复杂地质环境下钻探施工技术的探讨
钻探施工技术在复杂地层中的应用

Technology Forum︱396︱2016年12期钻探施工技术在复杂地层中的应用彭忠强中国有色金属工业昆明勘察设计研究院,云南 昆明 650051摘要:随着建筑项目、矿井、铁矿、油田等工程项目的改建、扩建,在施工过程中钻探施工面临的环境条件越来越复杂,尤其是在一些海洋、岩溶地区进行钻探施工,很容易出现卡钻、掉钻以及埋钻的现象,在钻探施工过程中必须要加强对钻探技术的研究,根据地层地貌条件、钻探施工工艺以及机械设备的基本情况出发,提高钻探施工水平。
本文对复杂地层中的钻探施工技术进行分析和探讨。
关键词:钻探施工;复杂地层;施工技术 中图分类号:P539.4 文献标识码:B 文章编号:1006-8465(2016)12-0396-02引言 随着人们对能源的需求越来越多,采矿行业的发展越来越迅速,我国很多矿产开发项目都在不断改建和扩建,在这个过程中会面临很多现实问题,比如由于周围地质环境的影响,增加了采矿的难度,尤其是在产状较陡、软硬不均的岩石地层、断层破碎带以及岩溶地区,在进行钻探施工的时候,很容易出现卡钻、掉钻以及埋钻的现象,甚至会由于外界地质条件的影响而导致钻孔弯曲,不仅会导致钻孔报废,严重的时候还可能会出现安全事故。
因此在一些复杂的地层中进行钻探施工,难度更大,必须要加强对各种复杂地形环境的研究,对钻探施工技术进行合理分析,选择最合适的钻探施工方案,提高钻探工作的效率,提高钻探施工过程中的安全性。
1 影响复杂地层钻探施工的主要因素 在复杂的地层以及地形环境中施工,对钻探机械产生影响的因素有很多,比如地层条件、钻探施工工艺、钻探机械设备等,在对钻机进行控制的过程中如果不能对各种外在和内在因素进行协调,则很容易导致钻探施工失败,比如钻孔弯曲、漏钻等,进而对采矿过程产生影响,不能对地层的承载力和压缩性等参数进行准确地评价。
1.1 地层条件复杂地层与普通地层不同,其地质条件、地质组成情况更加复杂,比如各种盐类地层、各种粘土、泥岩、砂砾地层、断层裂隙发育的地层、岩溶地层等,都属于复杂地层,复杂地层的性质一般都处于多变的状态,层理、片理发育不规律,地层产状变化较大,对钻机的钻探施工有很大的影响。
复杂地质条件下岩土工程勘察技术的运用与思考

复杂地质条件下岩土工程勘察技术的运用与思考摘要:目前,我国岩土工程建设取得了理想的发展成就,勘察技术也愈加先进。
在地质勘测中,岩土工程勘察是关键,而地质条件会直接影响岩土工程勘察的质量,特别是在地质条件复杂化的前提下,勘察工作难度也明显加大。
深入研究复杂地质条件下的岩土工程勘察技术,有利于全面掌握地质结构并稳步推进岩土工程项目的建设。
基于此,文章将复杂地质条件作为研究背景,重点阐述岩土工程勘察技术的具体运用,希望有所帮助。
关键词:复杂地质;岩土工程;勘察技术;运用周围地质环境是对岩土工程项目施工质量产生影响的关键因素,为促进岩土工程顺利开展,有必要强调复杂地质条件下的勘察研究工作重要性。
通过对先进勘察技术的运用,合理选择有效且安全的措施以控制施工质量,同时亦可保证勘察数据结果的准确性与全面性,为后期项目施工奠定坚实基础。
由此可见,深入研究并分析复杂地质条件下的岩土工程勘察技术具有一定现实意义。
一、岩土工程勘察工作重要性阐释岩土种类较为丰富,若施工期间未开展正确勘察工作,很容易对工程项目整体质量产生影响。
在系统调查研究岩石的基础上对于岩石影响工程的程度进行观测,是目前岩土工程勘察的重点内容。
通常,岩土工程勘察组成因素诸多,在施工过程中很容易损坏岩石结构[1]。
为尽量减少此类问题的发生,有必要选用科学化手段开展勘察作业,确定最佳方法对数据信息进行收集。
特别是要全面分析现场具体情况与土质特点等,并对比多个方案,最终确定最佳方案。
在工程项目落实各环节中,岩土工程勘察工作发挥基础作用,可为施工作业顺利开展提供必要指导。
为此,岩土工程勘察过程中,有必要对当地地质条件进行科学调查,进而根据具体情况选择勘察手段,并为岩土工程项目勘察提供可靠数据信息。
