第五講----鉆探工程質(zhì)量

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)第五講 巖心鉆探工程質(zhì)量一、巖心鉆探六項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)的內(nèi)容（一）巖礦心采取率與巖礦心整理 1.要求取心的巖層，全孔平均采取率一般不得低于65%。 礦化帶、重要標(biāo)志層以及礦層與頂板交界處以上和礦層與底板交界處以下各三五米范圍內(nèi)的巖層，平均采取率一般不得低于75%。 不要求取心的巖層，不計(jì)算采取率。 2.可采的薄礦層(厚度小于四五米)，每層平均采取率一般不得低于75%。 厚度較大的礦層，從礦層與頂板交界處開始，依次每五或十米礦層的平均采取率一般不得低于75%。 3.某些情況下，

2、巖層、礦層的平均采取率需要高于或低于上述規(guī)定以及某些孔段的巖層需要分層計(jì)算采取率時(shí)，按需要和可能的原則，可在設(shè)計(jì)中提出具體指標(biāo)。 4.巖(礦)心采取率按下列公式計(jì)算： 巖(礦)心采取率 100 式中的進(jìn)尺和巖(礦)心長(zhǎng)度，系指在固體巖(礦)層中的實(shí)際進(jìn)尺和取出的巖(礦)心長(zhǎng)度，除設(shè)計(jì)要求外，不包括廢礦坑、空洞、表面覆蓋物、浮土層、流砂層的進(jìn)尺及取出物。 5.由機(jī)臺(tái)負(fù)責(zé)將巖心清洗干凈，自上而下按次序裝箱，在巖心上用漆或油浸色筆寫明回次數(shù)、總塊數(shù)和塊號(hào)(松軟、破碎、粉狀及易溶的巖礦心應(yīng)裝入布袋或塑料袋中)，用鉛筆填寫巖心牌，放好巖心隔板，并妥善保管。（二）鉆孔變曲度與測(cè)量間距 1.一般鉆孔不同孔深

3、的各測(cè)點(diǎn)實(shí)測(cè)頂角與開孔設(shè)計(jì)頂角之差不得超過下表范圍：測(cè)定孔深（米）100200300400500600允許頂角差（度）直孔24681012斜孔369121518 注：孔深大于600米的鉆孔，其彎曲度允許頂角差，可根據(jù)地質(zhì)目的要求與鉆探施工狀況具體商定。 2.定向鉆孔不同孔深各測(cè)點(diǎn)的實(shí)測(cè)頂角與該點(diǎn)設(shè)計(jì)頂角之差的范圍，可根據(jù)具體情況由地質(zhì)與探礦部門共同確定。 3.某些易斜地層中，雖經(jīng)采取多種防、糾斜措施，鉆孔彎曲度仍達(dá)不到上述規(guī)定時(shí)，可根據(jù)需要與可能的原則，由探礦與地質(zhì)部門協(xié)商，另行確定指標(biāo)。 4.關(guān)于測(cè)量間距。應(yīng)依據(jù)地質(zhì)設(shè)計(jì)或?qū)崪y(cè)鉆孔頂角小于或等于5時(shí)，每鉆進(jìn)一百米測(cè)一次頂角(不測(cè)方位角)；大于

4、5時(shí)，每鉆進(jìn)五十米測(cè)一次頂角和方位角。定向鉆孔和在易斜地層中鉆進(jìn)的鉆孔，根據(jù)施工需要，應(yīng)適當(dāng)縮短測(cè)量間距。（三） 簡(jiǎn)易水文地質(zhì)觀測(cè) 1.在以清水為沖洗液的鉆孔中，每班至少觀測(cè)水位12回次。每觀測(cè)回次中，提鉆后、下鉆前各測(cè)量一次水位，間隔時(shí)間應(yīng)大于5分鐘。以泥漿為沖洗液的鉆孔中，一般可不進(jìn)行水位測(cè)量。 2.鉆進(jìn)過程中遇到涌水、漏水、涌砂、掉塊、坍塌、縮徑、逸氣、裂隙、溶洞及鉆具掉落等異?，F(xiàn)象時(shí)，應(yīng)及時(shí)記錄其深度。 3.在地下水自流鉆孔中，可根據(jù)水文地質(zhì)的要求接高孔口管或安裝水壓表測(cè)量水頭高度和涌水量。 4.孔內(nèi)發(fā)現(xiàn)熱水，應(yīng)測(cè)量孔口水溫及井溫。（四）孔深誤差的測(cè)量與校正 1.在下列部位必須校正孔深

