物理力學(xué)性質(zhì)代表巖石舉例硬質(zhì)5理巖、百色大理巖、石英閃長玢巖、黑色片巖、透輝石大理巖、大理巖6石大理巖、黑云母大理巖、白云巖、蝕變角閃閃長巖、角閃變粒巖、角閃巖、黑云石英片巖、角巖、透輝石榴石矽卡巖、黑云白云石大理巖7白云母斜長片麻巖、石英白云石大理巖、透輝玢巖、黑云母石英片巖3表3巖心鉆探巖石可鉆性分級(續(xù))性級別巖石物理力學(xué)性質(zhì)統(tǒng)計效率/硬質(zhì)8英閃長斑巖、石英角閃巖、黑云母斜長角閃巖、偉晶巖、黑云母花崗巖、閃長巖、斜長角閃巖、9混合巖化淺粒巖、花崗巖、斜長角閃巖、混合閃巖、閃長玢巖、石英閃長玢巖、似斑狀花崗巖、斑狀花崗閃長巖合巖化角閃巖、斜長巖、花崗巖、石英巖、硅質(zhì)凝灰質(zhì)砂礫巖、英安質(zhì)角礫熔巖測定巖石可鉆性的方法還有微鉆法、破碎比功法、切槽法等,其指標(biāo)也可作為確定巖石可鉆性級別的參考。3.3.2巖石研磨性巖石研磨性是巖石對碎巖工具的磨損能力。巖石研磨性按標(biāo)準鋼桿研磨法分為三類八等;按標(biāo)準金剛石桿研磨法分為三類四等,見表4。表4巖石研磨性分類112中等32435647843.3.3巖石完整程度3.4鉆探方法3.4.1鉆探方法的主要類型地質(zhì)巖心鈷探采用的主要鉆探方法有硬質(zhì)合金鉆探、金剛石鉆探(含繩索取心鉆探)、復(fù)合片鉆探、3.4.2確定鉆探方法的基本原則a)應(yīng)滿足地質(zhì)要求和任務(wù)書(合同)確定的施工目的;b)在適應(yīng)鉆進地層特點的基礎(chǔ)上,優(yōu)先采用先進的鉆探方法;d)適應(yīng)施工區(qū)的自然地理條件。3.4.3鉆探方法的選擇3.4.3.1針對主要巖層特點,依據(jù)巖石硬度、研磨性及完整程度,結(jié)合口徑、鉆孔深度等,選定鉆探3.4.3.2一般5級以下巖石選用硬質(zhì)合金鉆進方法,6級以上巖石應(yīng)以金剛石鉆進方法為主;金剛石復(fù)合片及聚晶金剛石鉆進適用于4~7級、部分8級巖石;堅硬致密打滑巖層宜采用沖擊回轉(zhuǎn)鉆進方法。依據(jù)巖石鉆進特性選擇主要鉆進方法見表5。表5依據(jù)巖石鉆進特性選擇主要鉆進方法軟中硬硬巖石可鉆性級別弱弱中強弱中強弱中強鉆進方法●O●0●●●O○O●●●●0●●OO●O●●●●0●O0O●0●O○●●53.4.3.3中深孔、深孔鉆探為減少提鉆次數(shù),宜采用金剛石繩索取心鉆進方法;在堅硬破碎、坍塌、漏失復(fù)雜地層鉆進,如鉆孔深度適宜、條件具備推薦采用空氣反循環(huán)連續(xù)取心(樣)鉆進方法;定向孔、多分支孔及孔斜治理宜采用定向鉆進方法。3.4.4鉆探工程主要工序鉆孔的施工過程,包括定孔位→平整場地與修筑地基→安裝鈷探設(shè)備及附屬設(shè)備→臨時設(shè)施建造→安裝驗收→開孔前的準備工作→開孔及下孔口管→換徑→鉆進→巖礦心整理和保管→其他工作(下套管、校正孔深、簡易水文觀測、鉆孔彎曲測量)→終孔起拔套管→封孔→廢漿處理和場地環(huán)境恢復(fù)→鉆孔驗收→拆遷。4鉆探工程設(shè)計4.1設(shè)計的基本要求a)每項鉆探工程施工前應(yīng)進行工程設(shè)計,未經(jīng)審批不得施工;b)一個工區(qū)若施工多個鉆孔,整個工區(qū)的鉆探工程應(yīng)有總體施工設(shè)計,并選擇有代表性的鉆孔進行設(shè)計;孔深600m以上或地層變化較大時,應(yīng)進行單孔施工設(shè)計。4.2設(shè)計依據(jù)a)項目的地質(zhì)設(shè)計;b)鉆探工程的技術(shù)要求;c)有關(guān)的規(guī)程、規(guī)范和標(biāo)準;d)合同或協(xié)議。4.3設(shè)計編寫的主要內(nèi)容與要求說明項目名稱、工作性質(zhì)、目的任務(wù)、工程期限及施工要求等。4.3.2施工工區(qū)的基本情況4.3.2.2工區(qū)及礦體簡要地質(zhì)特征;巖礦層的劃分、產(chǎn)狀;水文地質(zhì)情況;地層構(gòu)造、斷裂、破碎情況等。4.3.2.3施工工區(qū)巖石的主要物理機械性質(zhì)及可鉆性分類,包括影響鉆探施工的主要地質(zhì)因素、巖石種類、主要礦物成分及結(jié)構(gòu)、巖層傾角、軟硬程度、可鉆性、研磨性、節(jié)理裂隙發(fā)育程度、破碎程度及其他可能給鉆進帶來的影響等。4.3.3鉆孔及鉆探工作量4.3.3.1按勘探線及礦段,說明工程間距、鉆孔布置情況及施工順序(可附圖)。4.3.3.2按鉆孔性質(zhì)(勘探孔、普查孔、水文孔)列表說明各類鉆孔數(shù)及工作量,見表6。4.3.3.3列出鉆孔設(shè)計孔深、開孔角度、穿礦口徑和平均巖石可鉆性級別,見表7。6表6工區(qū)鉆孔設(shè)計工作量匯總表m鉆孔數(shù)工作量鉆孔數(shù)鉆孔數(shù)工作量工作量鉆孔數(shù)工作量個m個m個m個m個m表7鉆孔設(shè)計一覽表m穿礦口徑/性級別傾角方位角23456781.備注欄內(nèi)注明對鉆孔的特殊要求,如電測、專門水文試驗工作等,4.3.4鉆探技術(shù)設(shè)計單孔設(shè)計時,推薦以下方法.4.3.4.1鉆進方法和鉆具組合a)按口徑分段確定鉆進方法并說明依據(jù);b)確定鉆頭類型、鉆具組合及鉆進技術(shù)參數(shù);c)制定分層鉆進技術(shù)要求和措施。4.3.4.2鉆孔結(jié)構(gòu)設(shè)計a)根據(jù)地質(zhì)設(shè)計要求確定相應(yīng)的穿礦口徑和終孔直徑;b)根據(jù)地層條件、鉆孔設(shè)計深度、鉆進方法、護壁措施及設(shè)備能力等因素,合理確定開孔直徑、換徑次數(shù)及其深度,闡明選擇鉆孔結(jié)構(gòu)的依據(jù);7c)確定套管的規(guī)格、數(shù)量、下人深度和程序;d)編制施工設(shè)計指示書,同時對照繪制地質(zhì)柱狀圖和鉆孔結(jié)構(gòu)設(shè)計圖,見表8。表8鉆孔施工設(shè)計指示書序號累計m厚度/m地質(zhì)結(jié)構(gòu)圖級別取率/%角/1234.3.4.3沖洗液類型與制定護壁堵漏措施選擇a)不同地層選用的沖洗液類型及性能,說明選擇依據(jù);b)沖洗液的配制、性能調(diào)整的方法,黏土、處理劑及潤滑劑的用量計劃c)護壁堵漏措施;d)沖洗液循環(huán)和固控系統(tǒng)的布置。4.3.4.4鉆探設(shè)備選擇根據(jù)地層條件、鉆孔深度、終孔直徑和鉆進方法確定鉆探設(shè)備類型,包括鉆機、泥漿泵、動力機、鈷塔及擰管機、泥漿攪拌機和照明發(fā)電機的規(guī)格及數(shù)量,注明主要設(shè)備的性能參數(shù)。4.3.4.5新技術(shù)應(yīng)用采用受控定向鉆進和空氣反循環(huán)取樣鉆進時需制定專門的設(shè)計和技術(shù)措施。4.3.5供水設(shè)計根據(jù)當(dāng)?shù)厮礂l件以及施工用水量、鉆孔標(biāo)高、鉆孔布置情況,確定供水方法、供水設(shè)備、蓄水池位4.3.6供電設(shè)計采用電力驅(qū)動時,計算發(fā)電機和電纜容量、數(shù)量,確定發(fā)電機安設(shè)位置和線路方案。4.3.7鉆孔質(zhì)量要求及保證措施4.3.7.1工程質(zhì)量指標(biāo)根據(jù)地質(zhì)設(shè)計確定鉆孔六項質(zhì)量指標(biāo)(見第16章)的具體要求。84.3.7.2質(zhì)量保證措施d)保證質(zhì)量的具體技術(shù)措施,薄弱環(huán)節(jié)技術(shù)攻關(guān)方案。4.3.8孔內(nèi)事故預(yù)防及處理措施根據(jù)工區(qū)以往工作經(jīng)驗,對主要孔內(nèi)事故提出預(yù)防與處理措施。4.3.10成本預(yù)算與鉆探施工安排進度。