二、复杂地质条件下岩土工程勘察技术的具体运用(一)室内试验技术工程项目开始前需选择类似场地地域环境对勘察工程进行模拟,并对容易出现的工程问题展开分析。
岩土工程勘察过程中,要对岩土测试样品进行选择,确保所选样品能够对此地区地质条件反映出来,以更好地反映岩土层工程性状,使数据更加精准与可靠[2]。
钻探技巧工作总结

钻探技巧工作总结
钻探技巧是地质勘探工作中非常重要的一环,它直接影响着勘探工作的效率和
成果。
在过去的一段时间里,我有幸参与了一些钻探项目,积累了一些经验和体会,现在我想通过这篇文章来总结一下钻探技巧工作。
首先,钻探前的准备工作非常重要。
在实际操作中,我们发现很多问题都是由
于前期准备不足导致的。
因此,在钻探前,我们必须对目标区域进行充分的地质调查和资料搜集,了解地层情况、地下水情况、地质构造等信息,为钻探工作提供必要的依据。
其次,钻探过程中的操作技巧也至关重要。
在实际操作中,我们发现很多问题
都是由于操作不当导致的。
因此,在钻探过程中,我们必须严格按照操作规程进行,注意安全,合理安排钻探顺序,合理选择钻具和钻井液,确保钻井过程顺利进行。
最后,钻探后的数据处理和分析也是非常重要的。
在实际操作中,我们发现很
多问题都是由于数据处理和分析不当导致的。
因此,在钻探后,我们必须对钻探获得的岩心、岩屑、地层水等样品进行分析,得出合理的结论,为后续地质勘探工作提供依据。
总的来说,钻探技巧工作需要我们在前期准备、操作技巧和数据处理分析上都
下足功夫,只有这样才能确保钻探工作的顺利进行和取得满意的成果。
希望通过今后的实践,我们能够不断总结经验,提高钻探技巧工作水平,为地质勘探工作做出更大的贡献。
复杂地形区岩土工程地质勘察技术研究

复杂地形区岩土工程地质勘察技术研究摘要:我国地域广阔,各区域的地质、地貌特征复杂。
近年来,随着岩土工程建设的迅猛发展,工程选址范围日益扩大,对前期现场勘察工作提出了更高的要求。
在复杂的地形地质条件下,有关工作人员必须提高岩土工程勘察技术水平,并与现场的实际情况相结合,合理地运用勘察技术,利用技术的应用优势,获取精确的勘察数据,为岩土工程施工和建设工作的顺利进行提供可靠的依据。
本文就如何改进岩土工程勘察工作的策略进行了相关的研究,以期以此来推动国内岩土工程勘察工作的进一步优化和发展,为项目建设的高质量完成打下坚实的基础。
关键词:复杂地质环境;岩土工程勘查;重要性引言:近年来,随着经济和社会的快速发展,岩土工程建设规模迅速扩大,建设单位将面对越来越多的复杂地质条件。
为岩土工程施工方案的设施和施工技术的组织规划等工作的开展提供更为科学的依据,必须由专项技术人员前往现场进行工程的实际勘察,以便获取现场的地质地形及水文等条件的实际数据信息。
然而,由于不同施工现场,其地形地质条件的复杂程度不尽相同,相应的勘察工作的难度也有很大的差别,因此,工作人员必须根据自己的实际情况,选择适合自己的勘察技术,并对其进行规划和实施,只有这样,才能确保勘察数据的准确性和科学性,如果在使用勘查技术时出现了什么问题,都会导致勘察数据出现偏差或错误,从而给岩土工程施工方案的设计和施工实践带来了一定的阻力。
一、复杂地质环境中应用的一些岩土工程勘查方法(一)地学制图工作人员在面临复杂地形地质条件的工程现场时,必须对现场地质与地形的实际情况进行科学的分析,这时就需要利用地质测绘技术对其进行前期的工程测绘,并在测绘工作中建立相应的测绘评估工作机制,进一步掌握该部分区域的地质条件变化情况,便于确定该地的岩土层风化程度。
(二)实验室测试方法岩土工程勘察中的室内试验技术,是一种对复杂地形地质现场情况进行模拟的技术手段,在技术应用中,主要是选择和工程现场情况类似的地域进行模拟勘察,并对勘察中可能遇到的各种问题进行分析。
矿区水文地质钻探存在的问题及改进措施探讨

矿区水文地质钻探存在的问题及改进措施探讨随着矿产资源的不断开发利用,矿区水文地质钻探成为了矿区勘查工作中不可或缺的一环。