5、 (1)每鉆進(jìn)100米、進(jìn)出礦層時(shí)(礦層厚度小于5米時(shí)，只測(cè)量一次)。繩索取心鉆進(jìn)時(shí)因提鉆長(zhǎng)度不等，可參照上述要求及時(shí)進(jìn)行測(cè)量； (2)經(jīng)地質(zhì)編錄人員確認(rèn)的重要構(gòu)造位置及劃分地質(zhì)時(shí)代的層位； (3)下套管前和終孔后。2.孔深誤差率小于千分之一時(shí)不修正報(bào)表；孔深誤差率大于千分之一時(shí)要修正報(bào)表，孔深經(jīng)修正后即為達(dá)到指標(biāo)要求?？咨钫`差率按下列公式計(jì)算：孔深誤差率1000（五）原始報(bào)表填寫 各班必須指定專人在現(xiàn)場(chǎng)用鋼筆及時(shí)填寫原始報(bào)表，要做到真實(shí)、齊全、準(zhǔn)確、整潔。（六）鉆孔的封閉與檢驗(yàn) 1.終孔前探礦部門根據(jù)地質(zhì)部門提出的實(shí)際鉆孔柱狀圖和封孔要求編寫封孔設(shè)計(jì)，經(jīng)分隊(duì)(大隊(duì))技術(shù)負(fù)責(zé)或分隊(duì)(大隊(duì))長(zhǎng)批

6、準(zhǔn)后，交機(jī)臺(tái)執(zhí)行。 2.不同地質(zhì)條件下的封孔要求 (1)見易溶、易蝕、易流散、易被破壞的工業(yè)礦層(如油、氣、鹵水、礦化水、可溶鹽、硫鐵礦、自然硫等)、含水層、含水構(gòu)造的鉆孔均須在頂、底板上下各五米范圍的隔水層處，用325號(hào)以上的普通硅酸鹽水泥或抗硫酸鹽水泥封閉； (2)見除了上述之外的其他固體礦層，但未見含水層和含水構(gòu)造并且孔位低于侵蝕基準(zhǔn)面的鉆孔，可用325號(hào)以上的水泥或其他隔水材料封閉鉆孔最上部隔水層與透水層交界處； (3)礦層不厚或礦層與礦層、礦層與含水層較近時(shí)，可一并封閉； (4)需要進(jìn)行地下水動(dòng)態(tài)觀測(cè)或?qū)r(nóng)田灌溉有利的鉆孔，可暫不封閉。但對(duì)礦床充水有嚴(yán)重影響的鉆孔，必須封閉； (5)

7、孔壁嚴(yán)重坍塌或孔內(nèi)有遺留物堵塞，無法處理時(shí)，可以只封上述部位以上的孔段。 3.封孔后必須在孔口中心處設(shè)立水泥標(biāo)志樁(用水泥固定)。機(jī)長(zhǎng)將鉆孔封孔設(shè)計(jì)和封孔記錄表送交地質(zhì)、探礦部門存檔。 4.根據(jù)需要，經(jīng)地質(zhì)與探礦部門共同研究，可選擇少量鉆孔進(jìn)行封孔質(zhì)量檢查。二、保證巖心鉆探質(zhì)量的措施（一）提高巖礦心采取率的措施 1.根據(jù)各礦區(qū)地質(zhì)條件、巖礦層的物理機(jī)械性質(zhì)和技術(shù)因素，正確地選擇取心方法和工具。 2.各類專用取心工具必須妥善保管，使用前要認(rèn)真檢查，每次用后要清洗檢查、注潤(rùn)滑油。 3.取心困難的巖礦層中，應(yīng)盡可能選用金剛石或硬質(zhì)合金鉆進(jìn)。 4.在取心困難的礦層中鉆進(jìn)時(shí)，應(yīng)限制轉(zhuǎn)速、壓力和泵量，適當(dāng)