4.3.11施工組織與管理措施5鉆探設(shè)備的選擇和安裝5.1鉆操設(shè)備的選擇5.1.1.2具有按選定的鉆探工藝施工的能力,適應(yīng)可能出現(xiàn)的鉆探方法的變換5.1.1.4優(yōu)先選用技木性能先進、易于維修及經(jīng)濟效益好的鉆機。5.1.2泥漿泵的選擇5.1.3動力機的選擇動力機的功率及型號應(yīng)依照鉆機、泥漿泵及附屬設(shè)備等說明書中的要求配置。優(yōu)先采用電驅(qū)動;缺電地區(qū)可建立發(fā)電站集中供電或用發(fā)電機組單機供電;供電十分困難的邊遠偏5.1.4鉆塔的選擇塔。除整體式鈷探機組和配有桅桿式鉆架鉆機外,散裝鉆機施工100m左右的淺孔推薦使用9m以內(nèi)9的三角塔;300m~600m的鉆孔推薦采用13m~18m鉆塔;1000m以上鉆孔可采用18m~23m或更大型的鉆塔。斜孔應(yīng)選用直斜兩用鉆塔或A字塔。根據(jù)選擇的鉆機和鉆具,選配擰管機、泥漿攪拌機、泥漿固控設(shè)備、活動工作臺、小型發(fā)電照明設(shè)5.1.6儀表的選擇巖心鉆探設(shè)備應(yīng)配有孔底壓力指示表和泵壓表,推薦配備扭矩表、轉(zhuǎn)速表、沖洗液流量表或鉆孔多5.2設(shè)備安裝5.2.1平整場地5.2.1.1根據(jù)地質(zhì)設(shè)計和選用的設(shè)備類型平整場地。場地面積要滿足施工需要,不占或少占用農(nóng)田;在滿足設(shè)備布置擺放的前提下減少修筑工作量;強風(fēng)地區(qū)應(yīng)避開當(dāng)?shù)丶撅L(fēng)風(fēng)向直吹場房的側(cè)面。5.2.1.2在傾斜地面平整場地時要做到以下各點:除坡面活石,必要時在場地上方挖積石排水溝;b)填方的面積不得超過場地面積的1/4,填方部分應(yīng)采取措施防止坍塌和溜方;孔深超過600md)注意可能發(fā)生的洪水、泥石流、崩塌、滑坡等自然災(zāi)害,避開泄水區(qū)或修筑堅固的防洪壩;河灘、溝谷施工注意場地縱長方向應(yīng)與水流方向一致;e)爆破作業(yè)時應(yīng)遵守GB6722的規(guī)定。5.2.2修筑地基場地松軟需要增加抗壓強度時,應(yīng)修筑地基。地基應(yīng)水平,主要受力部位承載能力無顯著差別,否則應(yīng)加固。常見的地基形式有:b)豎樁地基:用于松軟、填方場地,在鋪設(shè)基臺枕的部位夯入豎樁,上鋪基臺枕并用螺栓牢固c)深孔或土層松軟場地,鉆塔基礎(chǔ)應(yīng)采用混凝土地基;d)在坡地修筑地基,可采用樁柱結(jié)構(gòu)5.2.3.2基臺長度應(yīng)比鉆塔底盤長出200mm~500mm,聯(lián)接型鋼的螺栓不得小于y16mm,并加防5.2.4.1安裝、拆卸鉆塔應(yīng)在安裝隊長或機長的指揮下進行。工作人員應(yīng)嚴格遵守高空作業(yè)安全守則。5.2.4.2鉆塔安裝前應(yīng)嚴格檢查鉆塔構(gòu)件、工具、繩索和挑桿的可靠性。5.2.4.3安裝鉆塔自下而上進行,安裝的連接件應(yīng)裝全、裝牢并保證鉆塔穩(wěn)固、周正。安裝結(jié)束后應(yīng)進5.2.4.4拆卸鉆塔應(yīng)自上而下進行,不準許先拆下部構(gòu)件或者同時拆卸上下部構(gòu)件。5.2.4.5夜間或遇五級以上強風(fēng)、雷雨、大雪或濃霧天氣,不允許進行鉆塔安、拆作業(yè)。冬季施工注意清除冰霜。5.2.4.6安裝A字塔采用整體法。使用絞車或人力起落時,塔腿應(yīng)架起一定高度,塔頂先拴好繃繩,檢查塔腳銷軸是否靈活可靠;采用液壓起落鉆塔或桅桿時,起落前應(yīng)檢查液壓系統(tǒng)是否穩(wěn)定;起落后,液壓系統(tǒng)應(yīng)鎖定。鉆塔起落范圍內(nèi)不準有人,注意觀察細繩調(diào)整方向。5.2.5機械設(shè)備的安裝5.2.5.1鉆機安裝應(yīng)周正、水平、穩(wěn)固。車裝鉆機支腿要墊實;立軸式鉆機要求鉆塔天車、回轉(zhuǎn)器軸線和鉆孔中心處于同一直線5.2.5.2泥漿泵應(yīng)用螺栓固定在基臺上。5.2.6附屬假施及安全防護設(shè)備的安裝5.2.6.1應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂驐l件選擇場房類型,場聲內(nèi)鋪設(shè)厚度要大于40mm木屬地板,塔上臺板厚度要大于50mm。5.2.6.2座式天車要有安全擋板,吊式天車要裝安全保險繩。5.2.6.3有盛帶傳動的部位要安設(shè)防護需,的格要包注境衣并與塔架連接年靠,采用125mm以上鋼繩作錯塔繃繩,塔高18m以下的設(shè)四根、23m及以上的設(shè)八根;備組張力應(yīng)均衡,位置對稱5.2.6.4活動工作臺應(yīng)安裝牢靠,并有可靠的測動,防座裝置,用9mm~g10mh的例絲繩作平衡繩和導(dǎo)滑繩。平衡重砣接近地面部位應(yīng)設(shè)有圍欄?;顒庸ぷ骱嫌脵诟叨葹楣?m,底盤周圍的護板高度應(yīng)在150mm以上。5.2.7鉆探設(shè)備的拆卸與搬運5.2.7.1設(shè)備拆卸時不允許猛力敲打。做好拆下零部件的保存工作,防正氣孔、油孔或油路被污物堵塞。5.2.7.2不允許向山下拋擲和滾放構(gòu)件、器材或工具。汽車運輸器材要放穩(wěn)捆牢,裝卸時要有足夠強度的搭板、跳板。人力搬運應(yīng)有專人指揮,注意轉(zhuǎn)彎坡道處的安全。5.2.7.3地形平緩,鈷孔距離較近,可采用整體或半整體遷運,必要時應(yīng)有拖拉機在兩側(cè)用鋼繩控制鉆塔直立前行,行進中密切注意地形、高壓線等影響。5.3安裝驗收設(shè)備安裝完成后,應(yīng)調(diào)試、維護和試運轉(zhuǎn)。經(jīng)安全、設(shè)備、生產(chǎn)、技術(shù)和地質(zhì)等部門驗收合格方可正式開鉆。6硬質(zhì)合金鉆探6.1硬質(zhì)合金鉆頭的選擇6.1.1根據(jù)巖石類別選用GB/T18376.2中推薦的G5~G50類硬質(zhì)合金,根據(jù)鉆頭直徑、地層特性等選擇鉆頭用硬質(zhì)合金的型號、規(guī)格、數(shù)量、鑲焊角度和切削具出刃量。一般軟巖用直角薄片或方柱狀合金;中硬巖用不同規(guī)格的八角柱狀合金。硬質(zhì)合金鑲嵌的技術(shù)參數(shù)見表9、表10及表11。表9硬質(zhì)合金鑲焊數(shù)量NHPS級別卵礫石層表10硬質(zhì)合金鑲嵌角(切削角)及刃尖角鑲嵌角/(°)刃尖角/(°)1~4級均質(zhì)巖石7級非均質(zhì)裂隙巖層表11硬質(zhì)合金鉆頭切削具出刃規(guī)格單位為毫米內(nèi)出刃外出刃底出刃中硬、強研磨性巖石6.1.2膠結(jié)性的砂巖、黏土、亞黏土、泥巖以及風(fēng)化巖層、遇水膨脹或縮徑地層,宜選用肋骨鉆頭或刮刀式鉆頭;3~5級中、弱研磨性地層,鐵質(zhì)、鈣質(zhì)巖層、大理巖等,宜用直角薄片式鉆頭或單雙粒品字型鉆頭;研磨性強、非均質(zhì)較破碎、稍硬巖層,如石灰?guī)r等用犁式密集鉆頭或負前角斜鑲鉆頭;軟硬不均、破碎及研磨性強的巖層,如礫巖等宜用大八角鉆頭;砂巖、礫巖等也可用針狀合金鉆頭。6.2硬質(zhì)合金鉆進技術(shù)參數(shù)應(yīng)根據(jù)巖石性質(zhì)、鉆頭結(jié)構(gòu)、設(shè)備條件和質(zhì)量要求等因素合理確定鉆探技術(shù)參數(shù)。取心硬質(zhì)合金鉆頭以鑲嵌合金型號、數(shù)量確定鉆壓值,一般每顆取0.5kN~1kN。中硬完整巖層取較大值,較軟及破碎巖層選用較小值,選取范圍見表12。刮刀鉆頭鉆壓可稍大。