由于矿区水文地质钻探的复杂性和特殊性,存在着诸多问题,包括技术不成熟、安全隐患多、环境风险大等。
本文将围绕矿区水文地质钻探存在的问题及改进措施进行探讨,以期为矿区勘查工作提供参考和借鉴。
一、存在的问题1. 技术不成熟目前矿区水文地质钻探技术相对较为落后,主要依靠人工操作和传统设备完成。
这种方式存在效率低下、精度不高的问题,不仅影响了勘查工作进度,还可能导致钻探结果不准确,给后续工作带来隐患。
2. 安全隐患多矿区水文地质钻探作业面临诸多安全隐患,比如地质灾害风险大、设备操作存在风险等。
一旦发生事故,不仅可能造成人员伤亡和财产损失,还会对矿区生态环境造成严重影响。
3. 环境风险大矿区水文地质钻探作业可能会对周边环境造成污染,比如地下水污染、土壤污染等,从而危害当地生态环境和居民健康,引发社会不稳定因素。
二、改进措施探讨1. 推动技术创新为了提高矿区水文地质钻探的效率和精度,必须推动技术创新,采用先进的设备和工艺。
比如引入自动化钻探设备,采用新型传感器和控制系统,提高钻探作业的智能化和自动化水平。
加强对钻探人员的技术培训,提高其操作技能和安全意识。
2. 加强安全管理钻探作业是一项高风险的工作,必须加强安全管理,做到安全第一。
具体措施包括加强现场监管,建立完善的安全管理制度,配备必要的安全设备和救援装备,并定期进行安全演练和应急预案演练,以提高应对突发事件的能力。
3. 强化环保意识在进行钻探作业时,必须严格遵守环保法规,采取有效措施减少环境污染。
比如选择环保型钻探液、合理排放废水和废渣、加强对环境的监测和评估,及时发现和解决环境问题。
加强对钻探作业的社会风险评估,预防和化解潜在的社会矛盾。
通过上述措施的改进,我们相信矿区水文地质钻探作业可以得到更好的改进和提高,从而更好地为矿区勘查工作服务,为矿产资源的合理开发利用提供更可靠的技术支持。
复杂地形地质条件背景下矿山岩土勘查技术的应用

管理及其他M anagement and other复杂地形地质条件背景下矿山岩土勘查技术的应用刘圣国摘要:矿产资源是我国极其重要的生产材料,直接关系到国民经济的稳定发展,也为保障人民群众的生活和生产提供了良好的支持。
在国民经济进入高质量发展阶段后,各个行业更加注重环境效益,加大科学技术的应用,提高生产效率和产品质量,以满足国民经济的持续发展。
而矿产资源在这些行业中是不可或缺的资源。
基于这种情况,我国大部分矿山企业都加大了开采力度,导致现有矿山开始枯竭。
这些矿山多位于浅层,无论是开采还是勘查都较为容易,没有太大的困难。
为了提供更多矿产资源,我国的地质勘查工作开始从以往的浅层区域转向深层区域,其中地质环境更加复杂,岩土勘查的难度也更大,因此需要科学合理地运用矿山岩土勘查技术,才能获得准确的勘查数据,为地质找矿和矿产资源开采等工作提供真实可靠的信息,逐步推动我国矿山行业实现可持续发展的目标。
关键词:复杂地形地质条件;矿山;岩土勘查技术我国国土辽阔,几乎每个地区都拥有矿产资源的分布。
除了矿产资源种类上的差异,地质环境的差异对矿山勘查和开采活动的进行也产生了显著影响。
当前矿山勘查情况表明,正从过去简单的地质环境转向更加复杂的地质环境,而且更多的矿山资源位于复杂地质环境中,这给勘查工作提出了新的要求。
在这种情况下,复杂地形地质条件下的矿山岩土勘查技术成为行业研究的热点。
在不同地质环境中,尽管矿山岩土勘查技术在复杂地形地质条件下的应用已取得一定进展,但仍有待进一步完善和深入研究,以适应不断变化的勘查环境和技术需求。
未来的工作可以从以下几个方面展开:①加强与国外的学术交流与合作,引进先进的矿山岩土勘查技术,促进国内研究的快速发展;②加大对复杂地形地质条件下矿山岩土勘查技术的投入,提高技术水平和研发能力,推动技术创新和工程实践的融合;③建立健全勘查技术规范和标准体系,为矿山勘查提供统一的技术依据和操作指南;④加强人才培养,培养更多专业技术人员,推动我国矿山岩土勘查技术的发展和应用。
