巖土鉆掘畢業(yè)論文--鉆孔工程設計及孔斜控制

1、<p>　　湖南某金礦ZK0202鉆孔工程設計及孔斜控制</p><p>　　作者姓名：譚相東 專業(yè)班級：2009030405指導教師：李山</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　湖南某金礦ZK0202鉆孔，位于湖南省岳陽市平江縣長壽鎮(zhèn)黃金洞鄉(xiāng)楊山莊，地處山區(qū)，區(qū)內(nèi)構(gòu)造變形強烈，褶皺、韌性剪切帶、斷層、劈理、面

2、理廣泛發(fā)育，構(gòu)成了本區(qū)復雜的構(gòu)造格局。</p><p>　　在這樣的地質(zhì)條件下進行鉆孔施工，需要進行嚴格的工程設計。采用金剛石繩索取芯鉆進方法。首先在鉆孔結(jié)構(gòu)設計方面采用三級孔身結(jié)構(gòu)，采用Ф91mm的鉆頭開孔至6m，下入Ф89mm孔口管；中間孔段用直徑為Ф75mm的鉆頭鉆進至152m，下入Ф73mm套管；終孔段用Ф59mm的鉆頭鉆進至終孔。</p><p>　　選擇地質(zhì)系統(tǒng)液壓立軸式巖心鉆

3、機XY-5型巖心鉆機、國內(nèi)往復式泥漿泵BW-250型、直徑為5cm的供水管、鉆機動力用Y250M-4電動機、取芯設備電動機采用Y132S-4型、選擇功率大于190kw的發(fā)電機組、采用S59型繩索取芯鉆具、鉆塔選擇SG18，附屬設備包括小口徑金剛石鉆進用水龍頭、普通提引器、JW-1型泥漿攪拌機、木馬夾持器。管材使用金剛石繩索取芯專用管材。選擇金剛石繩索取芯雙管鉆頭。</p><p>　　Ф59mm孔段鉆壓控制在4.

4、5～8.5KN、轉(zhuǎn)速控制在600～1200KN、沖洗液泵量控制在30～45L/min。Ф75mm孔段鉆壓控制在6～10KN、轉(zhuǎn)速控制在400～850KN、沖洗液泵量控制在40～60L/min。Ф91mm孔段鉆壓控制在8～15KN、轉(zhuǎn)速控制在350～700KN、沖洗液泵量控制在50～70L/min。泥漿采用泡沫泥漿配方為：高陽土4～5%； 7%；CMC 0.2～0.3%；PHP 200～300ppm；DF-1發(fā)泡劑150～200ppm。&

5、lt;/p><p>　　為了解決鉆孔偏斜嚴重的問題，對造成孔斜的原因進行分析，采取必要的防斜手段。首先設備安裝及開孔質(zhì)量必須做好。再者在鉆遇強造斜孔段采用下限鉆壓及轉(zhuǎn)速，即75mm孔段采用鉆壓6KN、轉(zhuǎn)速355r/min，59mm孔段采用鉆壓4.5KN、轉(zhuǎn)速577 r/min。最后在鉆具的組合上采用滿眼鉆具防斜，合理的連接扶正器，75mm孔段上扶正器至鉆頭的距離為9.37m；中扶正器至鉆頭的距離為3.7m。下扶正器距

6、鉆頭1m；59mm孔段上扶正器至鉆頭的距離為7.72m；中扶正器至鉆頭的距離為3.09m。下扶正器距鉆頭1m。</p><p>　　關(guān)鍵詞：鉆孔工程設計 孔斜控制 滿眼鉆具 扶正器</p><p>　　The design and hole deviation control for the ZK0202 drilling engineering in the </p>

7、<p>　　gold mine in Hunan</p><p>　　Abstract:ZK0202 drilling of a gold mine, located in Huangjindong,Changshou, Pinjiang,Yueyang City, Hunan Province ofChina.It is in the mountains with strong regional t

8、ectonic deformation, folds, ductile shear zones, faults, cleavage, foliation widely developed, this area constitutes a complex tectonic pattern,using of diamond coring drilling method.</p><p>　　Drilling in s

9、uch a geological conditions, needs a strict engineering design.First design 3 level structure in terms of drilling structure.Drill hole with Ф91mmdiamond bit to 6m,Install Ф89mm orifice pipe,Intermediate hole section wit

10、h a diameter of Ф75mm diamond bit drilling to 152m and run casing Ф73mm.Finally use Ф59mm bit drill to the end.</p><p>　　ChooseXY-5 Core drilling equipment of geological system Hydraulic vertical shaft type