8、控制回次進(jìn)尺長(zhǎng)度和時(shí)間。 5.鉆進(jìn)時(shí)回次進(jìn)尺不得超過巖心管長(zhǎng)度。 6.在礦層、礦層頂?shù)装搴椭匾獦?biāo)志層中，巖、礦心沒有采取上來時(shí)，須專程撈取，不應(yīng)繼續(xù)鉆進(jìn)，必需鉆時(shí)不得超過0.5米。撈取巖、礦心時(shí)應(yīng)盡量采用噴反、無泵或鋼絲鉆頭等有效方法。 7.退取巖心時(shí)要細(xì)心，盡可能地避免人為地破碎，并嚴(yán)格防止巖、礦心上、下順序顛倒。（二）預(yù)防鉆孔彎曲的措施 1.不準(zhǔn)使用曠動(dòng)的立軸(導(dǎo)管)。 2.開孔時(shí)，應(yīng)選用鋒利的鉆頭，主動(dòng)鉆桿不得有偏擺，軸心壓力要均勻，要隨鉆孔加深而加長(zhǎng)巖心管。 3.在易斜巖層地區(qū)施工，應(yīng)根據(jù)地層、見礦深度等條件合理設(shè)計(jì)開孔角度和彎曲強(qiáng)度，已掌握鉆孔彎曲規(guī)律的礦區(qū)應(yīng)設(shè)計(jì)受控定向孔。要盡量選

9、用金剛石或硬質(zhì)合金鉆進(jìn)。必須采用鋼粒鉆進(jìn)時(shí)，應(yīng)盡量用噴反鉆具并使用小直徑鋼粒、少投砂、必要時(shí)降低軸心壓力，控制鉆進(jìn)速度。 4.深孔鉆進(jìn)時(shí)，應(yīng)盡量采用鉆鋌加壓。 5.遇到片巖地層、傾斜巖層、破碎帶、軟硬互層時(shí)，應(yīng)使用鋒利的鉆頭和長(zhǎng)、直、重、厚、剛的鉆具(如大巖心管小鉆頭的倒塔式鉆具、肋骨巖心管等)，有條件時(shí)也可試用沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)。 6.擴(kuò)孔時(shí)要帶內(nèi)導(dǎo)正器，換徑時(shí)要帶外導(dǎo)正器。粗徑鉆具要用綜合式異徑接頭連結(jié)，其中心線必須一致。 換徑時(shí)導(dǎo)正管要長(zhǎng)于4米，第一回次的小徑巖心管長(zhǎng)度要短于1米。（三）做好簡(jiǎn)易水文地質(zhì)觀測(cè)的措施 要及時(shí)觀測(cè)水位及其他應(yīng)測(cè)項(xiàng)目；水位觀測(cè)的基準(zhǔn)點(diǎn)必須一致，讀數(shù)要準(zhǔn)確，測(cè)繩不得任意

10、割接。（四）降低孔深誤差的措施 1.機(jī)場(chǎng)使用的木尺或鐵尺必須保持兩端平齊，刻度準(zhǔn)確、清楚，并注意經(jīng)常校正。 2.丈量機(jī)上就時(shí)應(yīng)停止立軸回轉(zhuǎn)，基準(zhǔn)點(diǎn)必須一致，并應(yīng)準(zhǔn)確丈量，及時(shí)記錄。 3.加減鉆具必須用鋼卷尺丈量尺寸。 4.校正孔深丈量鉆具尺寸時(shí)必須使用鋼卷尺，并將丈量結(jié)果逐根記錄在班報(bào)表上。（五）做好原始記錄的措施 記錄員應(yīng)認(rèn)真負(fù)責(zé)地做好當(dāng)班的各項(xiàng)記錄，機(jī)長(zhǎng)(或綜合記錄員)要每天校對(duì)原始記錄，發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤要及時(shí)修正，無誤后簽字自存并定期移交統(tǒng)計(jì)部門保存。（六）提高封孔質(zhì)量的措施 1.封孔前必須準(zhǔn)確掌握封閉段孔深及隔離塞(架橋)的位置，正確選用有一定強(qiáng)度的架橋材料，并將其固定牢靠。 2.使用泥漿做沖

11、洗液的鉆孔，應(yīng)根據(jù)情況自下而上清洗封閉段孔壁上的泥皮。 3.水泥必須用清水?dāng)嚢杈鶆?，水灰比?yīng)小于50%。 4.可根據(jù)實(shí)際情況分別采用泵送、導(dǎo)管注入和注送器注入水泥漿的方法，水泥漿出口距隔離位置的距離應(yīng)小于0.5米。 5.注漿過程不要中斷，封閉長(zhǎng)度在5米以內(nèi)時(shí)不得提動(dòng)鉆具；水泥漿灌注完畢，要準(zhǔn)確掌握替漿的清水用量，不得過多。 6.用套管護(hù)壁的鉆孔，應(yīng)先封好套管下部各封閉段后再起拔套管。三、巖礦心的采取及整理(一)對(duì)巖礦心采取質(zhì)量的要求1、采取率要高；2、完整性 (度)要好。盡量避免人為的破碎、顛倒和擾動(dòng)，保持原有結(jié)構(gòu)。3、純潔性要高。要防止外來物質(zhì)侵入，影響礦石的品位和品級(jí)。污染來源主要是泥漿和