表12硬質(zhì)合金鉆進技術(shù)參數(shù)NHPS轉(zhuǎn)速/(r/min)泵量/(L/min)6.2.2轉(zhuǎn)速線速度以0.5m/s~2m/s為宜,針對不同口徑和巖層硬度以及產(chǎn)狀的差異,選用不同轉(zhuǎn)速,見應(yīng)滿足沖洗液上返速度的要求,一般以0.2m/s~0.6m/s為宜,不同口徑的泵量見表12。鉆速6.3針狀硬質(zhì)合金鉆進6.3.1針狀硬質(zhì)合金適用于4~7級巖石中鉆進。6.3.2針狀硬質(zhì)合金胎塊弧度應(yīng)與鈷頭鋼體弧度一致,厚度與鉆頭鋼體壁厚相適應(yīng),鉆頭內(nèi)外出刃各為1mm~1.5mm,底出刃不得大于胎體長度的1/2,一般為10mm~12mm,鉆頭體上鑲焊的針狀合金胎塊數(shù)量,N級以下鉆頭為4~5塊,H、P級鉆頭為6~8塊,大口徑鉆頭應(yīng)適當(dāng)增加,胎體的鑲焊間距一般為40mm~50mm。6.3.3鈷頭體內(nèi)、外側(cè)的胎體之間應(yīng)補鑲5mm×5mm×10mm硬質(zhì)合金塊。6.3.4針狀硬質(zhì)合金鉆進技術(shù)參數(shù)見表13。表13針狀硬質(zhì)合金鉆進技術(shù)參數(shù)巖石可鉆性級別四齒針狀6四齒肋骨針狀6.4硬質(zhì)合金鉆進注意事項6.4.1取心硬質(zhì)合金鈷頭的規(guī)格要符合設(shè)計要求。鉆頭上的合金應(yīng)鑲嵌牢固,不允許用金屬錘直接敲擊合金,超出外出刃的焊料應(yīng)予清除,出刃要均勻一致。鉆頭切削具磨鈍、崩刃、水口減小時,應(yīng)進行修磨。6.4.2新鉆頭下孔時應(yīng)在距孔底0.5m~1m以上慢轉(zhuǎn)掃孔到底,逐漸調(diào)整到正常鉆進參數(shù)。6.4.3孔內(nèi)脫落巖心或殘留巖心在0.5m以上時,應(yīng)用舊鉆頭處理。6.4.6鈷進中不得無故提動鉆具,要保持壓力均勻,不允許隨意增大鉆壓。倒桿后開車時,應(yīng)降低鉆6.4.7取心時要選擇合適的卡料或卡簧。投入卡料后應(yīng)沖孔一段時間,待卡料到達鉆頭部位后再開6.4.8經(jīng)常保持孔內(nèi)清潔??椎子杏操|(zhì)合金碎片時,應(yīng)撈凈或磨滅。6.4.9使用肋骨鉆頭或刮刀鉆頭鉆進時,應(yīng)及時掃孔修孔。7.1.1金剛石分級標(biāo)準7.1.1.1天然金剛石品級分類見表14。表14天然金剛石品級分類級別鉆進特硬地層。制晶體規(guī)則完整,較渾圓,十二面體達15%~20%,八面體含量達80%~裹體鉆進堅硬和硬地層。晶粒較規(guī)則完整,八面體完整晶粒達90%~95%,每個晶粒應(yīng)不少于4個良好尖刃,由光亮透明到暗淡無光澤,可八面體完整晶粒達30%~40%,允許有部分斑點及包裹體,顏色為淡7.1.1.2人造金剛石單顆粒抗壓強度分級標(biāo)準見表15。表15人造金剛石單顆粒抗壓強度分級標(biāo)準品種系列7.1.2.2按所鉆巖層性質(zhì),合理選擇金剛石粒度。表鑲鉆頭采用的天然金剛石粒度范圍是每克拉10粒~100粒。最常用的是每克拉25粒~60粒。7.1.2.3擴孔器用金剛石粒度比鉆頭用稍大些,常用的是每克拉15?!?0粒。7.1.3孕鑲金剛石鉆頭、擴孔器磨料7.1.3.1應(yīng)采用經(jīng)過挑選和加工處理的低品級和等外級天然金剛石作為孕鑲鉆頭磨料,粒度為每克拉15?!?00?;蚋?。人造金剛石孕鑲鉆頭磨料粒度多為40目、60目、80目和100目,堅硬致密巖層應(yīng)選用細粒度金剛石或不同粒度混合的孕鑲磨料。7.1.3.2孕鑲擴孔器可采用與孕鑲鉆頭相同粒度的金剛石。7.1.4其他規(guī)定人造金剛石的分類及技術(shù)條件、聚晶金剛石燒結(jié)體的型號及技術(shù)要求、人造金剛石復(fù)合片的規(guī)格和磨耗比應(yīng)符合相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準的規(guī)定。7.2金剛石鉆頭和擴孔器的選擇7.2.1金剛石鉆進適用于中硬以上巖層。一般聚晶金剛石、金剛石復(fù)合片(PDC)、燒結(jié)體鉆頭適用于3~7級巖層,單晶孕鑲金剛石鉆頭適用于5級~12級完整和破碎巖層,天然表鑲金剛石鉆頭適用于4級~10級完整巖層。7.2.2金剛石鉆頭與擴孔器的規(guī)格、性能,應(yīng)符合相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準的規(guī)定。7.2.3根據(jù)巖石的硬度、可鉆性、研磨性和完整程度及孔內(nèi)條件,合理選擇金剛石鉆頭與擴孔器的鑲嵌類型、胎體性能、金剛石的質(zhì)量和粒度、金剛石濃度、水口形狀及其數(shù)量和大小、底唇形狀等。金剛石鉆頭和擴孔器的選用見表16。表16金剛石鉆頭和擴孔器選用片巖,頁巖,泥質(zhì)大理巖,石灰?guī)r,泥灰?guī)r,蛇紋巖,輝綠巖,安山巖,輝長巖,片巖,白閃長巖,石英二長巖,混合巖,矽卡巖,偉晶巖,花崗閃長巖,流紋巖,灰?guī)r,堅硬花崗類別軟中硬硬級別弱弱中強弱中強弱中強表鑲鉆頭聚晶金剛石燒結(jié)體●●OO●(粒/ct)●●●●●●O00●●0●OO●00●0OO表16金剛石鉆頭和擴孔器選用(續(xù))孕鑲鉆頭(目)●0●0〇0●〇●●O0●●0●O○O●0●●O●OOO0〇0●●O0復(fù)合片鉆頭0●●O0●●●●0●0●O0●7.3金剛石鉆頭的合理使用7.3.1根據(jù)設(shè)計孔深,按鉆頭和擴孔器外徑尺寸,由大到小排序,輪換使用。7.3.2鉆頭與擴孔器及卡簧間要合理配合,要求如下:a)擴孔器的外徑應(yīng)比鉆頭外徑大0.3mm~0.5mm,巖層堅硬時應(yīng)采用下限數(shù)值;b)卡簧的自由內(nèi)徑應(yīng)比鉆頭內(nèi)徑小0.3mm~0.5mm??ɑ蓱?yīng)在上一回次巖心上測試,以不脫7.3.3新鉆頭到達孔底后,應(yīng)進行“初磨”,即輕壓(正常鉆壓的1/3左右),慢轉(zhuǎn)(100r/min左右),鉆進10min左右,再采用正常參數(shù)繼續(xù)鉆進。7.3.4不宜用新鉆頭掃孔和清除殘留巖心。7.3.5鉆頭出現(xiàn)以下情況時,不得再下入孔內(nèi):a)表鑲鉆頭內(nèi)外徑尺寸較標(biāo)準尺寸磨耗0.2mm以上,孕鑲鉆頭內(nèi)外徑尺寸較標(biāo)準尺寸磨耗b)表鑲鉆頭出刃尺寸超過金剛石顆粒直徑1/3;c)表鑲鉆頭有少數(shù)金剛石脫落,擠裂或剪碎;d)鉆頭出現(xiàn)異常磨損;e)鉆頭水口和水槽高度嚴重磨損;f)胎體有明顯裂紋、掉塊及唇面出現(xiàn)溝槽、微燒、臺階或被嚴重沖蝕;g)鉆頭體變形,螺紋損壞。7.3.6避免鉆頭非正常損壞的措施:a)孔底要保持清潔,當(dāng)發(fā)現(xiàn)有硬質(zhì)合金、胎塊、金剛石、金屬塊、脫落巖心及孔壁掉塊時,應(yīng)采用b)鉆具通過換徑、探頭石、孔壁掉塊等部位以及在斜孔和干孔中下鉆時,應(yīng)放慢下降速度;c)換徑后應(yīng)用錐形鉆頭修整換徑臺階;d)地層由硬變軟時應(yīng)減壓并控制鉆速;e)鉆進中,操作人員應(yīng)隨時觀察沖洗液消耗和泵壓的變化f)不允許使用彎曲度超過規(guī)定的鉆桿和鉆具。7.3.7使用金剛石鉆頭及擴孔器時,要填寫使用卡片,及時記錄每回次的各種有關(guān)數(shù)據(jù)及磨耗情況。鉆頭或擴孔器停用后,應(yīng)及時做出評述,并連同卡片一起交施工管理部門保存。7.4金剛石取心鉆具7.4.1金剛石鈷進用管材技術(shù)要求和規(guī)格系列應(yīng)遵守GB/T16950的規(guī)定。7.4.2金剛石鉆進一般采用單動雙管取心鉆具。鉆具應(yīng)符合如下條件:d)裝配好的鉆具卡簧速底端與鉆頭肉臺階的期離應(yīng)為3mm?mm;e)保證水路暢通f)在易斜地層中鉆進時,取心鉆具上部應(yīng)配有穩(wěn)定接頭、扶正器等導(dǎo)向裝置。