岩心钻探工程质量概述

岩心钻探工程质量讲稿

许生元 2011年1月22日

岩心钻探质量六大指标，执行国土资源行业技术标准—《地质岩心钻探规程》（DZ/T0227－2010，于2010年11月11日公布，2010年12月31日实施）。

每项钻探工程开工前，地质人员应进行技术、质量交底，负责钻探的技术人员，都必须提出技术质量和其他要求，并向机组交底。机组则依照技术质量要求，从技术、机具、人力等方面为达到要求的质量，作好开工前的预备工作。

机组以技术和质量要求为依据，按规程和施工组织设计要求施钻，并随时检查，当发觉质量问题苗头时，要及时采取操纵措施；对已造成的质量事故，要采取补救措施。

一、钻孔布置

钻孔(孔位、方位、倾角)布置准确，符合设计要求。按设计参数和地测人员标定的钻孔方位、孔位、倾角安装钻机，保证水平、牢固。安装完毕进行全面验收，合格后地质下达开孔通知，方可开孔钻进。

二、岩、矿心采取率与整理

1、钻孔平均岩心采取率不得低于75％。矿化带重要标志层以及矿层与矿层顶、底板3～5m范围内的采取率不得低于85％。厚大矿体内部矿心采取率低于85%的连续长度不能超过5m，否则应采取补救措施。矿心按可采层计算，由于矿床的类型、各矿种的具体要求以及矿山地质工作程度和钻孔性质的不同，其采取率标准，可依照具体情况由地质钻探部门共同商定，报上级主管部门审批后执行。岩矿心采取率的计算，应以实际钻进固体矿层为对象。除设计要求外，表面覆盖物、浮土、流砂层、废矿坑及天然洞的进尺，不参与采取率的计算。岩粉、坍塌物不能充作岩心。

2、为幸免选择性磨损，尽量保证矿心的完整度，回次进尺不得超过岩心管长度，从岩心管退心时，用橡皮锤轻击震动，防止过猛敲打破坏岩心。取出的岩、矿心，应洗净（松散的岩矿心例外）后自上而下按顺序装箱，不得颠倒或任意拉长，岩心应按回次编号（岩心10cm，矿心5cm），每回次应填放岩心票（包括

没有岩心的回次，岩心箱应进行编号，箱子规格要符合要求且结实）。岩心票一律用≥3H的铅笔填写，其数据必须与报表一致，岩心箱用红色油漆和毛笔编写。

3、选用合适的取心钻具是保证取心质量的重要措施。为此，在原规则内容基础上，选取国内外已用且可靠的取心钻具。

4、岩心保管和运送质量，是钻探质量的重要部分。取出的岩心装箱编号，放置在平坦干燥处妥善保管，不得丢失。终孔后，在地质人员的监护下，岩心移交入库。防止混淆、破坏或污染。

提高岩矿心采取率的措施

1.依照各矿区地质条件、岩矿层的物理机械性质和技术因素，正确地选择取心方法和工具。

2.各类专用取心工具必须妥善保管，使用前要认真检查，每次用后要清洗检查、注润滑油。

3.取心困难的岩矿层中，应尽可能选用金刚石或硬质合金钻进。

4.在取心困难的矿层中钻进时，应限制转速、压力和泵量，适当操纵回次进尺长度和时刻。

5.钻进时回次进尺不得超过岩心管长度。

6.在矿层、矿层顶底板和重要标志层中，岩、矿心没有采取

上来时，须专程捞取，不应接着钻进，必需钻时不得超过0.5米。捞取岩、矿心时应尽量采纳喷反、无泵或钢丝钻头等有效方法。

7.退取岩心时要细心，尽可能地幸免人为地破裂，并严格防止岩、矿心上、下顺序颠倒。

三、钻孔弯曲度与测量、孔深误差的测量与校正

1、一般情况下，直孔每100m测量一次顶角及方位角，顶角同意误差每百米不超过±2°。斜孔每钻进50m，测量一次顶角及方位角，顶角同意误差每100m不超过±3°。除此之外在下定向管、套管或换径5m后，见矿顶、底板及终孔时均需测量顶角及方位角，矿体薄时可只测地板一处。随着钻孔的加深，误差能够递增计算。方位角偏差，一般不超过勘探网的1/4。磁性矿区要用陀螺仪对顶角及方位进行测量。孔斜超差时，应及时进行纠斜。