12、磨料，如泥漿對(duì)煤心的污染可使灰分增加40%。4、避免選擇性磨損。由于巖性不一和措施不當(dāng)，造成同一回次的巖礦心磨損程度差異很大，稱之為選擇性磨損。表現(xiàn)為軟去硬留、小去大留、輕去重留。后果是巖心采取率下降，層位缺失或判斷不準(zhǔn)，礦石品位變化 (人為的貧化或富集)。5、取心部位要準(zhǔn)確。(二)影響巖礦心采取質(zhì)量的因素1、地質(zhì)因素：巖石的物理機(jī)械性質(zhì)不同，對(duì)沖、振、磨、碰和溶蝕抵抗能力不同，尤其是同一回次中巖性發(fā)生變化時(shí)的影響最大。2、工藝因素鉆進(jìn)中的機(jī)械破壞作用：鉆具縱橫向振動(dòng)，引起巖心管沖撞、摩擦巖心；沖洗液的沖蝕作用；巖心堵塞互磨；液柱壓力壓碎巖心或造成巖心脫落；其它原因造成巖心脫落 (升降操作不穩(wěn)

13、，升降受阻，跑鉆，巖心未卡牢等)；處理事故造成巖心損耗；磨料對(duì)巖心的破壞作用。影響機(jī)械破壞作用的因素：A、鉆進(jìn)方法與規(guī)程：對(duì)巖心的破壞：金剛石鉆進(jìn)硬質(zhì)合金鉆進(jìn)鋼粒鉆進(jìn)；鉆進(jìn)技術(shù)參數(shù)過大、過小或變更、調(diào)節(jié)不合理都會(huì)增大巖心損耗。合理的規(guī)程應(yīng)當(dāng)使鉆速盡量高 (磨損巖心時(shí)間短)，但以不燒鉆、鉆具無過大彎曲、鉆頭正常磨損為前提。B、鉆具結(jié)構(gòu)：a、鉆頭。鉆頭直徑大時(shí)巖心粗，不易斷裂、破碎。但直經(jīng)過大則要求鉆壓大，因而振動(dòng)加大，鉆速降低，巖心不易采斷，提升時(shí)易脫落。硬合金鉆頭加工質(zhì)量好、結(jié)構(gòu)合理時(shí)，鉆進(jìn)時(shí)振動(dòng)小而鉆速高，巖心采取率高。鋼粒鉆頭長(zhǎng)度大時(shí)巖心殘留多，水口過大時(shí)易產(chǎn)生巖心堵塞 (雙水口鉆頭易變形

14、)，造成巖心損耗。金剛石鉆頭質(zhì)量高，結(jié)構(gòu)合理，卡簧配合恰當(dāng)時(shí)，鉆速高，巖心損耗小。B、取心工具：取心工具與巖性適應(yīng)且本身質(zhì)量好 (如單管彎曲小，同心度高；單動(dòng)雙管單動(dòng)性能好；噴反鉆具返水效率高等)時(shí)，巖心損耗小。C、操作技術(shù)：例如以下幾方面都會(huì)造成巖心損耗：鉆進(jìn)沖提動(dòng)過多、過高；巖心堵塞未及時(shí)覺察或處理時(shí)間過長(zhǎng)；回次時(shí)間過長(zhǎng)或進(jìn)尺過多；采心方法不當(dāng)造成巖心未采住或未采牢；退心時(shí)方法不當(dāng)或敲打過度，造成巖心顛倒、破碎或流失。（三）巖礦芯的取芯工具及方法1、巖心卡取方法卡料卡取法：適應(yīng)于硬質(zhì)合金及鋼粒在硬中硬，完整、致密的巖礦層鉆進(jìn)?？ɑ煽ㄈ》ǎ哼m應(yīng)于硬或中硬，較完整的地層，一般用于金剛石鉆進(jìn)、針