11、Core Drill,BW-250 Mud Pump, a diameter of5cm water pipe,Y250M-4 motor,Coring equipment motor type use Y132S-4,Choose generator sets with power greater than 190kw,Using the type of S59 wireline coring drill,Choose SG18 ri

12、g,Ancillary equipment including small-diameter diamond drilling taps, general mention inducer, JW-1-type slurry mixer, Trojan holder, using a diamond wireline coring pipe special pipe.</p><p>　　The Ф59mm hol

13、e section drilling pressure controlled,4.5 ~ 8.5KN and Speed ??control 600 ~ 1200KN and Mud volume control in 30 ~ 45 L / min.Ф75mm bore section drilling pressure control at 6 ~ 10KN, speed control at 400 ~ 850KN, mud pu

14、mp volume control in 40 ~ 60 L / min.Ф91mm bore section drilling pressure control at 8 ~ 15KN, speed control at 350 ~ 700KN, wash pump volume control in 50 ~ 70L/min.Foam mud formula is: High-positive soil 4 ~ 5%; Na_2 C

15、O_3 7%; CMC 0.2 ~ 0.3%; PHP 200 ~ 300ppm; DF-1 </p><p>　　In order to solve the serious problems of drilling skew,analyze the causes and take the necessary anti-deflection means.First, the quality of equipmen

16、t installation and openings must do better.When drilled to strong whipstock formationsuse lower WOB and RPM.That 75mm hole section adopts WOB 6KN, speed 355r/min,59mm hole section use WOB 4.5KN, speed of 577 r / min.Fina

17、lly, a combination of packed hole assembly on the use of anti-deflection l, reasonable connection centralizer.The75mm hole section</p><p>　　Key words: Drilling engineering design Hole inclination control

18、 packed hole assembly centering guide</p><p><b>　　第1章 前言</b></p><p>　　1.1畢業(yè)設計的目的</p><p>　　畢業(yè)設計是學生在校期間十分重要的綜合性實踐教學環(huán)節(jié)，是學生全面運用所學基礎理論、專業(yè)知識和技能，對實際問題進行研究或設計的綜合性訓練。畢業(yè)論文旨在檢

19、驗學生獨立工作能力、分析和解決問題的能力、創(chuàng)新能力和科學精神。畢業(yè)論文工作使學生在思想作風、工作態(tài)度、組織紀律和團結(jié)寫作等方面受到良好的訓練，為學生畢業(yè)后走向工作崗位做好準備。</p><p>　　1.2畢業(yè)設計的內(nèi)容要點</p><p>　　畢業(yè)設計主要內(nèi)容包括兩大部分（工程設計和專題研究）。其中工程設計主要包括鉆探設備選擇與布置安裝、鉆進方法及工藝參數(shù)、鉆孔沖洗與護壁堵漏、鉆探質(zhì)量保證

20、措施以及鉆探經(jīng)濟成本與施工組織管理等內(nèi)容。專題研究是將工程中的難點、重點加以分析研究，得出結(jié)論。</p><p>　　1.3 畢業(yè)設計的任務</p><p>　　通過到現(xiàn)場的畢業(yè)實習，參考地質(zhì)資料，作出鉆孔工程設計，完成以下任務:</p><p>　?。?）通過現(xiàn)場實習的實際工程案例，根據(jù)地質(zhì)情況，按照設計規(guī)范要求設計合理的鉆孔結(jié)構(gòu)。</p><

21、p>　?。?）根據(jù)所設計的鉆孔結(jié)構(gòu)以及地層情況選擇合理的鉆進方法和鉆具。</p><p>　?。?）選擇合理的鉆探設備以及附屬設備，并根據(jù)所選設備進行現(xiàn)場的布置。</p><p>　?。?）根據(jù)地層情況設計出合理的鉆進工藝參數(shù)。</p><p>　?。?）根據(jù)具體的鉆探要求選擇合理的控制鉆探質(zhì)量的方法和器具。</p><p>　?。?）

22、進行施工成本計算，編寫施工組織管理方案。</p><p>　?。?）針對實習過程中遇到的鉆進問題，提出相應的解決措施，作相應的專題研究。</p><p><b>　　第2章 工程概況</b></p><p><b>　　2.1礦區(qū)自然地理</b></p><p>　　礦區(qū)地理位置如圖2-1所示：&

23、lt;/p><p>　　圖2-1 礦區(qū)地理位置圖</p><p>　　礦區(qū)位于湖南省岳陽市平江縣長壽鎮(zhèn)黃金洞鄉(xiāng)楊山莊，地處山區(qū)，植被繁茂。</p><p>　　黃金洞金礦田位于九嶺造山帶西端與長壽斷陷盆地交接處的東側(cè)，九嶺造山帶作為揚子板塊內(nèi)一條板內(nèi)造山帶，在長期的構(gòu)造演化過程中，形成了豐富多彩的構(gòu)造形跡，區(qū)內(nèi)構(gòu)造變形強烈，褶皺、韌性剪切帶、斷層、劈理、面理廣泛發(fā)育，

