巖礦心采取PPT學習教案

1、會計學1巖礦心采取巖礦心采取工程鉆探學課件 鉆探工程質量不僅直接影響著判斷地質構造，評價礦產資源，提交礦產儲量的準確性與可靠性，還影響到礦山開采設計的合理性。鉆探工程6項質量指標是：巖礦心的采取和整理；鉆孔彎曲與校正；孔深測量與校正；簡易水文觀測；原始報表；封孔與檢驗。其中，巖礦心的采取和鉆孔彎曲尤為重要。第1頁/共38頁工程鉆探學課件鉆孔施工過程中獲得巖礦樣品是鉆探的主要任務之一。鉆探采集的有用礦物和圍巖樣品一般有巖心、巖粉以及專門密封的樣品。這些樣品用來進行地球化學分析和礦物巖石鑒定，巖礦物理力學性質測定，煤的含氣性評價和巖土承載性能試驗。在有些情況下還利用大量巖心樣品進行選冶工藝試驗。第

2、一節(jié)第一節(jié) 巖礦心采取的要求和影響因素巖礦心采取的要求和影響因素一、對鉆探采集巖礦心的要求一、對鉆探采集巖礦心的要求第2頁/共38頁工程鉆探學課件第一節(jié)第一節(jié) 巖礦心采取的要求和影響因素巖礦心采取的要求和影響因素一、對鉆探采集巖礦心的要求一、對鉆探采集巖礦心的要求(1)采取率：采取率： 巖礦心采取率即實際取出的巖礦心長度與對應孔段巖礦心采取率即實際取出的巖礦心長度與對應孔段實際鉆進進尺比值的百分數。實際鉆進進尺比值的百分數。采取率= 100%實際進尺采取長度第3頁/共38頁工程鉆探學課件第一節(jié)第一節(jié) 巖礦心采取的要求和影響因素巖礦心采取的要求和影響因素一、對鉆探采集巖礦心的要求一、對鉆探采集巖

3、礦心的要求(1)采取率：采取率：巖礦心采取率反映了巖礦心數量的多少因此巖礦心采取率越高越好。但是，根據勘探程度和施工目的不同，對巖礦心采取率要求也不盡相同，其目的是為得到足夠重量的巖、礦樣，滿足分析、鑒定和研究的需要。對巖礦心的一般要求是：可采礦層礦心采取率不低于75%，巖心不低于60%第4頁/共38頁工程鉆探學課件第一節(jié)第一節(jié) 巖礦心采取的要求和影響因素巖礦心采取的要求和影響因素一、對鉆探采集巖礦心的要求一、對鉆探采集巖礦心的要求（3）純潔性：取出的巖礦心不受外物的浸蝕和污染，以免影響巖石和礦的物理化學性質指標。如當礦心混入泥漿時，灰分會增加。第5頁/共38頁工程鉆探學課件第一節(jié)第一節(jié) 巖礦

4、心采取的要求和影響因素巖礦心采取的要求和影響因素一、對鉆探采集巖礦心的要求一、對鉆探采集巖礦心的要求 (4）盡量避免選擇性磨損巖礦心，選擇性磨損會使其內在物質成分發(fā)生變化，影響整個礦區(qū)礦的儲量的計算和評價。第6頁/共38頁工程鉆探學課件第一節(jié)第一節(jié) 巖礦心采取的要求和影響因素巖礦心采取的要求和影響因素二、影響巖礦心采取的因素二、影響巖礦心采取的因素影響因素可分為地質因素和人為因素兩大方面。地質因素：其中主要包括：強度、裂隙性、礦物組成的均勻性、各向異性、層理、片理、軟硬互層、產狀條件以及層面與鉆孔軸線的交角等。對巖心采取率影響最大的是巖石強度，層面與鉆孔斜交和裂隙性。如果巖礦石強度高、硬度大、

5、結構均勻致密、構造完整、第7頁/共38頁工程鉆探學課件第一節(jié)第一節(jié) 巖礦心采取的要求和影響因素巖礦心采取的要求和影響因素二、影響巖礦心采取的因素二、影響巖礦心采取的因素影響因素可分為地質因素和人為因素兩大方面。第8頁/共38頁工程鉆探學課件第一節(jié)第一節(jié) 巖礦心采取的要求和影響因素巖礦心采取的要求和影響因素二、影響巖礦心采取的因素二、影響巖礦心采取的因素影響因素可分為地質因素和人為因素兩大方面。人為因素分為技術因素和工藝因素，有時還包括組織管理因素，如操作人員技術不熟練、材料供應與技術保證不及時，工藝設計不正確等。第9頁/共38頁工程鉆探學課件第一節(jié)第一節(jié) 巖礦心采取的要求和影響因素巖礦心采取的