矿山地质探矿工程中钻探技术的实践研究

地质勘探G eological prospecting矿山地质探矿工程中钻探技术的实践研究邢俊华(安徽省地质矿产勘查局327地质队,安徽 合肥 230000)摘 要:随着钻探施工技术的发展,其在复杂地层中的应用越来越广泛,但复杂地层各方面的条件会对钻探施工效率和质量产生较大的影响,因此针对矿山地质工程中钻探技术的实践研究十分重要。
基于矿山地质探矿工程的钻探技术进行设计,首先对复杂的地层进行分析,针对分析结果设计靶向定位钻探技术,通过实验研究:准备钻井前的需要的钻机与钻具,通过使用钻探技术对矿区地层钻井,对比传统方法的钻井率,得到结果:对比传统方法,使用钻探技术的方法,其地层的钻井率更高,施工时间也更短,且随着地层的深度加深,施工时间也不断减短。
关键词:勘探;矿山;钻探技术;实践研究中图分类号:P624 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2021)02-0124-2Practical research on drilling technology in mine geological prospecting engineeringXING Jun-hua(327 geological team of Anhui Bureau of Geology and mineral exploration,Hefei 230000,China)Abstract: With the development of drilling construction technology, it is more and more widely used in complex strata, but the conditions of various aspects of complex strata will have a greater impact on the efficiency and quality of drilling construction, so the practical research of drilling technology in mine geological engineering is very important. Based on the design of the drilling technology of mine geological exploration engineering, firstly, the complex strata are analyzed, and the targeted positioning drilling technology is designed according to the analysis results. Through the experimental research, the required drilling rig and drilling tools are prepared before drilling. Through the use of drilling technology, the drilling rate of the mining area strata is compared with that of the traditional method, and the result is obtained: compared with the traditional method, the drilling technology is used The drilling rate of the formation is higher and the construction time is shorter. With the deepening of the formation, the construction time is also shorter.Keywords: exploration; mine; drilling technology; practice research在矿山开采之前需要开展地质勘查工作,该项工作包含内容众多,主要工作内容如下:一是矿山勘查。
