淺鉆鉆探工藝方法概論

1、淺鉆鉆探工藝方法北京探礦工程研究所盧猛鉆探系統(tǒng)的組成要素 鉆探對(duì)象（地層） 鉆機(jī) 鉆桿 鉆具 工具 鉆頭 泥漿泵 泥漿 人需要合理調(diào)節(jié)的因素 轉(zhuǎn)速 鉆壓 鉆具 鉆頭 泥漿轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié) 油門調(diào)節(jié) 檔位調(diào)節(jié)鉆壓調(diào)節(jié) 手柄調(diào)節(jié) 通過手柄可以感知地層變化、以及堵鉆、卡鉆、埋鉆等孔內(nèi)事故。 如孔底有碎石，鉆桿會(huì)上下跳動(dòng)，在埋鉆、卡鉆前，也會(huì)出現(xiàn)轉(zhuǎn)速突然下降、發(fā)動(dòng)機(jī)吃力等情況。鉆具 取土器 60螺旋鉆桿鉆具 金剛石鉆具，用來鉆取巖石樣品，不同的鉆具類型會(huì)影響鉆進(jìn)效率； 如：使用普通單、雙管鉆進(jìn)10米，需要擰卸鉆桿110次左右，耗時(shí)220min，若使用繩索取芯鉆具，只需擰卸鉆桿20次左右，耗時(shí)約40min。

2、60單管金剛石鉆具，取芯直徑46.5mm 46單管金剛石鉆具，取芯直徑33mm 46雙管金剛石鉆具，取芯直徑29mm鉆頭 傳統(tǒng)的金剛石碎巖模型是建立在壓入式碎巖原理上的。在這種理論下，鉆頭的鉆進(jìn)效率取決于金剛石壓入巖石的程度。鉆頭 然而，淺鉆鉆壓只有幾十公斤至一百公斤，這點(diǎn)鉆壓沒辦法和大型鉆機(jī)相比。因此，適合大鉆的鉆進(jìn)理論不能適應(yīng)淺鉆的需要。 我們重新設(shè)計(jì)了數(shù)學(xué)模型，通過更改鉆頭的配方并使之與鉆機(jī)的轉(zhuǎn)速相適應(yīng)，設(shè)計(jì)了適合淺鉆的超低鉆壓金剛石鉆頭。底噴表鑲金剛石鉆頭，適用于中硬地層和硬地層，底噴水口設(shè)計(jì)保證鉆頭得到良好的冷卻，同時(shí)避免巖心受到?jīng)_蝕，階梯式外圍唇面設(shè)計(jì)可以保證良好的鉆進(jìn)效率。多階梯

3、表鑲金剛石取心鉆頭，鉆頭唇部呈階梯狀，有效的提高了碎巖速度，水路空間大，避免巖心堵塞、泥包和燒鉆。適合較完整的中硬地層、硬地層以及永凍層。鉆頭第四章 研究?jī)?nèi)容和工作部署多水口金剛石孕鑲鉆頭，適合堅(jiān)硬研磨性地層，高比壓特性，可以獲得更高的鉆進(jìn)效率。低溫胎塊孕鑲鉆頭，適用于堅(jiān)硬致密地層，如致密石英巖等。采用稀土改性預(yù)合金胎體粉末配方，具有高效長壽命的特性。鉆頭第四章 研究?jī)?nèi)容和工作部署底噴孕鑲金剛石鉆頭，采用碳纖維改性胎體技術(shù)，和超高工作層胎體結(jié)構(gòu)，充分考慮了泥漿的攜帶能力、冷卻能力和泥漿在各水口處的流量分布，耐研磨、壽命長。適合硬脆碎地層。鉆頭鉆頭PDCPDC取芯鉆頭取芯鉆頭，適適合軟至中硬地層