6、要求和影響因素1完整、致密、少裂隙的巖礦層這類巖礦層可鉆性為4一12級。鉆進時經得起振動，不易斷裂破碎，耐磨性強，不怕沖刷，取心容易，采取率高，取出的巖心完整，代表性強。一般用單層巖心管取心即可。第10頁/共38頁工程鉆探學課件第一節(jié)第一節(jié) 巖礦心采取的要求和影響因素巖礦心采取的要求和影響因素2節(jié)理、片理、裂隙發(fā)育，硬或中硬，性脆易碎的巖礦層這類巖礦層可鉆性為4一9級。鉆進時若受鉆具回轉振動和沖洗液沖刷，則易破壞成碎塊和細粒，第11頁/共38頁工程鉆探學課件第一節(jié)第一節(jié) 巖礦心采取的要求和影響因素巖礦心采取的要求和影響因素3軟硬不均，夾層多，性質不穩(wěn)定的巖礦層這類巖礦層如薄煤層、氧化礦等。圍巖

7、與礦層，巖層與巖層之間可鉆性級別相差懸殊。鉆進中很易破碎和磨損，軟弱部分粘結性差，怕沖刷，煤層還怕燒灼變質。一般采用單動雙管和雙動雙管鉆具取心。第12頁/共38頁工程鉆探學課件第一節(jié)第一節(jié) 巖礦心采取的要求和影響因素巖礦心采取的要求和影響因素第13頁/共38頁工程鉆探學課件第一節(jié)第一節(jié) 巖礦心采取的要求和影響因素巖礦心采取的要求和影響因素5、易被沖洗液溶蝕和溶化的巖礦層這類巖礦層如巖鹽、凍土等，可鉆性為2一4級。由于其可溶性，巖礦心常溶蝕成蜂窩狀或完全解體，取不上巖心。因此要根據不同的鹽類礦層采用飽和鹽溶液作沖洗液，或選用無泵鉆具，在缺水干早地區(qū)或凍土層也可用空氣洗孔鉆進。第14頁/共38頁工

8、程鉆探學課件第一節(jié)第一節(jié) 巖礦心采取的要求和影響因素巖礦心采取的要求和影響因素這類巖礦層如滑石、石墨礦等，鉆進時巖屑或泥漿中的粘土顆?；烊氲V心，會改變礦石的品位和成分。為防止污染可采用活塞式單動雙管取心。地層完整時可用清水作沖洗液。在缺水地區(qū)也可用空氣洗孔鉆進。第15頁/共38頁工程鉆探學課件第一節(jié)第一節(jié) 巖礦心采取的要求和影響因素巖礦心采取的要求和影響因素7、淤泥和流砂類巖礦層對于這類巖礦層，用一般取心工具很難取上巖心。需用采用活閥式取樣器。第16頁/共38頁工程鉆探學課件 常用的取心工具有單管取心、雙動雙管取心、單動雙管取心和繩索取心等。1、單層巖芯管鉆具取芯、單層巖芯管鉆具取芯單層巖芯管

9、鉆具簡稱單管鉆具，它是最簡單的取芯鉆具。它卡取巖礦心的方法有4種，即卡料卡取、卡簧卡取、卡鉆卡取和沉淀卡取。一般用于完整、致密、少裂隙的巖礦層。第17頁/共38頁工程鉆探學課件1、單層巖芯管鉆具取芯、單層巖芯管鉆具取芯 它適用于當硬合金鉆進或鋼粒鉆進在硬和中硬、完整、致密的巖礦層。其具體方法是在鉆進回次終了時，從鉆桿內向孔底投入卡料（小碎石、鐵絲、鋼粒等）卡緊扭斷巖芯。第18頁/共38頁工程鉆探學課件1、單層巖芯管鉆具取芯、單層巖芯管鉆具取芯 2、卡簧卡取法 也稱提斷器卡取法。此法是利用裝于鉆頭上部的卡簧取芯裝置。在回次終了，稍上提鉆具，即可把巖芯卡住并拉斷。它適于在巖芯完整、直徑均勻的硬和中