7.4.3使用金剛石取心鉆具時的操作要求:a)鉆探現(xiàn)場應(yīng)有兩套以上與施工口徑對應(yīng)規(guī)格的完好鉆具;1)鉆桿接頭不經(jīng)常持卸的一端應(yīng)使用治接劑密封消牢,經(jīng)需擰卸部位應(yīng)涂抹絲扣油7.5金剛石巖心鉆進技術(shù)參數(shù)值見表17。表17金剛石鉆進適用鉆壓單位為千牛ABHPS初壓力正常壓力7.5.1.2表鑲鉆頭按金剛石壓力15N/?!?5N/粒計算,在金剛石質(zhì)量較好、顆粒較粗、巖石堅硬完整的情況下可采用較高的單粒壓力;反之,應(yīng)采用較低的單粒壓力。鉆進中隨著金剛石的磨鈍,鉆壓可逐步增大。7.5.1.3孕鑲鉆頭單位壓力為0.5kN/cm2~1.0kN/cm2。7.5.1.4復(fù)合片鈷頭按每個復(fù)合片0.5kN~1.0kN計算,隨著復(fù)合片磨鈍,接觸面7.5.1.5在軟巖層中鉆進應(yīng)用較小的鉆壓;在完整、中硬到堅硬或強研磨性的巖層中鉆進應(yīng)適當(dāng)加大7.5.2.1根據(jù)巖石性質(zhì)、鉆孔結(jié)構(gòu)及設(shè)備能力等因素選擇轉(zhuǎn)速見表18。表18金剛石鉆進適用轉(zhuǎn)速ABNHPS7.5.2.2表鑲鉆頭底唇面的線速度范圍為1.0m/s~2.0m/s;孕鑲鉆頭底唇面的線速度范圍為1.5m/s~3.0m/s;復(fù)合片鉆頭底唇面的線速度范圍為0.5m/s~1.5m/s。粗粒金剛石鈷頭的轉(zhuǎn)速應(yīng)低于細粒金剛石鉆頭的轉(zhuǎn)速。速。在軟巖層中鉆進效率很高時,應(yīng)適當(dāng)限制鉆速。情況適當(dāng)提高轉(zhuǎn)速。7.5.3.1泵量以沖洗液上返速度計算,金剛石鉆進上返速度應(yīng)大于0.3m/s~0.7m/s。鈷進不同孔徑所需泵量見表19。表19金剛石鉆進適用泵量單位為升每分ABNHPS輕微漏失的巖層,泵量要稍大于正常情況;b)孕鑲鉆頭應(yīng)采用較大泵量,表鑲鉆頭采用較小泵量,復(fù)合片鉆頭選用的泵量可超過表鑲或孕鑲鉆頭泵量的20%~50%;減??;d)鉆頭水口的大小,直接影響鉆頭內(nèi)外的沖洗液壓差;保持適當(dāng)?shù)膲翰?,有利于鉆頭底部巖粉的排出和冷卻。隨著鉆頭胎體消耗,鉆頭水口要進行修磨,修磨后其高度不得小于3mm。7.5.3.3不準使用三通閥門調(diào)節(jié)泵量。7.6金剛石鉆進操作技術(shù)要求放慢下降速度。下鉆遇阻,不準猛沖硬暾,可用管鉗慢慢回轉(zhuǎn)鉆具,無效時應(yīng)立即提鉆,采用其他方法7.6.1.2每次下鉆,不得將鉆具直接下到孔底。距孔底約1m左右時,應(yīng)接上水龍頭開泵送水,等孔7.6.2.2倒相一般要停車。深孔減壓鉆進時,倒桿前應(yīng)先用升降機將孔內(nèi)鍋縣拉察(不得提離孔底),鉆頭和鉆具在較經(jīng)的負荷下緩慢啟動,使其受力平穩(wěn)。變硬,鉆基變慢時,不得任意增天壓示,以免損環(huán)鉆頭或造成孔劑。在非均質(zhì)巖層中鉆進,應(yīng)控制機械鉆速.7.6.2.4應(yīng)看專人管理沖洗液,定時檢測沖洗液質(zhì)量,不合格應(yīng)及時調(diào)整或更換。地層要化時要及時7.6.3.2采取巖心時,應(yīng)先停止鉆具回轉(zhuǎn),緩慢地將鉆頭提離孔底50mm~0mm,使卡簧將巖心抱緊,再緩慢開車轉(zhuǎn)幾圈抑斷巖心后方可起鉆。不允許上下活動鉆具或猛提鉆具取心。a)使用直的機上鉆桿、輕便水龍頭和輕型高壓膠管;斜孔鉆進時要通過導(dǎo)正鋼絲繩平衡機上鉆桿、水龍頭和高壓膠管下垂產(chǎn)生的彎曲力d)使用潤滑沖洗液減阻;e)使用減震器、扶正器或穩(wěn)定接頭;f)選擇合理的鉆具組合和級配。7.6.5復(fù)雜巖層鉆進7.6.5.1遇復(fù)雜巖層可采用超徑鉆頭,增加鉆桿外徑與孔壁之間的間隙。7.6.5.2為防止巖心堵塞,允許卡簧內(nèi)徑略微增大(小于鉆頭內(nèi)徑0.1mm~0.2mm),卡簧座底端離鉆頭內(nèi)臺階的距離適當(dāng)調(diào)小。7.6.5.3要控制回次長度。7.6.5.4采用回灌措施,放慢提下鉆速度。7.6.6硬而致密的弱研磨性巖層(“打滑”巖層)鉆進7.6.6.1使用胎體硬度HRC10~20和濃度小于75%的孕鑲鉆頭。7.6.6.2適當(dāng)加大鉆壓,或通過水龍頭向孔內(nèi)添加磨料,使胎體磨損和金剛石出刃。7.6.6.3上述方法處理無效時,將鉆頭提到地面,對胎體采用噴砂、砂輪打磨、石英砂研磨、酸腐蝕等方法處理,使金剛石出刃后再下入孔內(nèi)繼續(xù)鉆進。8金剛石繩索取心鉆探8.1繩索取心鉆頭和擴孔器的選擇8.1.1金剛石的品級、金剛石繩索取心鉆頭與擴孔器的規(guī)格系列應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準的要求。8.1.2應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)級和特級的天然金剛石作表鑲鉆頭;選用經(jīng)過挑選和加工處理的低級品、等外級天然金剛石作孕鑲鉆頭(粒度為20目~40目);選用高強度晶形完整的人造金剛石單晶(粒度為30目、40目、60目、80目、100目)或不同粒度混合的金剛石料做孕鑲鉆頭。8.1.3鉆頭胎體應(yīng)具有普通雙管金剛石鉆頭胎體性能,還要具備耐沖蝕、耐磨損、自銳及對地層廣泛的適應(yīng)性等要求。表鑲鉆頭胎體硬度可選HRC30/35、40/45。孕鑲鉆頭胎體可選HRC10/20、20/30、30/35、40/45、>45等多種硬度以適應(yīng)不同地層。8.1.4鉆頭唇面造型和水路水槽相配合,要比普通雙管鉆頭適當(dāng)增加水口數(shù)量與過水?dāng)嗝?,孕鑲鉆頭水口一般為8個~12個。8.1.5孕鑲鉆頭內(nèi)外徑應(yīng)選用天然金剛石或人造聚晶、燒結(jié)體保徑補強。8.1.6繩索取心鉆頭、擴孔器的選擇原則與金剛石普通雙管鉆進基本相同。應(yīng)選擇壽命長、效率高的廣譜鉆頭。8.2繩索取心鉆具8.2.1鉆具所用管材的技術(shù)要求管材品種規(guī)格、鋼級和機械性能應(yīng)遵守GB/T16951的規(guī)定。8.2.2鉆具總成應(yīng)具備的技術(shù)性能a)內(nèi)管總成能從鉆桿柱內(nèi)下到外管中的預(yù)定限位和懸掛部位,并可向地面?zhèn)鬟f信號;b)鉆進進程中,一旦發(fā)生巖心堵塞,應(yīng)能及時向地面發(fā)出信號;c)內(nèi)管總成的長度能夠調(diào)節(jié),使卡簧與鉆頭內(nèi)臺階保持合理距離;d)卡取巖心時,卡簧座應(yīng)坐在鉆頭內(nèi)臺階上,通過鉆頭將拔斷巖心的力傳到外管;e)內(nèi)外管應(yīng)同軸,單動靈活;f)打撈器能在鉆桿柱內(nèi)以一定的速度下降到內(nèi)管總成上端,并把裝有巖心的內(nèi)管打撈上來g)打撈器抓住內(nèi)管提拉不動或提升過程中遇阻時,能夠安全解脫;h)鉆進嚴重漏失地層或干孔時,打撈器能把內(nèi)管總成安全地送到預(yù)定位置8.2.3鉆具總成的裝配8.2.3.1外管總成的組裝和檢查注意事項:a)上擴孔器外徑應(yīng)略小于下擴孔器外徑;b)裝入座環(huán)和扶正環(huán)時,應(yīng)放平擺正后用手推入,不允許用鐵器敲擊;c)外管平直度要符合規(guī)定要求。8.2.3.2內(nèi)管總成的組裝和檢查注意事項:a)各零部件聯(lián)接螺紋應(yīng)擰緊;b)所有彈性銷的開口方向都應(yīng)一致向下或向上;c)組裝彈卡機構(gòu)時,應(yīng)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,裝入的彈卡動作應(yīng)靈活;d)根據(jù)鉆孔深度調(diào)節(jié)到位報信機構(gòu)工作彈簧預(yù)壓力;e)卡簧座、內(nèi)管和內(nèi)管總成上部連接要同軸,內(nèi)管要求光滑平直f)卡簧的自由內(nèi)徑應(yīng)比鉆頭內(nèi)徑小0.3mm~0.5mm。