24、構(gòu)成了本區(qū)復雜的構(gòu)造格局。其成礦分布如圖2-2所示。</p><p>　　鉆孔位于半山腰與山下礦區(qū)垂直距離大概100米。距鉆孔位置水平距離約50米，有一小河，水源充足；無電源。施工期多雷雨，最大風力1.8Kpa。</p><p>　　1-韌性推覆剪切帶；2-斷裂；3-花崗巖4-金礦床；5-地層界線；6-礦脈；7-倒轉(zhuǎn)向斜；8-倒轉(zhuǎn)背斜；9-第三系古新統(tǒng)新余組；1O-白堊系上統(tǒng)戴家坪組；11

25、-冷家溪群第四巖性段第一巖組；12-冷家溪群第四巖性段第二巖組；-加里東期花崗閃長巖；-加里東期斜長花崗巖；-燕山早期二長花崗巖；-加里東期二長花崗巖。</p><p>　　圖2-2湘東北地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造與成礦分布簡圖</p><p>　　2.2 礦區(qū)交通條件</p><p>　　從湖南省郴州市經(jīng)（京港澳高速G4）至長沙，再由（S207省道）到達平江縣，上（S308省道

26、）至長壽鎮(zhèn)，最后由（縣道X003）可以到達礦區(qū)。鉆孔位置處于半山腰需修筑簡易公路。</p><p>　　2.3 生活及工作條件</p><p>　　礦區(qū)有寢室、食堂生活條件設施都能滿足基本要求。項目部可以租用當?shù)乩习傩斩嘤嗟姆孔?，網(wǎng)絡及生活條件都能滿足工作的需要。</p><p>　　2.4 鉆孔目的及要求</p><p>　　2.4.1 鉆

27、孔目的</p><p><b>　　求C級儲量。</b></p><p>　　2.4.2 鉆孔要求</p><p>　　設計傾角90°，終孔直徑≥Ф59mm，巖心分層采取率≥75％。礦心及礦層頂?shù)装?0m內(nèi)回次采取率≥85％。鉆孔彎曲度下套管之前、見礦前后及每鉆進100m和終孔之后測一次，每100m間距內(nèi)不得超過2°。每鉆進

28、100m、主要礦層前后、處理事故完畢均需校正孔深，孔深最大允許誤差1％。做簡易水文觀測，每班至少2次，間隔時間應大于5min。原始班報表要求專人、及時、真實、整潔填寫。嚴格按照封孔設計書及鉆探規(guī)程進行封孔，并采取驗證后，及時填寫鉆探封孔報告書。</p><p>　　2.5 設計鉆孔地層情況</p><p>　　設計鉆孔地層情況如表2-5所示。</p><p>　　表

29、2-5 設計鉆孔地層剖面</p><p>　　為冷家溪群第四巖組第一巖性段，為冷家溪群第四巖組第二巖性段。202號礦脈以含金石英脈型礦石為主。礦體呈脈狀，透鏡狀產(chǎn)出。</p><p>　　第3章 鉆孔結(jié)構(gòu)設計</p><p>　　3.1 確定鉆孔結(jié)構(gòu)的原則</p><p>　　以終孔直徑做為擬定鉆孔結(jié)構(gòu)的標準，對照理想巖層剖面自下而上擬定各

30、段的口徑和開孔直徑[1]。在保證鉆孔質(zhì)量和安全鉆進的前提下，盡可能地采用泥漿護壁從而減少或不下套管和少換徑，最大限度地簡化鉆孔結(jié)構(gòu)，以提高鉆進效率。</p><p>　　3.2 鉆孔結(jié)構(gòu)設計</p><p>　　分析設計鉆孔地層剖面，發(fā)現(xiàn)該地層巖性較硬，地層情況較簡單，應采用金剛石鉆進。自152m至設計孔深670m段，因巖層較穩(wěn)定可不下套管一徑到底。該鉆孔下空口管及一層套管即可。為了封閉漏

31、失帶，套管下放深度為152m，套管鞋伸入穩(wěn)定巖層一定深度，空口管長6m。為了滿足終孔直徑≥Ф59mm，由此自下而上設計鉆孔結(jié)構(gòu)。套管直徑為Ф73mm，孔口管直徑為Ф89mm。因此該孔開孔用Ф91mm的硬質(zhì)合金鉆頭鉆進。中間孔段用直徑為Ф75mm的鉆頭。終孔用Ф59mm的鉆頭。設計鉆孔結(jié)構(gòu)如圖3-2所示。</p><p>　　圖 3-2 鉆孔結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　第4章 鉆探設備及器