10、硬巖礦層中使用。第19頁/共38頁工程鉆探學課件1、單層巖芯管鉆具取芯、單層巖芯管鉆具取芯3、干鉆卡取法 以硬合金鉆頭鉆進松散、軟質和塑性巖礦層時，若用卡料和卡簧都卡不住巖芯，則可用干鉆法采取巖礦芯。即在回次終了時，停止送水，干鉆進一小段（2030 cm)，利用未排除的巖粉來擠塞住巖礦芯，再通過回轉將其扭斷提出。第20頁/共38頁工程鉆探學課件1、單層巖芯管鉆具取芯、單層巖芯管鉆具取芯4、沉淀卡取法此法適用于反循環(huán)鉆進。在回次終了，停止沖洗液循環(huán)，利用巖芯管內懸浮巖粉的沉淀，擠塞卡牢巖礦芯。松軟、脆、碎的巖礦層中常使用沉淀卡取法。第21頁/共38頁工程鉆探學課件2、雙層巖芯管、雙層巖芯管雙層巖

11、芯管鉆具由內外兩層巖芯管組成。為了適應于鉆進各類不同特點的巖礦層，雙管鉆具的結構分為雙動雙管鉆具和單動雙管鉆具兩大類。雙層巖芯管鉆具是目前提高巖礦芯采取率和質量的重要工具。在復雜地層和金剛石鉆進中，應用較為普遍。第22頁/共38頁工程鉆探學課件2、雙層巖芯管、雙層巖芯管 1)、雙動雙管、雙動雙管雙動雙管鉆具是指具有內、外兩層巖芯管，并在鉆進時同時回轉的取芯工具。此種鉆具多用于硬質合金鉆進，適用在可鉆性為17級的松軟、易坍塌、怕沖刷的巖礦層。該鉆具一般有兩個鉆頭，即內鉆頭和外鉆頭。為了保護巖礦心不被沖洗液沖刷，內鉆頭大都超前外鉆頭30-50mm第23頁/共38頁工程鉆探學課件2、雙層巖芯管、雙層

12、巖芯管 1)、雙動雙管、雙動雙管鉆進中內、外管同時回轉并破碎孔底巖石；沖洗液經雙管接頭的進水孔進人內、外管間的環(huán)狀間隙，流至孔底沖洗孔底后再沿孔壁外環(huán)間隙返至地面，避免了對巖礦芯的直接沖刷，碎塊也不易流失；內管中巖芯上部的沖洗液，隨著巖礦的進入而沖開止逆閥，經回水孔排至外環(huán)間隙。由于止逆球閥的存在，隔離了上部水柱并防止了靜水壓力對巖礦芯的作用，緩和了磨損和避免了提鉆時壓脫巖礦芯。第24頁/共38頁工程鉆探學課件2、雙層巖芯管、雙層巖芯管 1)、雙動雙管、雙動雙管1一雙管接頭，2一回水眼，3一止逆閥；4一球閥座，5一外管，6一內管，7一外管鉆頭，8-內管鉆頭硬質合金雙動雙管鉆具第25頁/共38頁

13、工程鉆探學課件2、雙層巖芯管、雙層巖芯管 2)、單動雙管取心鉆具、單動雙管取心鉆具在鉆進過程中，外管轉動而內管不轉動的雙管鉆具稱為單動雙管鉆具。由于單動雙管鉆具避免了鉆具轉動而產生的摩擦和振動對巖礦心的機械破碎，因而取心質量高。第26頁/共38頁工程鉆探學課件2、雙層巖芯管、雙層巖芯管 2)、單動雙管取心鉆具、單動雙管取心鉆具1）普通單動雙管鉆具該鉆具適用于可鉆性為712級的完整和微裂隙或不均質和中等裂隙的巖礦層。2）隔水單動雙管鉆具該鉆具適用于可鉆性為37級的中等硬度、破碎、節(jié)理發(fā)育、怕磨、怕振、怕沖刷的巖礦層。第27頁/共38頁工程鉆探學課件2、雙層巖芯管、雙層巖芯管 2)、單動雙管取心鉆