15、狀硬質(zhì)合金鉆進(jìn)或硬質(zhì)合金深孔鉆進(jìn)。干鉆卡取法：硬質(zhì)合金鉆進(jìn)松散，軟質(zhì)和可塑性巖砂層(如頁(yè)巖、粘土)時(shí)，可用干鉆法采取巖礦芯。即在回次終了時(shí)停止送水，繼續(xù)加壓干鉆2030cm，利用沒有排出的巖粉擠塞住巖礦芯，再通過回轉(zhuǎn)將其扭斷提出孔外。干鉆的時(shí)間和進(jìn)尺不宜過長(zhǎng)。沉淀卡取法：此法適應(yīng)于反循環(huán)鉆進(jìn)。在回次終了，停止沖洗液循環(huán)，利用巖芯管內(nèi)懸浮巖粉的沉淀，擠塞卡牢巖礦芯。2、單層巖芯管鉆具及取心方法3、雙層巖芯管鉆具4、反循環(huán)鉆進(jìn)取心對(duì)采心質(zhì)量的影響：反循環(huán)鉆進(jìn)中，由于沖洗液的流向與巖礦心進(jìn)入巖心管的方向一致，能避免沖洗液對(duì)巖礦心的下正面沖刷和液柱壓力對(duì)巖礦心產(chǎn)生的擠壓和磨損，有利于巖礦心順利進(jìn)入巖心

16、管，故可減少巖礦心的流失和重復(fù)破碎。沖洗液對(duì)巖礦心有一定懸浮、托舉作用，減輕了選擇性磨損。因此，它適應(yīng)于各類松散、破碎、怕沖刷的巖礦層的巖礦心采取。幾種反循環(huán)鉆進(jìn)取芯方法：無泵反循環(huán)鉆進(jìn)取芯、噴反鉆具取芯、反循環(huán)連續(xù)取心。 (四)正確選擇取心方法和工具1、完整的、采心不困難的地層采用硬質(zhì)合金、鋼粒單管鉆進(jìn)，卡料卡心；金剛石單管或雙管鉆進(jìn)，卡簧卡心。2、軟土層鉆進(jìn)一般采用合金單管，干擰取心。為防止沖洗液柱壓脫巖心，可采用投球接頭，在采心完成后投人隔水彈子然后提鉆。由投球鉆具改進(jìn)而成的活動(dòng)分水投球鉆具，可阻擋水流直接沖刷巖心頂部并將水流分引至管壁，可將單管適用范圍擴(kuò)大到松軟、不宜直接接受水流沖刷的

17、地層。接頭上通水孔的作用是提鉆中泄水，防止鉆桿卸開時(shí)噴漿。3、易沖蝕、溶蝕地層 易沖蝕、溶蝕地層取心的關(guān)鍵在于隔水。因此使用雙動(dòng)雙管效果最好。松散但不溶解、溶蝕的地層也可采用無泵孔底反循環(huán)鉆具，它雖不能隔絕沖洗液，但因不泵送 (壓力小)且反向流動(dòng)，對(duì)松散巖心有很好的保護(hù)作用。這兩種取心工具的巖心容納管均轉(zhuǎn)動(dòng)，（五）、補(bǔ)取巖礦心的方法1、撈取法及其工具：卡簧撈心器、撈心鉆頭。2、孔壁補(bǔ)心：刮煤器、水力沖煤器。3、人工偏斜補(bǔ)樣。（六）巖礦芯整理與編錄1、退芯方法錘擊退心。只能用于鋼粒鉆進(jìn)，能對(duì)鉆頭及巖心管造成傷害。敲擊時(shí)要注意扶持巖心管和避免飛錘傷人。還應(yīng)注意觀察提引器，防止松脫造成鉆具下落。巖心

18、堵卡過緊時(shí)不得強(qiáng)行敲擊，同時(shí)鉆頭離地面不要過高，防止巖心跌落時(shí)顛倒和流失。卸鉆頭退心。堵卡部位通常在鉆頭內(nèi)錐處，卸去鉆頭即可將巖心順序倒出。卸巖心管接頭退心。卸去巖心管接頭，倒轉(zhuǎn)巖心管傾出巖心，多用于卸鉆頭困難或鉆頭以上仍被卡牢的情況。退心器退心，主要有水力和機(jī)械式兩種。2、巖礦芯整理與編錄將巖心洗凈，按自上而下，自左至右的固定順序裝入巖心箱；松軟、破碎、粉狀及易溶的巖礦心應(yīng)裝入布袋或塑料袋中再裝箱，并標(biāo)明孔號(hào)、起止深度，與巖礦心同樣按順序裝入巖心箱；用漆或油浸色筆寫明回次數(shù)、總塊數(shù)和塊號(hào)。巖礦心長(zhǎng)度超過50mm的即應(yīng)編錄，其中回次數(shù)寫在分?jǐn)?shù)線前、分母位置寫總塊數(shù)、分子位置寫塊號(hào)；或按“回次數(shù)