32、材</p><p><b>　　4.1 鉆機選擇</b></p><p>　　鉆機是鉆探中最主要的設備，選擇鉆機的依據(jù)是鉆孔結(jié)構(gòu)和鉆進方法。由于此地層大多可鉆性在5級及以上，為提高鉆進效率，縮短工期，減少鉆井成本，則選用金剛石繩索取芯鉆進，據(jù)此為了滿足金剛石鉆進所需的較高轉(zhuǎn)速，必須選用具有多個高速檔位的鉆機，又由于鉆進深度670m，終孔直徑為59mm，開孔直徑為91m

33、m，所以選擇地質(zhì)系統(tǒng)液壓立軸式巖心鉆機XY-5型巖心鉆機。其各項性能都能滿足該鉆孔的施工。</p><p>　　XY-5型巖心鉆機參數(shù)見表4-1，外形如圖4-1所示。</p><p>　　表4-1 液壓立軸式巖心鉆機XY-5技術(shù)參數(shù)表</p><p>　　鉆機外形如圖4-1所示。</p><p>　　圖 4-1 XY-5鉆機外形</p

34、><p><b>　　4.2 泥漿泵</b></p><p>　　4.2.1 泥漿泵的流量計算</p><p>　　流量即是泵量，它的確定是與鉆進方法相適應，以保證有效的排出巖粉和冷卻鉆頭為前提。沖洗液量的確定可用公式4-1[1]：</p><p><b>　?。?-1）</b></p>

35、<p><b>　　式中：</b></p><p><b>　　Q——沖洗液量；。</b></p><p>　　β——上返流速不均勻系數(shù)；β=1.1～1.3。</p><p>　　F——最大上返環(huán)狀空間過流斷面面積； m2</p><p>　　D——由最大鉆頭外徑?jīng)Q定的孔徑或最大套管內(nèi)徑

36、m。</p><p>　　d——鉆桿外徑；m。</p><p>　　V——沖洗液上返流速； m/s。</p><p>　　算出流量為所需泵量最大的孔段，作為選定泥漿泵的依據(jù)。 圖4-2 往復式泥漿泵BW-250型</p><p>　　根據(jù)公式4-2-1計算結(jié)果，所需最大流量為，因此選用國

37、內(nèi)往復式泥漿泵BW-250型。</p><p>　　其技術(shù)參數(shù)見表4-2，外形見圖4-2。</p><p>　　表4-2 BW-250型往復式泥漿泵技術(shù)參數(shù)</p><p>　　4.3供水泵及供水管</p><p>　　由于鉆孔垂直高度低于水源位置，且水源充足。因此不需要使用供水泵。工地每天（按8小時計算）用水約300，按350計算；水源與

38、工地高程差為5m。由此計算供水管類型[4]。</p><p>　　按照理想流體元流或線流的伯諾里方程（能量方程）計算如下：</p><p><b>　　（4-2）</b></p><p>　　設為水源處的高程等于0；流速水頭為0。則為工地處高程等于-5。由于水源與工地高差很小，壓強水頭不考慮。則：；算出即水管出水口水流速度為。</p>

39、;<p><b>　　水管直徑D的計算：</b></p><p><b>　　（4-3）</b></p><p>　　計算得：2cm即供水管直徑D</p><p>　　為了保證需水要求，防止意外供水不足適當增大供水管的直徑大小，選用直徑為5cm的供水管。</p><p><b&g

40、t;　　4.4動力機</b></p><p>　　施工地區(qū)沒有電源，不能直接使用電動機。如果直接使用柴油機帶動鉆機，既不能為繩索取芯設備提供動力；也不能為晚上施工提供照明電源以及滿足鉆機場日常生活（如煮飯、燒水、充電等）。因此采用柴油機發(fā)電作為動力，用電動機帶動鉆機。</p><p>　　4.4.1 鉆機用電動機的型號和技術(shù)參數(shù)</p><p>　　由于

41、目前Y系列及派生系列已經(jīng)完全取代了J系列電動機，表4-1中的動力機型號已經(jīng)不適用。因此采用功率與其相當（55kW）的 Y250M-4電動機。</p><p>　　其技術(shù)參數(shù)如表4-3所示：</p><p>　　表4-3 Y250M-4電動機技術(shù)參數(shù)</p><p>　　4.4.2 取芯設備用電動機的型號和技術(shù)參數(shù)</p><p>　　根據(jù)鉆