14、具、單動雙管取心鉆具3）活塞單動雙管鉆具該鉆具適用于可鉆性為46級的松散、粉狀、節(jié)理發(fā)育、怕污染的巖礦層。在滑石、石墨礦中取心效果尤其顯著。4）內管鉆頭超前單動雙管鉆具該鉆具適用于可鉆性為13級的松軟的和夾矸少的煤系地層或易被沖毀的松散的礦層（如松散磷礦、氧化礦等）。第28頁/共38頁工程鉆探學課件3、沖洗液孔底反循環(huán)鉆具取、沖洗液孔底反循環(huán)鉆具取心心由于沖洗液的反向循環(huán)，它與巖礦心進入巖心管的方向一致，避免了沖洗液對巖礦心的正面沖刷和液柱壓力對巖礦心造成的擠夾和磨損，從而有利于巖礦心進入巖心管，減少流失和重復破碎；同時還能使巖礦心在巖心管呈懸浮狀態(tài)，減輕相互研磨和選擇性磨損，因此能夠提高裂隙

15、發(fā)育、破碎、性脆、軟硬不均的巖礦層取心質量。第29頁/共38頁工程鉆探學課件繩索取心鉆進： 是在回次終了巖心裝滿巖心管時，不提升全套鉆具，而是用帶鋼絲繩的打撈器從鉆桿中把取心管提出，待把巖心取出后又從鉆桿中把取心管投入到孔底。繩索取心鉆具：由單動雙管巖心管和打撈器兩大部分組成，雙管部分由外管總成和內管總成組成。外管總成包括：彈卡擋頭、彈卡室、穩(wěn)定接頭外管、擴孔器和鉆頭；內管總成包括：撈矛、彈卡、單動機構、調節(jié)機構、內管及卡取巖心機構。第30頁/共38頁工程鉆探學課件極大地減少了起下鉆具時間，增加純鉆進時間，機械化極大地減少了起下鉆具時間，增加純鉆進時間，機械化程度高，雖然繩索取心鉆頭壁更厚，機

16、械鉆速略低于普通程度高，雖然繩索取心鉆頭壁更厚，機械鉆速略低于普通鉆頭。但總的鉆效提高了，且這種趨勢隨孔深的增大而增鉆頭。但總的鉆效提高了，且這種趨勢隨孔深的增大而增大。大。2）巖心堵塞后能即時報警，巖心采取率高，地質效果好。）巖心堵塞后能即時報警，巖心采取率高，地質效果好。 3）減少了提鉆次數，鉆桿與孔壁間隙小，鉆頭回轉平穩(wěn)，）減少了提鉆次數，鉆桿與孔壁間隙小，鉆頭回轉平穩(wěn)，鉆頭壽命比普通鉆頭壽命高一倍左右。鉆頭壽命比普通鉆頭壽命高一倍左右。 4）降低了鉆探成本。）降低了鉆探成本。第31頁/共38頁工程鉆探學課件缺點：缺點：1）要求鉆桿的材質好，加工精度高，使鉆桿成本加大；）要求鉆桿的材質好

17、，加工精度高，使鉆桿成本加大；2）鉆桿柱與孔壁間隙小，沖洗液阻力大；）鉆桿柱與孔壁間隙小，沖洗液阻力大；3）鉆頭壁較厚，切削孔底巖石的面積較大，因此，鉆進時）鉆頭壁較厚，切削孔底巖石的面積較大，因此，鉆進時功耗大。功耗大。第32頁/共38頁工程鉆探學課件巖礦心裝箱和保存每個回次鉆工從巖心管取出的巖礦心應清洗干凈，裝到專門的巖心箱中，以便運輸和保存。在巖心箱的每格中放置巖心時，一般從左到右，從上到下按順序排放，在巖心箱側面和縱向格子隔板上應該用箭頭標明放置順序，不允許按“蛇形”方式放置巖心。第33頁/共38頁工程鉆探學課件巖礦心裝箱和保存巖心在巖心箱中應排列緊湊，巖心塊之間不留空位，并且嚴格與鉆孔剖面中巖石順序相對應。破碎的或松散的巖礦心也應裝在聚乙烯或布制的口袋中，以同樣的方式放在巖心箱的格子里。迅速風化或解體的巖礦心，在一定情況下要用石蠟密封在紙筒、恒溫器或有惰性氣體的容器中。第34頁/共38頁工程鉆探學課件巖礦心裝箱和保存在每個回次取出的巖心的終了位置，要放置木質巖心牌，隔開不同回次取出的巖心。巖心牌尺寸與巖心箱寬度一致。放置巖心牌處用標記標明在巖心箱縱向隔板上。 第35頁/共38頁工程鉆探學課件巖礦心裝箱和保存巖心箱上要注明礦區(qū)名稱、鉆孔編號、取心孔段、深度等。裝滿巖心的巖心箱運送到專門的巖心庫。巖心庫應配備巖心加工