【采礦課件】巖土鉆掘工程學(xué)

11三月2024【采礦課件】巖土鉆掘工程學(xué)巖土鉆掘工程學(xué)

巖土鉆掘工程學(xué)應(yīng)包括原“鉆探工藝學(xué)”和“坑探工程學(xué)”的內(nèi)容。但在目前市場經(jīng)濟條件下，本專業(yè)涉及的與“鉆”有關(guān)的工作量更大，服務(wù)領(lǐng)域更寬。因此，本課程的講授以“鉆”為主，兼顧“探”與“掘”。1994年美國政府在“國家鉆探和采掘技術(shù)（NADET）計劃”中指出：鉆探和采掘是石油、礦業(yè)、現(xiàn)代交通、地下公用設(shè)施等關(guān)鍵部門所急需的…，其未來的狀況取決于我們鉆采技術(shù)的領(lǐng)先程度。在高新技術(shù)流行的今天，這些并不誘人的部門的生命力對我們的持續(xù)繁榮和昌盛是必不可少的。

美國的“NADET”計劃，從另一個角度說明了巖土鉆掘工程是與國計民生息息相關(guān)、保證國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展不可替代的重要技術(shù)手段。巖土鉆掘工程學(xué)多維教材紙質(zhì)教材電子教材教科書教學(xué)參考書電子教案多媒體教學(xué)軟件習(xí)題庫，試題庫資料庫(圖片庫，視頻庫，動畫庫)巖土鉆掘工程學(xué)教材：巖土鉆掘工程學(xué)，鄢泰寧主編，中國地質(zhì)大學(xué)出版社，2001年，武漢。教參：鉆井工程理論與技術(shù)，陳庭根等，2000，石油大學(xué)出版社，東營。鉆探工藝學(xué)，李世忠主編，1992，地質(zhì)出版社，北京。泥漿工藝原理，黃漢仁等，1981，石油工業(yè)出版社，北京。中國鉆探科學(xué)技術(shù)史，劉廣志主編，1998，地質(zhì)出版社，北京。金剛石鉆探手冊，劉廣志主編，1991，地質(zhì)出版社，北京。鉆探設(shè)備，楊惠民主編，1988，地質(zhì)出版社，北京。鉆探工程學(xué)，屠厚澤主編，1988，中國地質(zhì)大學(xué)出版社，武漢。巖土鉆掘工程的淵源和發(fā)展概況

中國是世界上最早開始進行巖土鉆掘工作的國家。最遲在公元前1世紀我們的祖先已開始有組織地鉆這種井來采鹽水，同時提取地層深處的天然氣用于燃燒和照明。先民們用傳統(tǒng)的方法于清道光6年（1835年）鉆成了第一口超1000m的井，被聯(lián)合國教科文組織定為19世紀中葉前的鉆井世界紀錄。自1835～1997年沿用傳統(tǒng)的方法（裸眼采氣、竹管輸氣）累計產(chǎn)氣1.4億方。英國李約瑟博士在《中國古代科學(xué)技術(shù)文明史》一書中認為，中國鉆探科學(xué)技術(shù)對世界石油天然氣勘探開發(fā)技術(shù)產(chǎn)生了巨大的啟蒙、奠基和推動作用，在國際上領(lǐng)先數(shù)百年至一千多年。被譽為是繼指南針、火藥、造紙、印刷術(shù)之后中國古代的第五大發(fā)明。

巖土鉆掘工程學(xué)中西方早期繩式?jīng)_擊鉆設(shè)備與方法對比表巖土鉆掘工程學(xué)對比項目中國卓筒井西方早期沖擊鉆發(fā)明時期鉆進方式繩索材質(zhì)動力井身結(jié)構(gòu)鉆頭結(jié)構(gòu)