42、孔結(jié)構(gòu)終孔直徑為Ф59mm，以及鉆孔孔深。選用S59型繩索取芯鉆具，配Y132S-4型電動機。其技術(shù)參數(shù)如表4-4所示：</p><p>　　表4-4 Y132S-4型電動機技術(shù)參數(shù)</p><p>　　4.5 發(fā)電機組功率選擇</p><p>　　根據(jù)用電設備（包括照明等設施）的總負荷選擇。總功率由下式計算確定：</p><p><b

43、>　?。?-4）</b></p><p>　　式中：、----------每臺電動機的額定功率（KW）；</p><p>　　、----------每臺電動機的效率；</p><p>　　、---------每臺電動機的功率因數(shù)；</p><p>　　----------照明及其他用電的總功率（KW）。</p>

44、<p>　　估算NM為1KW。由此計算得：</p><p><b>　　總功率</b></p><p>　　因此選用發(fā)電機機組功率不能小于190KW。</p><p><b>　　4.6繩索取芯設備</b></p><p>　　4.6.1 S59型繩索取芯鉆具</p>&

45、lt;p>　　S59型繩索取芯鉆具技術(shù)參數(shù)如表4-5所示：</p><p>　　表4-5 S59型繩索取芯鉆具技術(shù)參數(shù)</p><p>　　S59型繩索取芯鉆具所配絞車外形如圖4-3所示：</p><p>　　圖4-3 繩索取芯絞車</p><p>　　S59型繩索取芯鉆具雙管如圖4-4所示；其配備打撈器如圖4-5所示：</p&

46、gt;<p>　　圖 4-4 S59型繩索取芯鉆具雙管</p><p>　　圖 4-5 S59型繩索取芯鉆具打撈器</p><p><b>　　4.7 鉆塔</b></p><p>　　4.7.1 塔高選擇</p><p>　　鉆塔的高度取決于鉆孔深度和起下鉆時的立根長度。鉆孔越深，立根應越長，鉆塔就應越高

47、。鉆塔在吊起立根時，頂部應有一定的安全距離，確定鉆塔高為：</p><p><b>　?。?-5）</b></p><p>　　式中： H--------鉆塔高度；m</p><p>　　L--------立根長度(m)。施工用的鉆桿單根長度為4.5m，三根單根構(gòu)成一根立根，為13.5m；</p><p>　　K----

48、----安全高度系數(shù)。與起、下鉆工具尺寸和提鉆安全高度有關(guān)，一般可取1.25～1.4，立根短，提升速度快時，取大值，此處取1.25。</p><p>　　表4-6 鉆桿立根長度與鉆孔深度配合關(guān)系</p><p>　　選擇四角管子鉆塔，依據(jù)本鉆孔為直孔以及鉆孔深度，選擇塔SG18，其性能參數(shù)詳見表4-7。</p><p>　　表4-7 SG18鉆塔性能參數(shù)表[1]&l

49、t;/p><p>　　4.7.2鉆塔負荷量計算</p><p>　　提鉆具時的大鉤載荷：</p><p><b>　　（4-6）</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　-------大鉤載荷；</p><p>　　q---

50、------每m鉆桿柱的質(zhì)量，φ50鉆桿為7kg/m，φ73套管按11kg/m計算；</p><p>　　L---------鉆桿柱的長度；</p><p>　　r1--------沖洗液比重，暫定為1.05g/cm3；</p><p>　　r2--------鉆桿鋼材比重，8.0g/cm3；</p><p>　?。?-------接頭重量修

51、正系數(shù)，由于采用接頭連接ａ=1.05；</p><p>　　---------鉆孔傾角；</p><p>　　K---------卡阻系數(shù)，K=1.5～2，淺孔取大值，深孔取小值，此處取1.8。</p><p><b>　　提套管時大鉤載荷</b></p><p>　　當下入套管時，提升的只是套管自身的重量，數(shù)值是比較小

52、的。</p><p>　　當鉆孔完畢，要拔出孔內(nèi)套管時，由于套管與地層有摩擦阻力，此時的提升力比下套管時大的多，所以按拔套管時的力計算。</p><p><b>　?。?-7）</b></p><p>　　取大值作為大鉤載荷，即是=77KN。</p><p><b>　　4.8附屬設備</b><

53、;/p><p><b>　　4.8.1 水龍頭</b></p><p>　　選用水龍頭時主要考慮通過流體流量的能力和密封耐壓性能。使用最多的是小口徑金剛石鉆進用水龍頭。本工程選擇小口徑水龍頭。其結(jié)構(gòu)如圖4-7所示。</p><p>　　圖 4-7 小口徑水龍頭</p><p>　　4.8.2 吸水管和高壓送水管</p&