4、合軟至中硬地層地層。地層。鉆頭尖齒尖齒PDCPDC取芯鉆頭取芯鉆頭，適合彈性致密泥適合彈性致密泥巖及粘土質(zhì)砂巖巖及粘土質(zhì)砂巖地層。地層。鉆頭適合軟硬交適合軟硬交錯(cuò)互層。錯(cuò)互層。尖齒交錯(cuò)金剛石鉆頭尖齒交錯(cuò)金剛石鉆頭鉆頭適合強(qiáng)研磨性地適合強(qiáng)研磨性地層，尤其適合深層，尤其適合深孔繩索取芯鉆進(jìn)?？桌K索取芯鉆進(jìn)。雙水口長壽命金剛石孕鑲鉆頭雙水口長壽命金剛石孕鑲鉆頭鉆頭適合堅(jiān)硬地層。適合堅(jiān)硬地層。主副水路孕鑲金剛石鉆頭主副水路孕鑲金剛石鉆頭鉆頭適合堅(jiān)硬強(qiáng)研磨適合堅(jiān)硬強(qiáng)研磨性地層。性地層。泥漿淺鉆同樣需要借助泥漿的幫助，最常用的泥漿材料為聚丙烯酰胺。 淺鉆施工的組織1 淺鉆布孔原則 淺鉆布孔要在地質(zhì)掃面工作

5、完成之后； 淺鉆掃面孔應(yīng)布在初步確定的地質(zhì)界限的兩側(cè)； 在物化探異常檢查時(shí)可以以剖面的方式布置鉆孔； 在檢查淺鉆異常時(shí)，可采取一百米一條線，40米一個(gè)孔的布孔方式，酌情布置多條剖面； 在關(guān)鍵的部位可單獨(dú)布置異常檢查孔； 鉆孔不要一次布完，最好采取邊打邊部的辦法，這樣可以最大限度的節(jié)省工作量。2 淺鉆工作量計(jì)算方法 單純以米定價(jià)會(huì)造成施工隊(duì)伍與甲方利益的嚴(yán)重對(duì)立，不利于甲方對(duì)淺鉆質(zhì)量的監(jiān)管。 建議采取鉆進(jìn)米數(shù)與所取樣品相結(jié)合的定價(jià)方式，使施工隊(duì)可以取得與甲方一致的利益，這樣才可以促進(jìn)淺鉆技術(shù)的推廣。3 淺鉆鉆孔質(zhì)量評(píng)價(jià)方法 現(xiàn)在對(duì)鉆孔的評(píng)價(jià)方法非常單一，僅僅有巖心采取率一個(gè)指標(biāo)。對(duì)于淺鉆來說這是

6、非常不適合也不適用的。 淺部地層是由土壤、沙礫、碎石等各種成分組合而成的。在某些地區(qū)，5米以淺的地層中土壤所占的比例高達(dá)90%以上，在這樣的地層中追求巖心采取率顯然是不合適的。 因此淺鉆質(zhì)量評(píng)價(jià)應(yīng)以其所取樣品為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，只要提供了足夠的地質(zhì)信息和找礦信息就應(yīng)該是合格鉆孔。4 淺鉆取樣標(biāo)準(zhǔn) 淺鉆化探：取殘破積層碎石不少于150克； 填圖取樣：取到基巖長度不少于30cm； 物化探異常檢查取樣：取到基巖長度不少于30cm； 代替槽井探取樣：取出完整的風(fēng)化基巖，并取到新鮮基巖30cm5 淺鉆樣品綜合利用 殘破積層樣品可用于淺鉆化探； 新鮮基巖樣品可用于地質(zhì)填圖和原生暈分析； 一定范圍內(nèi)的基巖樣品綜合分