论地质工程勘察中钻探技术的方法及其应用分析

199管理及其他M anagement and other论地质工程勘察中钻探技术的方法及其应用分析余天富(新疆兵团勘测设计院(集团)有限责任公司,新疆 乌鲁木齐 830002)摘 要:地质工程勘察是一个十分特殊的行业,要想在当今的市场环境下让地质勘察工作更好的开展,就需要选择钻探技术。
就现阶段而言,我国的地质工程勘察领域已经有了全新的进展,但是随着企业之间的竞争加剧,减少钻探成本、提升钻探效率就成了实现企业可持续发展的关键。
本文从地质勘察行业的实际情况出发,对地质勘察技术中存在的问题进行了分析,并提出了相应的钻探技术和方法,以此来全面提升地质勘察的效率。
关键词:地质工程勘察;钻探技术;方法;应用中图分类号:P634 文献标识码:A 文章编号:11-5004(2020)07-0199-2收稿日期:2020-04作者简介:余天富,男,生于1977年,羌族,四川茂县人,本科,工程师,研究方向:工程地质与水文地质。
一个工程的核心内容是地质的勘察,在工程开始之前必须要做好充分的准备工作,无论是前期的方案预设还是实地地质的勘察,都要样额的按照该工程的技术流程和技术要求进行基于实际地质情况的基础上,制定相应的施工措施和施工策略,让地质工程的建设有基本的保障。
在实际的勘察中,相关工作人员需要了解地质勘察的重要价值和意义,然后对能够对发地质勘察工作产生影响的因素进行仔细分析,积极采用高效的钻探技术,形成一个系统性的策略和操作重点,为保证建筑物的合理施工提供参考。
1 地质工程勘察的重要意义地质勘察对整个工程有着及其重大的影响,通常情况下,一项完整的地质勘察主要包含对该区域内的地质结构、水文情况以及地貌地形等进行全方面的考察,是一项综合性较强、考察周期较长的工作。
而在地质勘察中,最为重要的就是钻探技术的选择,并在钻探过程中进行高效的管理,全面提升钻探效率、降低钻探成本。
采用合适的钻探技术,能够极大的减少钻探成本和劳动成本,最大程度的将经济的效益用到最佳。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
复杂地质环境下钻探施工技术的探讨[摘要]:本文总结了煤田复杂地质环境特性下的钻探施工方法,再根据具体案例用来说明钻探施工技术的可行性,并取得了钻孔施工较好的钻探效率和经济益。
[关键词]:钻探技术:复杂煤岩;施工技术;地质钻探;冲洗液;引言近年来,复杂地质钻探技术虽然有所发展。
但仍处于起步和摸索阶段,随着钻探工艺的完善,将会使复杂地层煤田钻探水平有更大的提高。
1、复杂地质环境分类根据钻探施工特点及地质情况,把复杂煤岩地层分为以下几类:(1)松散破碎地层:主要包括松散破碎和硬、脆、碎破碎地层。
较为典型的有胶结性很差的砂石和石灰岩组成的二叠纪地层,这种地层含有大量的砂岩,部分地区存在泥岩、砂岩和砾岩以及部分卵石。
受钻具振动碰撞和泥浆冲蚀作用,钻探钻孔易发生坍塌、漏失、超径等事故。
(2)水敏性地层:主要包括水化松散、水化剥落、水化膨胀和水化溶蚀煤系地层。
(3)漏、涌水地层:这类地层钻探施工护孔堵漏难度极大,漏失分大、中、小漏;涌水地层一般涌水量为10 m3/h~50 m3/h。
煤系地层硅质胶结,灰岩多破碎,且研磨性大,构造裂隙较发育,稳定性较差,透水性强,地下水丰富,承压水力大,钻孔缩径或涌水时有发生。
2、钻探钻孔根据地层特点和地质钻探对孔径的要求,首先进行了钻孔结构优化,尽量简化钻孔结构。
即先用d133mm的普通型PDC复合片钻头开孔。