54、gt;<p>　　吸水管采用和BW250型泥漿泵配合的直徑（內(nèi)徑）為75mm的普通輸水膠管，靠泥漿池一端連接濾水器（蓮蓬頭）。</p><p>　　送水管為了能保證在高壓下不破壞，選用直徑（內(nèi)徑）為51mm的高壓輸水膠管；管壁夾有多層帆布和鋼絲，工作壓力為10MPa。</p><p><b>　　4.8.3提引器</b></p><p

55、>　　采用普通提引器其結(jié)構(gòu)如圖4-8所示：</p><p>　　圖 4-8 普通提引器</p><p>　　4.8.4泥漿攪拌機</p><p>　　采用JW-1型泥漿攪拌機；其技術(shù)參數(shù)如表4-8所示：</p><p>　　表 4-8 JW-1型泥漿攪拌機</p><p>　　4.8.5滑車裝置的選擇</p

56、><p>　　根據(jù)最大大鉤荷載（7.7t）、鉆孔孔深（670m）以及升降機的最大提升能力（4.0t）。選擇負荷能力為10t的單輪游動滑車，試用孔深1000m以下。</p><p>　　滑車系統(tǒng)中的工作繩數(shù)m由大鉤荷載與升降機提升能力確定：</p><p><b>　?。?-8）</b></p><p>　　m與滑車系統(tǒng)的效率

57、關(guān)系見表4-9：</p><p>　　表4-9 m與滑車系統(tǒng)的效率關(guān)系</p><p>　　先假設滑車系統(tǒng)效率η=1，那么由公式（4-8）：</p><p>　　由m=1. 93，查得η=0.95，帶回去有：</p><p>　　m值應是整數(shù),并且只能比所算的值大，不能比它小，故取m=3。</p><p>　　4.8

58、.6天車荷載計算及鉆塔校核</p><p>　　理論初步計算需要3根鋼繩就能滿足提升需要。在實際中，當安裝成無死繩的滑車系統(tǒng)時，天車載荷為：</p><p>　　當安裝成有死繩的滑車系統(tǒng)時。這種系統(tǒng)將對鉆塔產(chǎn)生不對稱載荷，此時天車載荷為：</p><p>　　SG18型鉆塔天車額定載荷是150KN，通過以上的計算得出鉆孔施工中對天車產(chǎn)生的載荷最大值是131KN，小于

59、鉆塔天車額定載荷，所以鉆塔不會超負荷工作，即鉆塔是滿足要求的。</p><p><b>　　4.8.7夾持器</b></p><p>　　采用木馬夾持器，主要由卡瓦、夾持板、偏心座等組成采用杠桿偏心凸輪自鎖原理進行工作，鉆桿靠自重鎖緊，安全可靠。其外形如圖4-9所示：</p><p>　　圖4-9 木馬夾持器</p><p&

60、gt;<b>　　4.9鉆探管材選擇</b></p><p>　　采用金剛石繩索取芯鉆用管材，管材選擇如表4-10所示：</p><p>　　表 4-10選用管材一覽表[1]</p><p>　　第5章 鉆機場的修建及設備的安裝</p><p>　　5.1 鉆探機場的修建</p><p>　　修

61、筑鉆機場時要考慮使鉆塔的一角或無門的一側(cè)迎著施工期間的主要風向（如果了解鉆區(qū)長年的風向情況）。一般地，機場地盤應比基臺每邊大出1～2米。機場場地必須平坦堅實，穩(wěn)固，適用，保證在其上布置的基臺和安裝的鉆塔及機械設備不會發(fā)生陷塌、溜方歪斜，在整個施工期間自始至終都能安全順利進行。</p><p>　　由于鉆機場處于山坡地盤，靠上方一面必須有一定的坡度。給予施工區(qū)表層土較松散，因此坡度不應大于45°。<

62、/p><p>　　鉆機的地盤面積見表5-1：</p><p>　　表5-1 鉆機的地盤面積[1]</p><p>　　5.2 設備的安裝與布置</p><p>　　5.2.1鉆機場的總體布置</p><p>　　機場的布置必須合理緊湊，材料的堆放不得影響到起下鉆操作，盡量整潔美觀。機場布置如圖5-1。</p>

63、<p>　　圖 5-1 鉆機場平面布置圖</p><p>　　5.2.2基臺木布置</p><p>　　基臺木得數(shù)量取決于鉆探設備類型所選定的基臺木鋪設結(jié)構(gòu)形式。基臺木的長度取決于所用鉆塔底梁的長度，一般比鉆塔底梁長0.5m?；_木的斷面尺寸與鉆機的鉆進孔深有關(guān)。</p><p>　　根據(jù)上述選擇原則確定基臺木數(shù)量為8根；基臺木長度為5m；基臺木的斷面