19、總塊數(shù)塊數(shù)”的格式填寫；放好巖心隔板，用鉛筆填寫巖心牌置于巖心后邊，上面寫明礦區(qū)、孔號(hào)、回次號(hào)、起止孔深、進(jìn)尺數(shù)及巖心長(zhǎng)，最后注明施工機(jī)臺(tái)與班別；巖心箱裝滿后，在其正面用紅漆寫上礦區(qū)、孔號(hào)、箱號(hào)、起止回次號(hào)及施工鉆機(jī)。四、鉆孔彎曲（一）、概述1、鉆孔彎曲的概念鉆孔偏離設(shè)計(jì)軸線的現(xiàn)象叫鉆孔彎曲。由于地質(zhì)和工藝因素影響，鉆孔彎曲是不可避免的，但可以設(shè)法控制在允許范圍內(nèi)。2、鉆孔彎曲的危害鉆孔偏離設(shè)計(jì)軸心線過大，可能造成各種危害。影響地質(zhì)目的：鉆孔過大彎曲會(huì)歪曲礦層厚度、產(chǎn)狀及規(guī)模，甚至使鉆孔不能穿過礦體、構(gòu)造帶或打丟礦體，這些都嚴(yán)重地影響對(duì)地層的了解和對(duì)礦產(chǎn)資源的正確評(píng)價(jià)。鉆孔穿礦點(diǎn)位置的偏移還會(huì)

20、便相鄰鉆孔達(dá)不到對(duì)礦體控制的要求，造成鉆孔報(bào)廢或后期補(bǔ)加工作量。影響鉆探施工：A、增大與孔壁的摩擦，因而升降及回轉(zhuǎn)鉆具的阻力增大。B、鉆具摩損嚴(yán)重，易發(fā)生斷脫事故。C、引起孔壁失穩(wěn)。D、易引起孔內(nèi)事故，發(fā)生事故后處理的難度增大。E、消耗鉆壓、降低鍺速。F、防斜、糾斜、增加測(cè)斜次數(shù)等，將影響施工進(jìn)度。(二)鉆孔彎曲的原因1、地質(zhì)因素巖層產(chǎn)狀的影響：巖層各向異性，垂直層面方向抗壓入強(qiáng)度最小，易于破碎；平行層理方向抗壓人強(qiáng)度最大，最難破碎；斜交于層理的方向強(qiáng)度及破碎難易程度居中。軟硬互層的影響：巖石不但可能有層理，而層與層的硬度也可能有差異，巖石軟硬變化對(duì)鉆孔彎曲的影響與遇層角有關(guān)。鉆孔軸線與其在地

21、質(zhì)界面上投影的夾角 (軸心線與層面的夾角)叫遇層角。巖石由軟到硬，遇層角300時(shí)，鉆孔有頂層進(jìn)趨勢(shì)，即力圖垂直于層面；遇層角150200時(shí)，鉆孔有順層跑的趨勢(shì)。巖石軟硬變化愈大，趨勢(shì)愈明顯。巖石由硬到軟，由于孔壁間隙小等原因，鉆孔彎曲不大，趨勢(shì)不明顯。所以，在軟硬互層中鉆進(jìn)，鉆孔彎曲總趨勢(shì)與地層由軟到硬時(shí)相同。松軟、松散及破碎地層的影響：這類地層中鉆進(jìn)，孔徑易擴(kuò)大；直孔不易斜，斜孔易下垂，總趨勢(shì)是使頂角減小。有些地區(qū)覆蓋層深達(dá)二百米以上，采用鉆桿直接連接三翼鉆頭鉆進(jìn)直孔，到達(dá)基巖前，鉆孔基本保持垂直。為什么最易造成孔斜的鉆具組合卻獲得最好的防斜效果呢?因?yàn)檫@類地層中鉆進(jìn)，鉆孔只要略往上漂，就會(huì)

22、產(chǎn)生靠向下幫的分力，擴(kuò)大下幫并使鉆孔下垂。如果采用導(dǎo)向性能很好的鉆具組合，反而會(huì)限制其自動(dòng)糾斜的作用。此外，松軟、松散段較長(zhǎng)時(shí)不宜施工斜孔，除鉆孔會(huì)下垂外，還會(huì)使下套管困難。溶洞、老窿、礫石、斷層等的影響：鉆具進(jìn)人溶洞、老窿、斷層破碎帶，可以將其視作松軟、松散地層，鉆具會(huì)有下垂趨勢(shì)。而達(dá)斷層面或老窿底板后，可視作地層由軟到硬。溶洞底部形態(tài)不規(guī)則，和鉆遇大礫石一樣，鉆孔將向阻力小的方向“跑”，如沿礫石側(cè)面下滑，因而事先無法預(yù)知鉆孔趨向，亦即沒有確切的彎曲規(guī)律。2、工藝技術(shù)因素設(shè)備及安裝：A、鉆機(jī)機(jī)件曠動(dòng)，導(dǎo)向性差，運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)定；B、設(shè)備安裝不周正、不穩(wěn)固，角度不準(zhǔn)，天車、立軸、孔位不共線；C、地基