8.2.3.3打撈器的組裝和檢查注意事項a)打撈器與繩索取心絞車的鋼絲繩連接要牢靠;b)打撈鉤要安裝周正;c)尾部彈簧應(yīng)工作靈活可靠,頭部張開距離以8mm~12mm為宜;d)打撈器在脫卡管作用下可安全脫卡。8.2.3.4內(nèi)外管總成的裝配和調(diào)整注意事項:a)彈卡與彈卡擋頭的頂面保持一定距離,一般為3mm~4mm;b)卡簧座與鉆頭內(nèi)臺階之間應(yīng)保持最優(yōu)距離,一般為2mm~4mm(卡簧座有水口時應(yīng)取小值);c)內(nèi)管總成應(yīng)牢固地卡在外管總成中,不能自彈卡擋頭端自由倒出。8.2.3.5現(xiàn)場應(yīng)備用一套外管總成和兩套內(nèi)管總成。8.2.4取心操作8.2.4.1投放內(nèi)管當(dāng)確認外管和鉆桿內(nèi)已無巖心時,將內(nèi)管總成由孔口投入鉆桿內(nèi),對上機上鉆桿,開泵壓送,應(yīng)注意觀察泵壓變化,泵壓明顯升高或降低時,說明內(nèi)管總成已到達預(yù)定位置。遇地層嚴重漏失,孔內(nèi)沒有沖洗液或水位很深時,不準直接投放內(nèi)管總成,應(yīng)采用打撈器把內(nèi)管總成送入孔內(nèi);或用機上鉆桿對準孔口,泵入適量的沖洗液,然后迅速投放內(nèi)管總成。8.2.4.2打撈巖心首先用回轉(zhuǎn)器或動力頭頂起鉆具50mm~70mm,緩慢回轉(zhuǎn)鉆柱,扭斷巖心,再提起并卸掉機上鉆桿后,下放打撈器。打撈器在沖洗液中以1.5m/s~2m/s的速度下降,當(dāng)將要到達內(nèi)管總成上端時,應(yīng)適當(dāng)減慢下降速度,1000m孔深范圍內(nèi),可以聽到輕微的撞擊聲,然后開動繩索取心絞車,緩慢提升鋼絲繩,確認內(nèi)管總成已提動后可正常提升。提升過程中,若沖洗液由鉆桿溢出,說明打撈成功,否則重復(fù)試撈,嚴禁猛沖硬瞰,反復(fù)撈取無效應(yīng)提鉆處理。8.2.5鉆具總成和打撈器的維護保養(yǎng)8.2.5.1每回次需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(yīng)比彈卡擋頭內(nèi)徑大1.5mm。8.2.5.2單動軸承應(yīng)定期注入黃油,發(fā)現(xiàn)單動不靈活,需拆開檢查,徹底清洗。8.2.5.3每次提鉆檢查彈卡擋頭撥叉、懸掛環(huán)和座環(huán),不符合要求應(yīng)進行修復(fù)或更換,8.2.5.4每次打撈巖心前,檢查打撈鉤頭部和尾部彈簧,打撈鉤頭部嚴重磨損和尾部彈簧變形要及時更換。8.2.6繩索取心鉆桿的使用和維護保養(yǎng)8.2.6.1擰卸時,應(yīng)使用多觸點專用鉆桿鉗,并扶正立根上部,不允許用普通管鉗擰卸或用鐵錘敲擊鉆桿。8.2.6.2堅持使用絲扣油和沖洗液潤滑劑。8.2.6.3下鉆時鉆桿聯(lián)接螺紋應(yīng)達到規(guī)定的預(yù)扭矩值。8.2.6.4鉆桿立根長度以12m為宜,鉆桿與套管間隙不宜過大,鉆進中不盲目加壓。8.2.6.5防止鉆桿螺紋損傷,應(yīng)做到:a)鉆桿下孔前檢查螺紋,清除螺紋上的污垢;b)鉆桿立根擺放臺應(yīng)墊放木板、橡皮等,防止螺紋端部直接與鐵器接觸;c)下鉆時,鉆桿立根應(yīng)與孔內(nèi)鉆桿柱嚴格對中,防止壓傷螺紋;d)每次提下鉆時,注意檢查內(nèi)螺紋接頭的磨損情況,直徑磨損超過母接頭外徑1.2mm,應(yīng)及時更換;e)使用粘結(jié)劑粘結(jié)鉆桿螺紋時,應(yīng)檢查接頭內(nèi)徑部分,如有粘結(jié)劑堆積應(yīng)及時清除。在擰卸過程中,發(fā)現(xiàn)粘結(jié)不牢的鉆桿應(yīng)重新粘結(jié);f)鉆桿搬運時,螺紋部分應(yīng)擰上護絲,輕拿輕放。鉆桿停止使用時,應(yīng)用清水洗凈并擦干,鉆桿外表涂防銹油,內(nèi)外螺紋涂絲扣油,鉆桿宜放在室內(nèi)保管,并用枕木墊放,保持水平,排列整齊。8.3繩索取心鉆進技術(shù)參數(shù)8.3.1.1鉆壓選擇:a)鉆進節(jié)理發(fā)育巖石和產(chǎn)狀陡立、松散破碎、軟硬互層、強研磨性等地層及鉆孔彎曲、超徑的情況b)經(jīng)初磨的新鉆頭,采用正常鉆壓可獲得高鉆速。鉆進中隨著金剛石磨鈍,鉆速下降,應(yīng)逐漸平穩(wěn)增大鉆壓,8.3.1.2繩索取心鉆頭比普通雙管鉆頭鉆壓稍大,見表20。表20不同規(guī)格鉆頭適用鉆壓ABNHPS最大壓力8正常壓力最大壓力正常壓力8.3.2.1轉(zhuǎn)速選擇:a)鉆進堅硬弱研磨性地層、裂隙破碎地層、軟硬互層及產(chǎn)狀陡立易斜地層時,應(yīng)適當(dāng)降低轉(zhuǎn)速;在軟巖層中鉆進,亦應(yīng)限制轉(zhuǎn)速;b)鉆孔結(jié)構(gòu)和鉆具級配要合理,鉆桿與孔壁間隙小,適于采用高轉(zhuǎn)速;鉆孔結(jié)構(gòu)復(fù)雜、換徑多、環(huán)狀間隙大時,鉆具回轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性差,不宜開高轉(zhuǎn)速。8.3.2.2轉(zhuǎn)速范圍見表21。表21繩索取心鉆探適用轉(zhuǎn)速單位為轉(zhuǎn)每分ABNHPS8.3.3.1泵量選擇:量應(yīng)大些;鉆進裂隙,有輕微漏失地層,泵量應(yīng)稍大于正常情況;鉆進研磨性強的巖層,泵量可增大;b)應(yīng)保持上返流速為0.5m/s~1.5m/s。表鑲鉆頭采用的泵量應(yīng)比孕鑲鉆頭稍小。8.3.3.2孕鑲鉆頭泵量范圍見表22。表22不同規(guī)格孕鑲鉆頭泵量單位為升每分ABNHPS8.4泥漿鉆進操作要求a)提下鉆應(yīng)先取出內(nèi)管總成;b)控制提下鉆速度;c)提鉆和打撈內(nèi)管時,應(yīng)向孔內(nèi)回灌沖洗液;d)采用沖洗液壓送內(nèi)管時,泵量不宜過大。8.5鉆桿內(nèi)壁結(jié)垢防治措施a)在不降低鉆速的條件下,盡量降低鉆具轉(zhuǎn)速;b)應(yīng)采用固相控制措施,以清除占90%左右、粒度大于20μm的固相顆粒;c)結(jié)垢已經(jīng)影響打撈時,在提鉆前半小時采用稀釋原漿循環(huán),沖刷泥垢,增大流動通徑;或者先提出上部結(jié)垢嚴重的鉆桿再下打撈器;d)使用防止結(jié)垢的專用沖洗液。9沖擊回轉(zhuǎn)鉆探9.1沖擊回轉(zhuǎn)鉆探適用條件9.1.1硬質(zhì)合金液動沖擊回轉(zhuǎn)鉆進適合于可鉆性級別5~6級和部分7級巖層。9.1.2金剛石液動沖擊回轉(zhuǎn)鉆進適用于可鉆性級別6~12級。在堅硬、致密的“打滑”巖層應(yīng)用液動沖9.2液動沖擊器類型9.2.1液動沖擊器按照作用原理分為閥式正作用液動沖擊器、閥式反作用液動沖擊器、閥式雙作用液動沖擊器。閥式雙作用液動沖擊器主要有壓差式、射流式、射吸式和復(fù)合式等類型。9.2.2液動沖擊器可與繩索取心鉆具配套組成金剛石繩索取心液動沖擊器。9.2.3應(yīng)根據(jù)鉆進方法、鉆孔深度、鉆孔直徑、巖石可鉆性和破碎程度以及沖洗介質(zhì)類型等合理選用液動沖擊器。硬質(zhì)合金沖擊回轉(zhuǎn)鉆進宜選用低頻高功型沖擊器,金剛石沖擊回轉(zhuǎn)鉆進宜選用高頻低功型沖擊器。9.3鉆探設(shè)備及附屬裝置的選擇9.3.1應(yīng)選擇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍較大、鉆壓控制精度較高的巖心鉆機。