预防孔斜可采纳下列措施：

⑴钻机安装应水平、稳定，立轴不得旷动，并不得使用弯曲钻具。

⑵孔口定向管应定位正确、牢固。开孔钻进时，应选用锐利的钻头，主动钻杆不得有偏摆，轴心压力要均匀，要随钻孔加深而加长岩心管。

⑶当岩层由软变硬时应采纳慢速、轻压钻进一定深度后，改用硬岩层的钻进参数。当钻进破裂带、软硬互层等岩层岩石时，粗径钻具长度不得小于4 m。.应使用锐利的钻头和长、直、重、厚、刚的钻具(如大岩心管小钻头的倒塔式钻具、肋骨岩心管等)，有条件时也可试用冲击回转钻进。

⑷钻进中应减少换径次数，换径时可采纳导向钻具导向，钻进深度为1-2 m后再正常换径钻进。深孔钻探时宜采纳钻铤加压。扩孔时要带内导正器，换径时要带外导正器。粗径钻具要用综合式异径接头连结，其中心线必须一致。换径时导正管要长于4米，第一回次的小径岩心管长度要短于1米。

⑸发觉孔斜超过同意偏差时应依照孔斜程度和岩层特点及时纠斜。孔斜不大时用一般纠斜方法，即不要专门工具，只是操作上应用孔斜规律，利用自然增斜或减斜，或者反转钻进和回填老孔等方法纠斜。专门纠斜方法是专用纠斜工具纠斜，一般为楔铁导斜纠斜方法和万向接头纠斜方法两大类，每类中又有许多钟方法，可参考有关资料选用。

⑹在易斜岩层地区施工，应依照地层、见矿深度等条件合理设计开孔角度和弯曲强度，已掌握钻孔弯曲规律的矿区应设计受控定向孔。要尽量选用金刚石或硬质合金钻进。必须采纳钢粒钻

进时，应尽量用喷反钻具，必要时降低轴心压力，操纵钻进速度。

2、每钻进50m、进出含矿层（矿层小于30m只测一次）、下套管、终孔时均要进行一次孔深测量，误差小于1‰者可不修正孔深，当大于1‰时应查明缘故，及时消除，将偏差值按比例分配至钻程内各层厚度值中，报表修正后即为达到指标要求。

校正孔深，尤其深孔钻进时更为重要。在钻探过程中，随着频繁地更换并加长钻具，钻孔累计深度往往与实际孔深存在一定的偏差。假如偏差太大，对孔内下管、操纵深度、孔内观测作业和事故位置推断等均有阻碍，造成孔深记录与实际不符，其缘故是在量测钻具、读数、记录和计算四个环节上出现了差错。为了保证孔深的准确性，现场使用的量具经常校核（标准立根可直接参与计算），且与钻进使用量具统一，精确到厘米，下钻前每根钻具要准确量测并记录。

降低孔深误差的措施

⑴机场使用的木尺或铁尺必须保持两端平齐，刻度准确、清晰，并注意经常校正。

⑵丈量机上就时应停止立轴回转，基准点必须一致，并应准确丈量，及时记录。

⑶加减钻具必须用钢卷尺丈量尺寸。

⑷校正孔深丈量钻具尺寸时必须使用钢卷尺，并将丈量结果逐根记录在班报表上。

3、孔深和孔斜测量必须及时，不得终孔一次进行。见矿部位，地质人员有权要求机台检测，终孔测斜地质编录员应在现场监测。

4、每次测得的孔深和孔斜数据，及时真实填写在原始班报表中。

四、简易水文观测和工程地质编录

1、每班至少观测1-2次孔内水位，每回次中要测量提钻后、下钻前的孔内水位，测量间隔时刻要大于5分钟。遇有严峻漏水、涌水、缩径、倒塌、裂隙、溶洞等异常现象，应及时准确记录其孔深，地下水自流的钻孔，按水文地质要求测量水头高度和涌水量。测量后的结果要及时填入记录表中，如水位太深测不到，或倒塌掉快，涌水等无法测量时，也要在班报表中讲明情况。

做好简易水文地质观测的措施：

要及时观测水位及其他应测项目；水位观测的基准点必须一致，读数要准确，测绳不得任意割接。

2、钻孔工程地质编录内容包括：统计与描述岩心块度，绘制岩心块度柱状图；统计节理裂隙；确定钻孔中流砂层、破裂带、

裂隙密集带、风化带与软弱夹层、岩溶发育带、蚀变带的位置和深度等。

五、原始班报表

1、原始班报表由机台各班指定专门记录员记录和保管，记录员必须真实反映生产情况，报表填写一律用钢笔现场及时填写，内容真实详细，数字准确清晰，出现错误应以横线划去错记部分后在旁重写，不得涂改、挖补、撕毁或重新抄写。