穿过第四系松散破碎地层,下人d127mm双层岩芯套管;然后抉用d113mm普通型和加强型PDC 复合片钻头钻进,穿过复杂煤岩地层,下人技术套管,以保护孔壁,导正钻孔;最后煤系地层用d108mm半合管取煤钻进。
3、冲洗液的选择3.1冲洗液根据矿田的地层特点采用清水加乳化剂做冲洗液是适宜的。
不用泥浆钻进的主要原因是:①影响钻进效率:②易烧钻;③一旦钻遇坍塌严重地层时,用水泥封孔时还需冲孔、沈孔、置换泥浆工作,否则水泥与孔壁之间不能凝固在一起,形成两层皮,达不到封孔的预期目的。
使用冲洗液主要目的是润滑钻具、冷却钻头、携带岩粉、清洗孔底,其次是保持孔内地层压力平衡和保护孔壁。
据以往使用经验,清水加入0.5%~1.0%的皂化油或太古油完全可以,使用起来既方便又解决实际问题。
在严霞的漏失地层钻进,仍采用清水顶漏钻进技术方法。
钻孔上部因无润滑介质,可采用钻杆涂抹黄油的方法,解决钻杆润滑和孔壁稳定问题。
3.2护孔堵漏施工中一旦钻遇坍塌、掉块、严重漏失地层,应立即停钻进行水泥封孔堵漏工作,决不能有凑合思想。
水泥封孔的主要目的是:制I卜孔内坍塌和掉块。
水泥封孔是我们最常用的一种方法,简单易操作,保险系数大。
其配方如下:食盐3%~4%,三乙醇胺3%o~4‰,水泥42.5R新鲜水泥,灌注方法为泵送。
其操作如下:注浆钻具下到需要灌注孔段以下2m位置后进行冲孔待灌,依据所需用的护孔堵漏浆量进行搅拌,同时计算好注浆后替浆用的清水用量,待水泥浆搅拌好后,加入试剂,立即进行灌浆,并替浆。
让钻杆内外液面自动平衡稳定之后,将钻杆提离水泥浆面之上10~15m或更多一点,再开泵循环,冲洗水泵和钻杆内的余留水泥浆,防止剩余水泥浆在水泵和钻杆内沉淀凝结。
最后起钻,待孔内水泥凝固24h后试探扫孔,使下一步钻探施工在一个良好环境中进行。
4、钻探技术和冲洗液技术(1)松散破碎地层:由于在此地层主要采用大径钻具钻进,增加冲洗液冲孑L时的过流断面,减少液流阻力以及冲洗液的压力激动而引起孑L壁破坏;同时,采用优质低固相冲洗液保护孔壁。
在特殊孑L段下入套管与技术套管的方法.一般能保证此类地层的稳定。
冲洗液各项指标以控制在下列范围为宜:黏度18 s~25 s,比重1.05~1.15,失水量每30 min小于15 ml。
泥皮厚度小于l mm,含砂量小于4%,pH值8~9。
(2)水敏性地层:此类地层主要是采用钻进冲洗液护孔,冲洗液的滤液性能和泥皮质量(或孔壁网状膜结构强度)是影响孔壁稳定的关键因素。
因此,控制钻井液失水量,增强泥皮强度或冲洗液在孔壁所形成的高分子网状结构“胶膜”强度,减少冲洗液中自由水的含摄,降低滤液对岩石的渗透水化和提高滤液对岩石的胶结力是至关重要的。
冲洗液通常加入PHP,HPAN,CMC等聚合物和KHM与植物胶的低固相冲洗液。
冲洗液性能为:失水量每三十分钟小于10 ml,泥皮厚小于l0 mm。
(3)漏、涌水地层:这类地层在煤田施工巾难度是最大的。
根据岩石结构与长期施工经验,煤系地层的漏失大多由于裂隙漏失和含水水层层位漏失与松散破碎孔隙产生的长孔段漏失。
目前,就各煤田堵漏、防涌特点来看。
主要有以下几类方法:胶结堵塞法:适用于中漏以下和较小的涌水地层。
常采用浓泥浆加化学浆液加惰性材料与交联物的堵漏方法,涌水则加入加重剂.进行压漏作业。
主要配方是浓泥浆中加入质量分数为50x106的PHP,再加入惰性材料搅拌均匀,随着钻进可逐渐堵塞漏失通道。
水泥堵漏法:适用于中漏以上的漏失和中等的涌水地层。
压力平衡法:此方法是利用冲洗液的液柱压力平衡地层压力.以达到孔壁稳定,保证冲洗液能正常循环的一种方法。
它适用于中漏以下及小量涌水的任何孔隙、裂隙地层,特别是对长孔段漏失和断层裂隙漏失有效。
比如在漏失地层使用泡沫泥浆.在涌水地层使用加重泥浆等。
顶漏钻进法:这种方法多用于不便堵漏或代价太大的长孔段漏失地层。
采用这种方法的条件是在孔壁失去平衡的情况下,裸眼稳定期须能满足施工的要求;同时,水源较近.用水比较方便。