進行硬質(zhì)合金液動沖擊回轉(zhuǎn)鉆進時,鉆機的最低轉(zhuǎn)速不高于40r/min。9.3.2應(yīng)選擇泵壓較大(4MPa~6MPa)、泵量可調(diào)的泥漿泵。泥漿泵應(yīng)配抗震壓力表。9.3.3應(yīng)配用心軸通孔直徑較大、轉(zhuǎn)動靈活、密封性好、耐高壓和維護方便的水龍頭。9.3.4泥漿泵高壓膠管的內(nèi)徑不小于φ25mm,耐壓力不低于10MPa。同時應(yīng)使用耐高壓的專用接頭。9.3.5通常在泥漿泵輸出管與水龍頭高壓膠管之間設(shè)置穩(wěn)壓罐。穩(wěn)壓罐容積應(yīng)不小于0.03m3,安全壓力不低于15MPa。9.3.6施工機臺應(yīng)配備旋流除砂器、離心機等固相控制設(shè)備。9.4液動沖擊回轉(zhuǎn)鉆進工藝要求9.4.1鉆進參數(shù)選擇9.4.1.1影響液動沖擊回轉(zhuǎn)鉆進效率的鉆進參數(shù)主要有鉆壓、轉(zhuǎn)速、沖擊功和沖擊頻率等,選擇范圍見DZ/T0053。應(yīng)依據(jù)不同巖層條件通過試驗優(yōu)化鉆進參數(shù)。9.4.1.2硬質(zhì)合金沖擊回轉(zhuǎn)鉆進,可采取低轉(zhuǎn)速、適當(dāng)鉆壓的鉆進參數(shù)。9.4.1.3金剛石沖擊回轉(zhuǎn)鉆進參數(shù)一般與金剛石鉆進相近。9.4.1.4沖洗液量直接影響液動沖擊器的輸出特性(沖擊功和沖擊頻率等)。在穩(wěn)定地層中,應(yīng)以滿足沖擊器的額定泵量為主。9.4.2鉆頭選擇和使用9.4.2.1沖擊回轉(zhuǎn)鉆進主要采用硬質(zhì)合金鉆頭和金剛石鉆頭,也可采用硬質(zhì)合金翼狀鉆頭、牙輪鉆頭。9.4.2.2選擇專門為沖擊回轉(zhuǎn)鉆進設(shè)計的硬質(zhì)合金或金剛石鉆頭。鉆頭切削具的抗沖擊強度應(yīng)大于沖擊器輸出的沖擊力,必要時應(yīng)進行地面臺架試驗。9.4.2.3孕鑲鉆頭的金剛石粒度通常大于60目,濃度以75%~90%為宜。9.4.2.4適當(dāng)增加鉆頭的水口、水槽過水?dāng)嗝?,降低液動沖擊器背壓。9.4.3沖洗液9.4.3.1應(yīng)根據(jù)巖層特性、鉆進深度、沖擊器性能要求等情況正確選擇沖洗液類型,確定性能參數(shù)。9.4.3.2液動沖擊回轉(zhuǎn)鉆進應(yīng)使用含砂量低,潤滑性能和流變特性好,可滿足護壁要求的沖洗液10.1定向鉆探適用條件巖心鉆探定向鉆進技術(shù)多應(yīng)用于急傾斜(陡立)礦體、深部礦體和自然造斜嚴重工區(qū)勘探,亦可用于因地形、地面建筑限制無法安裝鉆探設(shè)備時,宜采用定向鉆進技術(shù)。為減少鉆探設(shè)備搬遷,避免多次鉆進上部復(fù)雜覆蓋層,在勘探網(wǎng)度密、礦體埋藏深等情況下,可利用定向鉆進技術(shù)施工分支定向孔或10.2初級定向鉆進10.2.1初級定向鉆進適用于已施工過大量鉆孔、掌握自然彎曲規(guī)律的期探區(qū)。10.2.2施工前應(yīng)分析已施工鉆孔的測斜數(shù)據(jù),總結(jié)不同地段、地層使用不同鉆具組合和鉆進技術(shù)參數(shù)時的彎曲規(guī)律10.2.5施工中應(yīng)隨時測量鉆孔頂角、方位角,并繪圖計算。鉆孔軸線與設(shè)計偏離較大時,應(yīng)及時采取糾斜措施或改用受控定向鉆探。10.3.1基本原則10.3.2鲇孔定向設(shè)計原則工區(qū)鉆孔歷史資料,盡量利用地層的自然彎曲規(guī)律。10.3.2.3確定定向鉆孔的靶區(qū)范圍。10.3.2.4設(shè)計孔身軌跡時可從目標(biāo)靶點上推到開孔點,亦可從開孔點推移到目標(biāo)靶點。a)確定孔身剖面和鉆孔結(jié)構(gòu);b)確定鉆孔遇層角;d)確定各孔段的曲率或曲率半徑;e)確定目標(biāo)點孔深;f)確定垂直孔段或直線孔段長度;h)計算定向鉆孔總長度(即孔深),開孔頂角及方位角,確定孔位坐標(biāo);i)校核孔身曲率,檢驗是否滿足各種限制條件,如粗徑鉆具通過性,鉆桿柱安全程度等。10.3.4造斜工具和定向儀的選擇10.3.4.1單點造斜可選擇各類偏心楔;連續(xù)造斜可選擇各類連續(xù)造斜器或選擇與液動孔底動力鉆具(螺桿馬達)配合使用的造斜器具(彎接頭、彎外管)。10.3.4.2在中硬巖層造斜鉆進,宜采用偏心楔;在軟至中硬巖層中造斜,宜選用螺桿馬達造斜鉆具;在中硬至硬的完整巖層中造斜,宜選用機械式連續(xù)造斜鉆具。10.3.4.3非磁性工區(qū)可選用磁感應(yīng)式定向儀(磁針式、磁通門磁力儀等)。磁性工區(qū)應(yīng)選用不受磁場干擾的定向儀。磁性和非磁性工區(qū)均可選用偏重式定向儀。10.3.4.4使用孔底動力鉆具且定向精度要求較高時,宜選用隨鉆監(jiān)測儀,以便隨時監(jiān)控和調(diào)整工具面向角。在定向精度可以滿足地質(zhì)要求的情況下,亦可選用簡單適用的單點定向儀。10.3.5連續(xù)造斜器偏斜施工要點10.3.5.1保證孔內(nèi)清潔及孔底平整。10.3.5.2將連續(xù)造斜器平穩(wěn)下入孔內(nèi),并準確定向。10.3.5.3起始鉆壓要大于連續(xù)造斜器設(shè)計額定鉆壓,鉆進時應(yīng)緩慢開車低速鉆進。10.3.5.4鉆進時不允許提動鉆具,倒桿時應(yīng)先停止回轉(zhuǎn),后卸壓。10.3.5.5一般情況下,造斜強度不應(yīng)超過0.5°/m。10.3.5.6造斜回次進尺長度1m~3m,鉆孔糾方位時,鉆孔方位改變值與鉆孔頂角、造斜器安裝角、全彎曲角有關(guān),造斜器安裝角可采用計算法或作圖法確定。10.3.5.7造斜器提出鉆孔后,應(yīng)先修整孔壁,并用總成長度1000mm~1200mm的短鉆具鉆進2個回次,使普通鉆具能自由通過人工彎曲孔段。10.3.5.8應(yīng)及時測斜,檢查造斜效果。10.3.6螺桿馬達定向鉆進施工要點10.3.6.1合理確定彎接頭或彎外管彎角和專用糾斜鉆頭型式。下鉆前檢查螺桿鉆具及高壓管路。10.3.6.2緩慢將鉆具下放到孔底,然后提起0.5m。10.3.6.3造斜工具定向時,應(yīng)考慮一定量的反扭矩角。10.3.6.4固定反扭矩裝置,使立軸回轉(zhuǎn)器或動力頭不能回轉(zhuǎn),只能上下移動。10.3.6.5啟動螺桿鉆空轉(zhuǎn),緩慢下放到孔底,慢慢加壓到正常壓力。10.3.6.6隨時注意泵壓和扭矩的變化情況。10.3.6.7應(yīng)及時測斜,了解造斜效果。10.3.7人工孔底10.3.7.1施工多孔底分枝孔時,應(yīng)在各個分枝點處分別建造人工孔底。10.3.7.2建造永久人工孔底應(yīng)先在預(yù)定孔深處用木塞或金屬塞“架橋”,然后灌注水泥將其固定。永久多人工孔底通常由深至淺分步建造。建造前,該人工孔底以深孔段應(yīng)先進行鉆孔封閉處理。10.3.7.3待水泥凝固并具有一定強度后,用普通鉆具鉆至分枝點設(shè)計孔深。10.3.7.4用連續(xù)造斜器或螺桿鉆進行造斜鉆進。10.4糾斜鉆進10.4.1鉆孔實際軸線偏離設(shè)計軸線超過最大允許值時,應(yīng)根據(jù)地質(zhì)要求進行糾斜。10.4.4糾斜鉆進過程中應(yīng)隨時測量鉆孔頂角及方位角并繪圖計算。10.4.5糾斜操作要點:a)糾斜點應(yīng)選擇在相對完整和較軟巖層的孔段;d)鉆進時不要提動鉆具;10.5巖心定向技術(shù)10.5.1巖心定向程序巖心定向技術(shù)指采用機械式巖心定向儀確定孔內(nèi)巖心空間產(chǎn)狀的工藝方法。首先在脫離原巖前的君心體上做出定向標(biāo)記;巖心取出后,再根據(jù)君心上的定向標(biāo)記,利用專用裝置確定巖心上結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀,進而確定對應(yīng)的地下巖體產(chǎn)狀。