2、交接班班长和机长要校核，亲笔签字，不得代签。

3、原始班报表要整洁，终孔后由机长负责装订成册，经机组长、地质人员核查签字后，交资料室归档存查。

4、原始班报表记录内容见下表：

5、钻探记录是一项重要的统计资料和原始资料，是钻探质量标准的要紧内容之一。记录工作按原始班报表记录内容表进行。

⑴时刻记录：从钻探开始至终孔的全部工作时刻称为总台时。其中包括生产时刻与非生产时刻。生产时刻指纯钻进时刻与辅助时刻；非生产时刻指事故与停钻时刻。

1）纯钻进时刻：是指钻具在孔底开始工作到钻具离开孔底时的这一段时刻。

2）辅助时刻：指在生产上必须的辅助时刻，包括升降钻具、上下套管、滤管、更换钻具、扫孔、扩孔、孔内观测、取样、测斜、设备保养及专门作业如堵漏、止水、爆破以及短时刻迁移孔位、安装拆卸等。

3）事故时刻：指由于孔内事故或机械事故造成现场停产的时刻，即从事故发生到排除的全部时刻。

4）停钻时刻：指由于劳动力、泥浆、水源、材料或配件不足而造成停工等待的时刻。

5）总台时的时刻是连续的，从开孔到终孔不应出现时刻的中断。

⑵进尺与深度：累计深度是依照上次孔深和本回次钻进终了，提升钻具往常，量得机上余尺求出回次进尺后而累计的深度。

⑶钻进情况：钻进工艺是指采纳的钻进方法及技术，如硬质合金钻进、针状合金钻进、表镶和孕镶金刚石回转钻进，金刚石冲击回转钻进、硬质合金冲击回转钻进、钢粒钻进、冲击钻进或震动钻进等。护壁类型是指采纳泥浆、粘土、水泥浆、化学浆液或套管等。

⑷孔内情况：依照孔内发生的情况实事求是地及时记录，有多少项记多少项，不得漏记。

⑸钻进参数：钻压、转数、冲洗液量。

⑹简易水文观测：孔内水位，漏水位置与损失量，涌水位置、涌水量及水头高度。

⑺岩心记录：岩心编号、采长、采心率、完整度等。

⑻孔深校正：校正前后钻具长度、孔深，误差等数据。

⑼孔斜测量：钻孔弯曲度，方位角、顶角测量数据。

⑽孔内事故：孔内事故发生时的孔深、位置、钻具长度规格、机余，事故处理工具规格型号、长度，以及处理情况。

⑾其它：要紧材料消耗（钻头等）、孔内遗留物、封孔情况等。

做好原始记录的措施

记录员应认真负责地做好当班的各项记录，机长(或综合记录员)要每天校对原始记录，发觉错误要及时修正，无误后签字自存并定期移交统计部门保存。

六、终孔和封孔

1、钻孔施工至设计位置或穿过矿体3-5m方可终孔（不得超过设计的10%，否则需变更或另行设计）。终孔直径不小于设计要求的终孔直径。终孔时由质量治理部门人员到现场进行验收，在钻孔质量验收报表上签字。

2、设计要求封孔的，终孔时，地质人员按地质、水文共同研究的封孔要求，填写封孔通知书交于机台，机台按要求封孔，并将封孔实际情况填写登记表中。封孔后立即埋设标石，在标石上注明孔号，并用水泥固定。如为长期观测的水文孔，应保留套

管，并盖好枷锁。

不同的地质条件下封孔要求：

①必须封孔的钻孔：见要紧含水层，含水结构或见主矿层以及第四系残坡积层，均需严格封孔。主矿层（或要紧含水层，含水构造顶、底板）上10-15m至下5m范围内需用GB325号水泥封孔，如矿层不厚或矿层与矿层、矿层与含水层距离比较近时，可一并封孔，开孔后的基岩部位也需要用水泥封闭2m以上。

②仅封孔口钻孔：见矿，但未见含水层，含水构造及孔位低于侵蚀基准面者，只封孔口部位。

③不封闭的钻孔：需要长期进行水文观测或对农田水利灌溉有利的钻孔经上级部门批准后可不封孔。

提高封孔质量的措施

1.封孔前必须准确掌握封闭段孔深及隔离塞(架桥)的位置，正确选用有一定强度的架桥材料，并将其固定牢靠。

2.使用泥浆做冲洗液的钻孔，应依照情况自下而上清洗封闭段孔壁上的泥皮。

3.水泥必须用清水搅拌均匀，水灰比应小于50%。

4.可依照实际情况分不采纳泵送、导管注入和注送器注入水泥浆的方法，水泥浆出口距隔离位置的距离应小于0.5米。