套管隔离法:该法是在其他办法难以达到护孔和堵漏目的时(特别是处理较大涌水)所采取的最可靠的办法,对任何孔深和漏失程度以及涌水都有效,但由于使用管材和需要停钻进行专门作业.故多用于浅孔。
较深孔段有时先采用S91绳钻钻进至一定深度,将钻具留在孔内作为套管,再改用S75绳钻钻具钻进。
5、具体案例:朱仙庄矿区5.1地质特征:l.上部为第四系覆盖层表土,厚度一般200~250 m,第四系底部含砾石较多。
中部为二叠系,为煤系地层,主要岩层有泥岩,粗、中、细粒砂岩,粉砂岩,砂质泥岩,铝质泥岩,泥质砂岩,炭质泥岩以及煤层。
本矿区可采煤层为7、8、9、10煤,8煤较厚。
钻探施工中对煤层要取煤样及瓦斯样作工业分析,顶底板岩层取样作力学试验。
下部为石炭系的灰岩层。
主要标志层为8煤层底部的铝质泥岩,简称K2;另一标志屡为石炭系第一层灰岩,简称K1。
5.2矿区地质对勘探施工的影响(1)表土易缩径。
表土层厚200~250 m,一般钻孔在160~220 m处有20~40 m不等的泥灰岩层。
钻孔施工中遇水易膨胀,造成钻孔缩径,钻具下不去,严南时会出现岔孔事故,影响施工。
(2)煤层坍塌。
煤系地层中8煤层较厚,一般在10~18 m左右,钻孔施工中易坍塌,孔壁不易保护+造成下钻遇阻,或测井探管下小去等。
(3)砂岩硬度高。
部分砂岩含石英、长石较多,硬度高达6~8级,普通钻头钻进效率低,成本高,影响施工进尺。
(4)钻}L深。
延深勘探钻孔设计较深,一般都在1000 m以上,施工时间较长,施工难度太,上下钻具T人劳动强度大。
5.3具体钻探施工技术措施:(1)编制钻孔技术指导书。
根据本矿区的地质条件,首先精心编制钻孔技术指导书,针对地层特点采取相应的施工措施。
(2)严把开孔关。
开孔前要对钻探设备进行维修,天车、钻机立轴、孔13三者中心必须在同一垂直线上。
钻进参数要合理,以防孔斜。
(3)钻具组合要合理。
一般组合为:φ91钻头+φ89加重管(长5~6 m)+ φ68钻铤(长度不少于60mm)+ φ50钻杆+主动钻杆。
钻进表土后为防止缩径,通常在孔深160~220 m加入2~3个同径扶正器。
(4)使用双聚泥浆护孔。
钻场双聚泥浆配备时,以膨润土重量为基数,加人HPAN O.3~0.6%,加入HPAM 0.5~1.5%,其配比为膨润土:水:纯碱:HPAN:HPAM=l:20:0.06:0 1:(0.1~0.2)。
钻进要经常调配泥浆,勤捞岩粉,确保泥浆性能。
(5)合理选择钻头。
泥岩、铝质泥岩、炭质泥岩可选择柱状、密集式合金钻头。
粉砂岩、泥质砂岩、砂质泥岩可选择柱状、针状合金钻头。
粗、中、细粒石英可选择针状合金钻头,对硬度达6级以l的砂岩可选用复合片钻头。
(6)使用HMK 一1型煤芯管。
在勘探施工中,严格遵守打煤、守煤制度,控制煤层顶底板,岩芯采样,使用HMK一1型煤芯管,能够确保煤芯、煤层顶底板取样。
使用前要严格检查,做到煤芯管内外管高差合适,水路畅通,转动灵活,内管单动性能好。
打煤时,第一回次进尺不超过O.5mm,同时合理选择钻进参数,钻压500~800 Kg,转速150转/分,水量150~200L/min。
这样才能保证煤芯采取质量。
5.4成果通过实施科学合理的施工措施,勘探公司先后完成朱仙庄03一l、03—2两个孔。
其中03—1孔终孔深度1006.68 m,03—2孔终孔深度1069.20 m,煤芯采取质量均达到优质,钻孔均为特级孔。
结束语综上所述,随着探矿工程钻孔的逐步加深,过去那种凭感觉、凭经验的施工操作方法已跟不上形势需要。
面对地层的复杂性、孔内工况的多变性总结经验,引进先进钻探施工工艺,从而更好更快地提高钻进效率,为矿方提供更准确的延深勘探煤田地质资料。
参考文献[1]刘广志,科学钻探[M].北京:地质出版社,2005;[2]程裕淇,中国区域地质概论[M]:北京,地质出版社,1994;[3]李世忠,钻探工艺学:上、中[M].北京:地质出版社,1988;[4]郭绍,钻探手册[M].武汉:中国地质大学出版社,1993;。