10.5.2巖必定向鉆進施工要點a)看心定向儀下孔前.應(yīng)在地面試驗,確認句靠后方可下孔,b)認真測量并調(diào)配好鉆頭、卡簧、下簧磨和刻刃等構(gòu)件,刻力內(nèi)徑要比鉆頭內(nèi)徑小0.5mm~c)定向鉆具內(nèi)外管彎曲不得超過1%mm/m;計算各段定向進戶,作好記錄;11空氣反循環(huán)取樣鉆探11.1技術(shù)特點和適用條件空氣反循環(huán)取樣鉆進是將壓縮空氣作為沖洗介質(zhì)從雙壁鈷桿環(huán)狀間隙送至孔底,攜帶巖樣從中心e)適應(yīng)復(fù)雜地層鉆進;f)適合干旱缺水地區(qū)使用。a)地質(zhì)異常驗證及礦體邊沿追索;b)已掌握基本地質(zhì)構(gòu)造資料的老工區(qū)補充勘探;c)在地層較穩(wěn)定的工區(qū),與少量取心鉆孔配合進行勘探施工d)主要以獲取礦物成分和礦體品位為目的的鉆孔。11.2設(shè)備的選擇與配套11.2.1.1鉆機能力應(yīng)滿足使用雙壁鉆具時設(shè)計孔深和孔徑的要求,具有長行程連續(xù)給進的功能,并盡亦可用轉(zhuǎn)盤式鉆機。11.2.1.2空壓機宜選用輕便的螺桿式空壓機,風(fēng)量應(yīng)滿足驅(qū)動潛孔錘工作和保證輸送巖樣上返流速的需求,風(fēng)壓應(yīng)能在克服孔內(nèi)水應(yīng)背壓后驅(qū)動潛孔錘正常工作。若空壓機風(fēng)壓不夠,可串接增壓機提高11.2.1.3灌注泵可選擇壓力適當(dāng)、排量可調(diào)的普通小型柱塞泵。11.2.2巖樣收集與縮分段備11.2.3除塵與消胞裝置11.2.3.2來用機械消泡裝置除泡11.3.2.2全孔反循環(huán)鉆具組合使用貫通式鉆頭,要求鉆頭有較大的中心孔和可靠的外密封,具有良好11.3.3側(cè)入式正反轉(zhuǎn)換接頭側(cè)入式正反轉(zhuǎn)換接頭應(yīng)能保證孔底正循環(huán)氣流從旁側(cè)孔進入雙壁鉆桿中心通道。要求有較高的強度,三環(huán)間隙合理,內(nèi)外壁平滑。規(guī)格系列見表23。表23雙壁鉆桿推薦規(guī)格11.3.5雙壁主動鉆桿上下端分別與氣水龍頭和雙壁鉆桿連接,內(nèi)徑與雙壁鉆桿內(nèi)徑一致,外壁可根據(jù)不同的夾持方式選11.3.6雙通道氣水龍頭中心通道輸送返上的巖屑流體,內(nèi)徑應(yīng)與雙壁鉆桿內(nèi)徑一致,旁側(cè)通道輸入高壓空氣,經(jīng)雙壁管環(huán)狀間隙送至孔底。11.3.7鵝頸管連接氣水龍頭與排渣管,宜采用較大曲率半徑,內(nèi)徑應(yīng)與雙壁管內(nèi)徑一致。11.3.8排渣管連接鵝頸管與樣品收集裝置的軟管,口徑應(yīng)大于鵝頸管內(nèi)徑,內(nèi)壁平滑。11.3.9.1外環(huán)封隔器鉆桿外徑與孔壁間隙過大時,需用封隔器,迫使孔底氣流進入中心通道形成良好的反循環(huán)。11.3.9.2反吹接頭當(dāng)反循環(huán)氣流不暢或發(fā)生堵塞時接入反吹接頭,變反循環(huán)為正循環(huán),起到解除堵塞的作用。11.3.9.3巖心卡斷器完整地層采用貫通式鉆頭時,需在鉆頭上加接巖心卡斷器,使巖心斷為短節(jié)。11.4鉆進工藝11.4.1鉆進方法和適用地層空氣反循環(huán)鉆進主要采用潛孔錘鉆進、牙輪鉆進、刮刀鉆進等全面鉆進方法,以巖石碎屑為樣品。各種方法適用的地層見表24。表24不同鉆進方法適用的地層中硬軟●●O×●O●●O×OOO●●OO0×O●●O●O●●●O●×0●●11.4.2潛孔錘鉆進11.4.2.1鉆進技術(shù)參數(shù)選擇11.4.2.1.1鉆壓應(yīng)小于回轉(zhuǎn)鉆進壓力,一般按錯頭直徑選取,為80N/mm150N(mm。11.4.2.1.2轄速不應(yīng)過高,一般為20r/min~60r/rn。10m2/min。在孔內(nèi)有水位壓力的情況下,應(yīng)考慮室筑受壓體積縮小的因素,進一步增大風(fēng)量。頂開水柱的屋力。11.4.2.2基本技術(shù)要求11.4.2.2.1一般選用中頻、大沖擊功的潛孔錘及配套球齒鉆頭11.4.2.2.2人孔前送風(fēng)檢查潛孔錘是否正常啟動,班加注潤滑油。11.4.2.2.3在加接銅桿時向鉆桿內(nèi)注人潤滑油,或采用注油泵潤滑潛孔錘11.4.2.2.4應(yīng)防止鉆具堵塞和接頭松動。11.4.2.2.5地層變軟應(yīng)提鉆變換鉆具組合或改變鉆進方法。11.4.3牙輪鉆進11.4.3.1鉆進參數(shù)選擇11.4.3.1.1鉆壓一般按鉆頭直徑選取,為300N/mm~600N/mm。11.4.3.1.2轉(zhuǎn)速30r/min~60r/min。11.4.3.2基本技術(shù)要求11.4.3.2.1中硬地層選擇鑲齒牙輪鉆頭,軟巖選擇銑齒牙輪鉆頭。11.4.3.2.2新鉆頭入孔需低鉆壓、低轉(zhuǎn)速跑合1h左右再逐步加至正常值。11.4.3.2.3避免鉆頭長時間處于掃孔和劃眼、擴孔狀態(tài)。11.4.4刮刀鉆進11.4.4.1軟地層中可采用全面鉆進用的三翼合金鉆頭、十字型鉆頭等。11.4.4.2鉆進技術(shù)參數(shù)可參照牙輪鉆頭,鉆壓應(yīng)適當(dāng)降低。11.4.5鉆進操作要求11.4.5.1開孔時采用常規(guī)鉆進方法穿過松散覆蓋層,下入孔口管或套管后,再開始空氣反循環(huán)鉆進。11.4.5.2鉆進中應(yīng)隨時觀察上返巖礦樣品,及時掌握地層變化,調(diào)整鉆進參數(shù)或改變鈷進工藝和鉆具組合。11.4.5.3每個采樣回次末或加接鉆桿時,應(yīng)強風(fēng)吹孔1min~3min,排凈孔內(nèi)巖屑,保證不混樣。11.5空氣介質(zhì)種類與特性以空氣為主體的沖洗介質(zhì)有干空氣、霧化氣、泡沫、氣水混合物等形態(tài),其特征及應(yīng)用范圍見表25。表25空氣鉆進沖洗介質(zhì)特征及應(yīng)用范圍密度/(kg/m3)%應(yīng)用范圍空氣空氣、水、泡沫劑5100以上11.5.2干空氣鉆進干空氣由于攜帶巖粉、冷卻鉆頭、清洗孔底的作用相對較低,其上返流速應(yīng)達到15m/s~25m/s。11.5.3霧化鉆進在潮濕地層中鈷進時,為解決泥包、泥堵和巖粉粘附孔壁等問題,應(yīng)采用氣水體積比2000/1~3000/1的霧化鉆進。11.5.4泡沫鉆進在潮濕地層中為穩(wěn)定孔壁、增大攜粉能力,宜加入0.3%~1.0%無毒、無污染的發(fā)泡劑,形成氣液體積比200/1~300/1的泡沫。11.5.5氣水混合鉆進在含水地層中,應(yīng)增大水在空氣中的比例,形成氣、水、巖屑三相混合流,增大排屑能力。11.6除塵與消泡11.6.1孔內(nèi)排出干粉巖屑時,要采取有效防塵措施:a)從旋流器溢氣口引流到下風(fēng)口15m外,再用噴水除塵或袋式除塵法除塵;b)從進氣口注水,霧化鉆進降塵;c)操作者用口罩、工作服防護。11.6.2泡沫液流的返出口應(yīng)有消泡裝置,宜選用簡單易行又利于泡沫回收再利用的機械作用消泡法。11.7樣品的收集與縮分11.7.1從孔內(nèi)連續(xù)返出的攜帶巖礦樣品的流體經(jīng)過旋流器進行分離,空氣從旋流器上口溢出,下口排出巖屑作為樣品11.7.2樣品按出孔順序以一定間隔分段采集、裝袋、編號,標(biāo)明對應(yīng)孔段。分段長度根據(jù)不同的地質(zhì)11.7.3分段采集到的樣品應(yīng)按規(guī)定合理縮分,選取送檢樣品。11.7.4樣品的采集有先采集后縮分和先縮分后采集兩種方式:a)返至地面的巖屑氣流首先進入由大、小兩個并列旋流器組成的沉降桶內(nèi)進行分離,巖樣從下口排出,其中小旋流器排出的樣品約占總量的1/10,該樣品作為送檢樣和副樣;b)將返至地面的巖屑按取樣間隔收集,再分別送到分樣器進行縮分,可獲得兩份相當(dāng)于總量1/8的樣品,作為送檢樣和副樣。