64、尺寸為250×250（mm）。</p><p>　　基臺木的連接如圖5-2所示。</p><p>　　圖5-2橫順枕交錯連接圖</p><p>　　鉆機場場地基礎如圖5-2所示。</p><p>　　1-基臺木 2-基臺枕</p><p>　　圖5-2 機場地基淺槽基礎&

65、lt;/p><p>　　基臺木布置形式如表5-2和圖5-3所示。</p><p>　　表5-2 XY-5鉆機機座螺栓孔的位置尺寸[1]</p><p>　　圖 5-3 基臺木布置圖</p><p><b>　　5.2.3鉆塔安裝</b></p><p>　　鑒于選擇的鉆塔類型（SG18四角鉆塔）以及

66、鉆機場的條件鉆塔安裝采用分層安裝法。鉆塔安裝圖如圖5-4所示（鉆塔右面和左面相同；后面和前面相同）。</p><p>　　圖5-4 鉆塔安裝結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　5.2.4循環(huán)系統(tǒng)安裝</p><p>　　循環(huán)系統(tǒng)包括水源箱（池）、循環(huán)槽、沉淀池，系統(tǒng)的規(guī)格應根據(jù)孔深，巖層性質(zhì)，沖洗液攜帶巖屑的能力合理確定。為了充分的沉淀巖屑，循環(huán)槽盡量長，但該孔位地層多為較

67、堅硬的巖石，產(chǎn)生的巖屑不多，綜合機場的布置確定循環(huán)系統(tǒng)為：一個沉淀池，規(guī)格為2×1×1m3；一個水源池，規(guī)格為2×2×1m3；循環(huán)槽按實地情況合理布置。</p><p>　　循環(huán)槽的端面尺寸不得太小，否則流速過大，起不了沉淀的作用。槽尺寸設計為高200mm，寬250mm.孔口--沉淀池--水源池的坡度是1/100，以保證循環(huán)暢通。系統(tǒng)布置在離左后塔腳1米并靠近泥漿泵的地方。

68、沉淀池中上下交錯安裝擋板，循環(huán)槽中可以適當放些篩網(wǎng)或樹枝，起到過濾巖屑的作用。還要防止外來水進入循環(huán)系統(tǒng)，并隨時清理沉淀池、循環(huán)槽內(nèi)的巖屑。</p><p>　　5.2.5安全設備安裝</p><p>　　安全設備包括滅火器、繃繩、避雷針及其裝備等。</p><p>　　（1）防火設備：鉆機場內(nèi)應備有足夠數(shù)量的防火用具如滅火器、沙箱、防火鉤等，并設有專人負責。<

69、;/p><p><b>　　（2）繃繩安裝：</b></p><p>　　繃繩用以保持鉆塔平穩(wěn)，增加鉆塔強度、防御大風侵襲而傾倒。鉆塔每根塔腿各設一根繃繩，系于塔高四分之三處。在安裝繃繩時，每根繃繩需裝上拉緊器，以利于繃緊繃繩，如圖5-6所示。</p><p><b>　?。?）避雷針安裝：</b></p>&l

70、t;p>　　安裝避雷針時，避雷針的安裝高度必須高出塔頂1.5m以上。避雷針由接閃器、引下線和接地裝置組成。</p><p>　　圖 5-6 繃繩及避雷針裝置示意圖</p><p>　　第6章 鉆進工藝設計</p><p><b>　　6.1 鉆進方法</b></p><p>　　由于要求全孔段取芯，地層可鉆性等級

71、除表層土為2以外其余地層都大于或等于5。所以采用金剛石繩索取芯方法，效率更高，鉆孔質(zhì)量更好，成本更低。</p><p><b>　　6.2 鉆頭</b></p><p>　　6.2.1 鉆頭選擇</p><p>　　由于所設計的地層可鉆性大多在五級以上，因此選用孕鑲金剛石鉆頭能使鉆進效率有所提高。0～6m地層軟選用胎體硬度及耐磨性較低的鉆頭，6

72、m以下地層可鉆性較高選用胎體硬度及耐磨性較高的鉆頭。據(jù)此選擇孕鑲金剛石雙管鉆頭的規(guī)格如表6-1所示[2]：</p><p>　　表6-1 孕鑲金剛石雙管鉆頭規(guī)格</p><p>　　孕鑲金剛石雙管鉆頭結(jié)構(gòu)如圖6-1所示：</p><p>　　圖 6-1 孕鑲金剛石雙管鉆頭</p><p>　　6.2.2鉆頭的使用</p><