7、析可以推斷地層變化情況和火山巖活動(dòng)情況； 含礦樣品可用于品位鑒定和儲(chǔ)量計(jì)算6 淺鉆與化探 在森林沼澤淺覆蓋區(qū)傳統(tǒng)的土壤化探難以奏效，淺鉆取樣可以有效穿透地表的覆蓋層； 淺部隱伏礦床地表被無礦地層覆蓋，土壤化探無法探測(cè)到下部的隱伏礦床。使用淺鉆化探的方法鉆取殘破積層可以大大提高淺部隱伏礦床被發(fā)現(xiàn)的幾率。7 淺鉆與物探 相位激電和相位中梯的異?？捎蓽\鉆去驗(yàn)證。具體方法是： 淺鉆鉆取的基巖可以為物探異常提供直接的判斷依據(jù)； 使用淺鉆鉆取的殘破積層巖石做化探分析，其結(jié)果可為物探異常的解釋提供重要依據(jù)。8 淺鉆代替槽井探 在覆蓋層超過3米的地區(qū)，槽探就會(huì)失去作用。在普查和異常檢查階段，使用淺鉆打剖面可以

8、有效的代替槽探工作； 在普查和異常檢查階段使用淺鉆替代淺井可以極大的提高工作效率。一個(gè)十米深的淺井需要3個(gè)工人工作3-5天。使用淺鉆一個(gè)機(jī)組每天可以鉆取10米以上的鉆孔2-3個(gè)。9 淺鉆填圖 在沒有巖石出露的地區(qū)使用淺鉆填圖可以提高填圖的精度。10 淺鉆施工的組織 以TGQ-15型鉆機(jī)為例，通常每個(gè)機(jī)組配備4個(gè)人，其中一人為鉆探班長。11 淺鉆施工的質(zhì)量監(jiān)管 質(zhì)量監(jiān)管是重中之重。 在使用鉆進(jìn)米數(shù)作為與工人的結(jié)算依據(jù)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的虛報(bào)工作量現(xiàn)象； 在以樣品質(zhì)量定價(jià)時(shí)又會(huì)出現(xiàn)工人將一個(gè)鉆孔多余的巖心冒充另一個(gè)鉆孔巖心的現(xiàn)象； 在孔位處于比較艱難的位置的時(shí)候，會(huì)出現(xiàn)擅自移動(dòng)孔位的現(xiàn)象； 因此嚴(yán)格的

9、質(zhì)量監(jiān)管是保證淺鉆取得預(yù)期效果的前提。5. 12.鉆機(jī)的運(yùn)輸 雙排座汽車或拖拉機(jī)都可一次裝載3個(gè)班組。本次施工尚未使用畜力托運(yùn)鉆機(jī)。 拖拉機(jī)運(yùn)輸鉆機(jī)6. 13.鉆機(jī)的搬運(yùn)轉(zhuǎn)移 每次將整套鉆機(jī)搬運(yùn)完畢需搬運(yùn)6人次。此次搬運(yùn)的最遠(yuǎn)距離為1.5km，由6個(gè)工人花費(fèi)50分鐘時(shí)間搬運(yùn)完畢。 工人在搬運(yùn)鉆機(jī)7. 14.孔內(nèi)事故的處理 淺層輕便鉆機(jī)輕巧靈便，處理孔內(nèi)事故完全不同于大型鉆機(jī)。 處理卡鉆事故時(shí)只需貼近被卡鉆具另鉆一個(gè)新孔，待新孔穿過卡鉆層位時(shí)，卡鉆現(xiàn)象即可解除。 當(dāng)鉆孔出現(xiàn)漏水事故時(shí)，可以向孔內(nèi)倒入大量的聚丙烯即可堵住鉆孔。 卡鉆事故的處理7. 14.孔內(nèi)事故的處理 若發(fā)生埋鉆事故，可首先嘗試采用試探提鉆法將鉆桿提出。具體操作為：首先更換至轉(zhuǎn)速最低的檔位，啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，利用低速檔位輸出的大扭矩使鉆桿旋轉(zhuǎn)（此時(shí)需停泵），待鉆桿可正常旋轉(zhuǎn)時(shí)，嘗試瞬間提鉆-回位動(dòng)作，并不斷重復(fù)，鉆桿即可提出。鉆機(jī)操作注意事項(xiàng)