至遲1041～1048年沖擊竹篾人工、耕牛石、木、竹套管橫刃配圓刃1808～1831年沖擊鋼繩蒸氣機木、鋼套管一字形鑿形隨著工業(yè)技術(shù)的進步，破巖磨料及鉆探工具都在不斷改進。19世紀初葉，出現(xiàn)以碳化鎢為基體的硬質(zhì)合金。19世紀末期，美國在硬巖（裂隙性）巖石中使用鋼粒鉆進。1953~54年瑞典和美國GE公司合成了單晶人造金剛石，前蘇聯(lián)1966年開始用人造金剛石鉆頭。我國從20世紀70年代末開始大批量生產(chǎn)人造金剛石鉆頭。巖土鉆掘工程學(xué)巖土鉆掘工程學(xué)隨著科技進步和經(jīng)濟發(fā)展，巖土鉆掘工程在國民經(jīng)濟中發(fā)揮著越來越大的作用。已廣泛應(yīng)用于：(1)礦產(chǎn)資源勘探和部分礦產(chǎn)的開采；(2)水文地質(zhì)勘探和水井鉆；(3)工程地質(zhì)勘查和生態(tài)環(huán)境研究；(4)地質(zhì)災(zāi)害的防治與環(huán)境治理；(5)工民建和道路橋梁的基礎(chǔ)工程；(6)國防工程及海岸工程；(7)科學(xué)鉆探。勝利油田據(jù)世界銀行資料(1997)，按人均擁有水資源量中國屬于嚴重缺水的國家，其中占全國總面積1/3的西北地區(qū)，水資源量僅占8%，嚴重制約了經(jīng)濟的發(fā)展。我國每年地質(zhì)災(zāi)害的損失達幾百億元，地質(zhì)災(zāi)害治理正是本學(xué)科的主要服務(wù)領(lǐng)域。

巖土鉆掘工程學(xué)巖土鉆掘工程學(xué)大量鉆探隊伍承擔(dān)著道路橋梁及工民建的地基與基礎(chǔ)施工任務(wù)。

巖土鉆掘工程學(xué)世界第一鉆--科拉SG3（

12261m）

巖土鉆掘工程學(xué)

巖土鉆掘工程學(xué)鉆機可以懸掛9150m長的鉆桿延伸到海洋底部8235m深的地方

因為水深大不能錨定系留，必須使用DPS（DynamicPositioningSystem-動態(tài)定位系統(tǒng)）。JOIDESResolution巖土鉆掘工程學(xué)巖土鉆掘工程學(xué)巖土鉆掘工程學(xué)巖土鉆掘工程學(xué)ItemApo.11Apo.12Apo.14Apo.15Apo.16Apo.17

Hammer錘子111111

CoreTubes巖芯管246000

CoreTubeCaps巖芯管帽210000SampleReturnContainer樣品盒222222LunarSurfaceDrill月球表面鉆機000111CoreStemWithBit帶鉆頭巖心管000111CoreStemsWithoutBit無鉆頭巖心管000555Self-RecordingPenetrometer貫入儀000110

巖土鉆掘工程學(xué)巖土鉆掘工程學(xué)國家科技部“九五”曾提出8字方針：“上天、入地、下海、登極”，都與鉆探工程的內(nèi)涵有關(guān)。以巖心鉆探為例說明基本鉆探工藝過程。平整場地，挖好循環(huán)系統(tǒng)，安裝鉆塔、鉆機、泵和動力機。

按設(shè)計的方向開孔，在孔口固定孔口管。

根據(jù)所鉆巖石的物理力學(xué)性質(zhì)、鉆頭直徑、鉆頭類型和孔深選擇合理的規(guī)程參數(shù)，一邊沖洗鉆孔，一邊通過給進機構(gòu)、鉆柱給鉆頭加軸向壓力和回轉(zhuǎn)速度。

鉆頭在孔底鉆出一個環(huán)形空間，并形成巖心，隨著鉆孔加深巖心將充滿巖心管。清潔孔底、冷卻鉆頭切削具后，攜帶巖屑的沖洗液上返流出孔口