23、不平、不實(shí)。開孔及換徑：A、開孔鉆具不直或接頭不同心，鉆具不及時(shí)加長(zhǎng)，開孔壓力、轉(zhuǎn)速過大，定向管不及時(shí)下或不正不穩(wěn)固；B、換徑?jīng)]有帶導(dǎo)向，或?qū)蚺c下部巖心管連接不正 (不同心)，鉆進(jìn)技術(shù)參數(shù)沒適當(dāng)控制等，可造成換徑后偏離原孔軸線。鉆具結(jié)構(gòu)：A、鉆頭直徑比巖心管直徑大很多；B、粗徑鉆具長(zhǎng)度不當(dāng) (過短導(dǎo)向作用差，過長(zhǎng)則本身易彎曲變形)；C、姑具級(jí)配不合理，鉆桿易彎曲；D、粗徑鉆具彎曲或連接不正。鉆進(jìn)工藝A、鉆進(jìn)方法： 鋼粒鉆進(jìn)由于切削具不固定，對(duì)孔壁破壞大，孔壁間隙一般為1016mm，金剛石鉆進(jìn)鉆速高，鉆頭出刃小，孔壁間隙僅11.5mm，所以金剛石鉆進(jìn)不易孔斜。鋼粒鉆進(jìn)不僅孔壁間隙大，而且孔底鋼

24、粒分布不均 (底幫鋼粒多，進(jìn)尺快)，鉆孔項(xiàng)角愈大，分布愈不均勻，鉆孔愈易“上漂”。B、鉆進(jìn)技術(shù)參數(shù)鉆壓過大，鉆桿彎曲、鉆具傾倒；轉(zhuǎn)速過高，橫向振動(dòng)大。離心力大，擴(kuò)大孔壁作用增大；泵量過大，孔壁將擴(kuò)大 (直接沖刷和鋼粒擴(kuò)壁)；投砂過多或一次投砂，使孔壁間隙增大。盲目強(qiáng)化規(guī)程易導(dǎo)致鉆孔彎曲，尤其是開孔、換徑、鉆進(jìn)礫石層或換層時(shí)，應(yīng)適當(dāng)控制規(guī)程。C、鉆孔設(shè)計(jì)不合理D、鉆進(jìn)操作：換徑、換層時(shí)技術(shù)參數(shù)控制不當(dāng)，換徑時(shí)孔內(nèi)留有巖心等；松軟地層中下鉆過快、掃脫落巖心、掃事故鉆具、掃水泥等操作不當(dāng)；處理事故給孔內(nèi)留下鉆頭及鉆具碎片。(三)鉆孔彎曲的預(yù)防1、合理設(shè)計(jì)鉆孔松軟、松散、溶洞或構(gòu)造發(fā)育地層中一般不設(shè)計(jì)

25、斜孔；軟硬不均、層理發(fā)育地層鉆進(jìn)，盡量使鉆孔軸線垂直于層面；強(qiáng)造斜地層可考慮設(shè)計(jì)定向孔。2、把好設(shè)備安裝關(guān)地基堅(jiān)實(shí)平整，有排水通道，填方不超過lB。設(shè)備安裝周正穩(wěn)固，鉆機(jī)立軸角度準(zhǔn)確，天車、立軸、孔位共線。3、把好開孔、換徑和擴(kuò)孔關(guān)。4、合理的鉆具結(jié)構(gòu)粗徑鉆具剛度大、耐磨、有一定長(zhǎng)度，本身不彎曲，與上下連接同心；鉆具級(jí)配合理，必要時(shí)在鉆桿上加膠箍、扶正器或穩(wěn)定器；盡量采用鉆鍵加壓。5、合理的工藝技術(shù)措施鉆進(jìn)方法。推廣以繩索取心為主體的金剛石鉆進(jìn)，發(fā)展沖擊回轉(zhuǎn)及孔底動(dòng)力機(jī)鉆進(jìn)。采用鋼粒鉆進(jìn)時(shí)，可考慮以噴反鉆進(jìn)為主，方位彎曲大時(shí)，可考慮正反轉(zhuǎn)交替鉆進(jìn)。鉆進(jìn)技術(shù)參數(shù)。鉆壓不宜過大，必要時(shí)采用鉆鍵加壓