11.7.5沉降桶小旋流器排出的相當(dāng)于總量1/10的樣品還可以直接連續(xù)進入一個“腸衣”式的塑料袋中,形成碎屑組成的“柱狀巖心”,可以觀察、分析和準確判定層位,并取樣送檢及留副樣。11.7.6當(dāng)樣品中大量含水時,應(yīng)采用濕式分樣器縮分,收集1/16的含水樣品,用桶沉淀后再取樣送檢和留副樣。11.8常見問題的處理方法11.8.1巖樣上返堵塞處理巖樣在上返途中相互擠卡形成堵塞,致使鉆進無法進行。應(yīng)將鉆具提離孔底一段距離再放下,反復(fù)幾次可解堵;若無效可換上反吹接頭,改反循環(huán)為正循環(huán),利用高壓氣流排堵。11.8.2雙壁管環(huán)隙堵塞處理由于操作不當(dāng)使大量巖屑從轉(zhuǎn)換接頭內(nèi)吸入環(huán)隙造成堵塞,致使氣路不通無法鉆進。要求嚴格按規(guī)程操作,邊送風(fēng)邊下鉆,停鉆時緩慢開啟排氣閥。11.8.3泥環(huán)卡鉆處理孔內(nèi)潮濕時,巖粉逐漸粘滯、聚結(jié)在孔壁或鉆桿外壁,形成泥環(huán)卡鉆。應(yīng)避免強力起拔造成泥環(huán)擠壓卡死鉆具,盡量下放鉆具,換上反吹接頭正循環(huán)沖孔,清洗、潤滑解卡。采用霧化和泡沫鉆進通??梢苑乐鼓喹h(huán)產(chǎn)生。11.8.4坍塌埋鉆處理在易發(fā)生垮塌埋鉆的破碎松散地層,可采用套管封隔。11.8.5夾鉆處理前一回次鉆頭外徑逐漸磨損致孔徑變小,下入的新鉆頭擠卡在小徑孔壁中時,嚴禁強壓硬轉(zhuǎn),應(yīng)送風(fēng)震擊,輕提慢轉(zhuǎn),逐步脫卡。下鉆前應(yīng)測量鉆頭外徑,新入孔鉆頭外徑應(yīng)不大于舊鉆頭外徑。12沖洗液12.1類型和應(yīng)用地層12.1.1清水和自然造漿完整和孔壁穩(wěn)定地層采用清水作沖洗液,鉆遇黏土類地層時,巖屑與清水混合并分散形成自然造漿。鈉膨潤土粉或鈣膨潤土粉加純堿(碳酸鈉)用淡水?dāng)嚢栊纬煞€(wěn)定的懸浮液,即細分散泥漿,適于孔壁較穩(wěn)定的地層。海水泥漿)和鉀基泥漿等。適于較復(fù)雜的水敏性地層、鹽堿地層和淺海鉆探。12.1.4不分散低固相(聚合物)沖洗液以具有選擇性絮凝作用的高分子聚合物如部分水解聚丙烯酰胺(PHP)等為主要處理劑,保留泥漿中優(yōu)質(zhì)造漿黏土、絮凝劣質(zhì)土和鉆屑,便于地表沉除,保持泥漿低固相和良好的剪切稀釋性能。該類泥12.1.5無固相沖洗液清水中不加黏土只加化學(xué)處理劑。主要有合成高聚物沖洗液、天然植物膠沖洗液、生物聚合物(XC)沖洗液、水玻璃+PHP沖洗液等。適于穩(wěn)定地層和一般的水敏性地層鉆進。12.2沖洗液常用材料和化學(xué)處理劑沖洗液由基礎(chǔ)配漿材料及處理劑兩部分組成。基礎(chǔ)配漿材料是指在配漿中用量較大的基本組分,主要有水和黏土,沖洗液材料應(yīng)符合GB/T5005的規(guī)定,優(yōu)先使用鈉膨潤土;化學(xué)處理劑用于改善和穩(wěn)定沖洗液性能,滿足護壁要求。巖心鉆探常用的處理劑參見附錄A(資料性附錄)。12.3沖洗液主要性能指標(biāo)沖洗液主要性能測試程序參見附錄A(資料性附錄)。12.4現(xiàn)場沖洗液的配制與維護泥漿池和沉淀池的容量要根據(jù)鉆機場地環(huán)境來確定,通常不低于設(shè)計鉆孔總?cè)萘康?倍~5倍。一般10m3~15m2,條件困難時可用容量1m2~2m3鐵板箱代替。循環(huán)槽長度一般應(yīng)10m~15m以上,內(nèi)寬220mm~250mm,坡度1/100~1/80,每隔兩米可交錯安置一個擋板;池槽應(yīng)做防滲處理,周邊用磚石和混凝土加固?,F(xiàn)場配漿的基本計算參見附錄A(資料性附錄)。每臺鉆機應(yīng)配泥漿攪拌機和一個0.2m3~0.3m3處理劑容器。12.4.2.3配漿步驟a)準確了解處理劑性能、可配伍性和加量范圍;b)根據(jù)鉆孔設(shè)計任務(wù)書確定沖洗液性能指標(biāo)和配方;c)按配方計算配漿材料用量,并嚴格計量加入;d)操作順序——先加水;用鈣膨潤土配漿時,應(yīng)將土粉重量5%~8%的純堿先加到攪拌機內(nèi),再加鈣土粉攪拌均勻,靜置24h鈉化后加入處理劑;鈉膨潤土配漿,可直接加到攪拌機中,按水、土、處理劑的順序加入,充分攪拌后直接使用;e)用檢測儀器測定新漿性能,合格后方可使用。若需加入幾種處理劑,應(yīng)先加分子量小的無機化學(xué)材料,再加有機高分子化學(xué)材料。12.5維護與管理12.5.1施工中需要用多種、消耗量大或很難溶解的化學(xué)處理劑時,應(yīng)在接近水源池的循環(huán)槽邊放置處理劑容器,將處理劑預(yù)先用水溶解,循環(huán)過程中緩慢流入循環(huán)槽。12.5.2使用沖洗液的現(xiàn)場應(yīng)配備漏斗黏度計、比重秤、失水量儀、含砂量儀和pH試紙;泥漿管理員每班至少測定一次沖洗液的常規(guī)性能,并將測得的數(shù)據(jù)記入班報表內(nèi)。12.5.3清除循環(huán)系統(tǒng)中的巖屑和泥砂,固相控制在規(guī)定范圍之內(nèi);固控設(shè)備宜選用小型旋流除砂器和離心除泥機,12.5.4根據(jù)孔內(nèi)情況及時調(diào)整沖洗液性能。12.5.5需要轉(zhuǎn)化沖洗液類型時,應(yīng)在實驗室內(nèi)先做試驗,確定轉(zhuǎn)化程序,12.5.6使用化學(xué)處理劑要注意防毒、防腐蝕?,F(xiàn)場和實驗室應(yīng)配備必要的勞動保護用品。12.5.7新工區(qū)、新礦種勘探,要根據(jù)地層條件、鉆進方法,在實驗室內(nèi)確定沖洗液類型,選擇合適的處12.6防止繩索取心鉆桿內(nèi)壁結(jié)垢對沖洗液的性能要求a)低固相:膨潤土加量一般不超過4%,漿液密度不高于1.02g/cm3~1.03g/cm3:b)固相控制:固相粒度的80%~90%控制在15μm~20μm以下;c)低黏低切:視黏度<3mPa·s~5mPa·s,屈服值<0.05Pa~0.1Pa,靜切力IG/10G趨于零。相當(dāng)于蘇氏漏斗黏度18s左右12.7廢漿處理12.7.1根據(jù)鉆孔設(shè)計深度,鉆前選擇合適位置挖掘一個廢漿池,收集循環(huán)系統(tǒng)排出的廢液。12.7.2終孔后,將廢棄的沖洗液泵到廢漿池中,摻入水泥、石灰類絮凝固化材料,硬化后掩埋處理。13護壁和堵漏13.1不同地層和應(yīng)力異常帶的護壁措施13.1.1完整、孔壁穩(wěn)定地層可采用清水作沖洗液。金剛石鉆探、斜孔或定向孔、深鉆應(yīng)加入潤滑減阻劑。優(yōu)先選用陰離子型潤滑劑,鉆進含鈣離子地層宜選用復(fù)合型潤滑劑。為改善攜帶巖屑能力,亦可使用細分散泥漿、低固相或無固相沖洗液。潤滑劑參考用量:清水0.3%~0.5%,泥漿1.0%~1.5%。速通過后下孔口管或表層套管隔離;b)一般破碎帶可選用高分子聚合物(加量0.5%~1.0%)或廣譜類護壁劑(加量2%~3%),采用小泵量循環(huán);造壁并堵漏;d)破碎帶孔段過長或無法快速穿過時,可跟管鉆進。13.1.3水敏性地層a)遇水膨脹地層應(yīng)選用抑制性沖洗液;含鉀離子的處理劑對滲透水化抑制性最好,銨鹽和陽離子聚合物次之;b)遇水崩解地層宜用涂抹效果好的低軟化點瀝青類處理劑封堵(≤3%),成膜樹脂類和高分子聚合物次之;c)蒙脫石泥巖和伊利石頁巖交互存在的伊蒙混層,可選擇含鉀離子、瀝青和高分子聚合物復(fù)配或復(fù)合
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