26、；破碎、松軟、松散地層及換層、換徑時(shí)要降低精速；松散破碎地層沖洗液量應(yīng)控制，防止對(duì)孔壁的破壞。鉆孔結(jié)構(gòu)。力求簡(jiǎn)單，換徑過多對(duì)防止鉆孔彎曲不利。(四)鉆孔彎曲測(cè)量1、測(cè)量鉆孔彎曲的目的確定巖礦心所在的空間位置；確定鉆孔的空間位置，控制鉆孔彎曲；了解鉆孔彎曲規(guī)律，為鉆孔設(shè)計(jì)提供資料。2、常用鉆孔彎曲測(cè)量?jī)x器磁針式儀器（例如JXY-3電測(cè)儀）、陀螺測(cè)斜儀（例如JDL-1）、連環(huán)測(cè)定儀（例如JXC-1）等。3、鉆孔彎曲的糾正 鉆孔頂角糾正的方法A、使鉆孔下垂的糾斜鉆具。糾斜鉆具的上部常用粗大接頭以保持與鉆孔中心接近重合，中間接連桿細(xì)而柔，使得下部短、重、細(xì)的鉆具能夠下垂。這類鉆具有帶大接頭（支承接頭）

27、的同徑鉆具和各類萬(wàn)向節(jié)或絞鏈連接的鉆具。B、使鉆孔上漂的糾斜鉆具。短粗徑鉆具、塔式鉆具。鉆具上小下大，上端倒向孔壁下幫，使鉆具軸線向上偏斜。方位角糾正的方法A、墊鉆機(jī)法：淺孔段（100m以內(nèi)）發(fā)生方位偏斜時(shí)，右偏可墊高鉆機(jī)左方來糾正，左偏則墊高鉆機(jī)右方。墊鉆機(jī)法同樣適用于淺孔糾正頂角。B、正反轉(zhuǎn)交替鉆進(jìn)法。鉆孔方位變化與旋轉(zhuǎn)方向有關(guān)時(shí)（如鋼粒鉆進(jìn)），改變鉆具回轉(zhuǎn)方向有明顯的糾斜效果，如配合采用塔式鉆具，效果會(huì)更好，但鉆孔容易上漂。造斜機(jī)具糾斜法采用人工造斜機(jī)具如導(dǎo)斜器、連續(xù)造斜器、孔底動(dòng)力機(jī)鉆具和造斜件配合的方法，能比較有效地控制鉆孔的方向。糾斜鉆具操作要點(diǎn)A、下鉆前取盡巖心、磨平孔底并撈凈巖

28、粉；B、下鉆距孔底0.30.5m時(shí)開泵沖孔；C、掃到底后提起一點(diǎn)關(guān)車，讓軸線傾斜，然后緩慢放到底，鉆頭接觸孔底后在低鉆壓開車，再加大壓力鉆進(jìn)；D、鉆進(jìn)中盡量不要提動(dòng)鉆具；E、小徑合金鉆具糾斜需擴(kuò)孔，擴(kuò)孔要導(dǎo)正，防止擴(kuò)回到原來角度；F、使鉆孔上漂時(shí)可加大鉆壓和投砂量（鋼粒鉆進(jìn)）。五、煤田鉆探質(zhì)量指標(biāo)（一）煤田鉆探八項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)的內(nèi)容煤層厚度、煤層深度、煤（巖）心采取率、孔斜、簡(jiǎn)易水文觀測(cè)、鉆孔封閉、原始記錄、其它設(shè)計(jì)要求（有益礦產(chǎn)、專門性采樣、含水層隔離等）。（二）提高煤層采取率的方法1、了解地質(zhì)和地層特征，掌握見煤預(yù)兆A、頂板巖層特性。煤層直接頂板，一般由細(xì)粒炭質(zhì)泥巖、泥巖、細(xì)粉砂巖組成，植物化石多，具有較多的炭化面，或含有某種結(jié)核體及水平層理，顏色較深。而有些礦區(qū)，直接頂板巖性常不穩(wěn)定，故必須尋找間接頂板巖層特征。為了掌握頂板特點(diǎn)，可將相鄰鉆孔同一煤層具有代表性的頂板巖石標(biāo)本送到機(jī)場(chǎng)，以便對(duì)取出的巖芯及時(shí)進(jìn)行對(duì)比、鑒別。B、標(biāo)志層。從鉆探角度來理解