73、;p>　?。?）排隊使用：使用鉆頭時，應根據(jù)鉆孔結(jié)構(gòu)和巖石性質(zhì)，考慮可能需要使用的鉆頭數(shù)量，把鉆頭排隊使用。即按外徑和內(nèi)徑的尺寸分組，按排隊順序使用，先用外徑大的內(nèi)徑小的。</p><p>　?。?）擴孔器與鉆頭的配合：擴孔器的直徑應比鉆頭的外徑大0.3～0.5mm。</p><p>　?。?）卡簧與鉆頭的配合：卡簧應比鉆頭內(nèi)徑小0.3mm左右。卡簧的作用是卡取巖心，過小巖心易堵塞，

74、過大卡心不牢，巖心易脫落。</p><p>　?。?）內(nèi)管，短接，卡簧座的配合：內(nèi)管低端與短接和卡簧座三個部件組裝好后，將其置于垂直位置而不滑脫，且應稍用力才能拔出，方為合宜。否則在鉆進中會因滑落下降，造成憋水和巖心堵塞。同時，雙管鉆具組裝后，卡簧座底端離鉆頭內(nèi)臺階應有3～4mm的間隙，以流通沖洗液和使巖心順利進入內(nèi)管。</p><p>　?。?）注意選擇最優(yōu)鉆進規(guī)程參數(shù)和泥漿性能參數(shù)，采

75、用有效的防振措施，遵循操作規(guī)程等。</p><p>　　（6）控制合理的時效：根據(jù)我國目前鉆進水平和質(zhì)量水平，一般建議時效不要超過3m／h。</p><p>　　（7）不要盲目追求鉆頭進尺：金剛石鉆頭一經(jīng)投入使用，就應力求多打進尺，但不要盲目追求鉆頭進尺。如已經(jīng)發(fā)現(xiàn)鉆頭過度磨損或損傷，就應當停止使用。</p><p>　　6.3 鉆進參數(shù)選擇</p>

76、<p>　　6.3.1 鉆壓選擇</p><p>　　孕鑲金剛石鉆頭鉆壓按公式6-1計算：</p><p><b>　?。?-1）</b></p><p>　　式中：F----鉆頭實際工作唇面面積（；</p><p>　　q----單位底唇面積上允許的壓力，（0.4~0.5KN/）。</p>&l

77、t;p><b>　　Ф91mm鉆頭：</b></p><p><b>　　Ф75mm鉆頭：</b></p><p><b>　　Ф59mm鉆頭：</b></p><p>　　上述計算為理論鉆壓值，實際施工過程中鉆壓控制在相應的范圍內(nèi)，各孔段鉆壓按照鉆探工程專業(yè)設計手冊選取。見表6-2[1]。&l

78、t;/p><p>　　表6-2 各孔段鉆壓 單位：KN</p><p>　　鉆進軟的弱研磨性或破碎、非均質(zhì)巖層時，宜選下限鉆壓，反之亦然；每個新鉆頭的鉆進回次應分為磨合階段和正常鉆進階段，在磨合階段應使用低鉆壓、低轉(zhuǎn)速，讓鉆頭唇面形狀與孔底及巖心根部逐漸相吻合。</p><p>　　6.3.2 轉(zhuǎn)速選擇</p><p>　　各孔段轉(zhuǎn)速按照鉆

79、探工程專業(yè)設計手冊選取。選擇見表6-3[1]。</p><p>　　表6-3 各孔段轉(zhuǎn)速 單位：r／min</p><p>　　如果巖石較破碎、軟硬不均、孔壁不穩(wěn)時，宜選用下限轉(zhuǎn)速。如果鉆孔結(jié)構(gòu)簡單、環(huán)空間隙小、孔深不大時，應盡量選用高轉(zhuǎn)速，反之亦然。</p><p>　　6.3.3 沖洗液泵量</p><p>　　在金剛石鉆進中沖

80、洗液除了完成排粉、冷卻、護壁外，還起潤滑鉆具等作用。</p><p>　　Q=6vF (L/min) （6-1）</p><p>　　Q------金剛石鉆進所需泵量（L／min）；</p><p>　　F------鉆孔的環(huán)空面積；</p><p>　　v------環(huán)空上返流速，要求v

81、≥0.3～0.5m/s。</p><p>　　金剛石鉆頭環(huán)空間隙很小，沖洗液的流動阻力很大，泵量過大不僅增大工作泵壓，容易沖蝕孔壁和巖心，還會過量抵消鉆壓，引起鉆具的振蕩[8]。</p><p>　　計算得鉆孔沖洗液泵量為50 L/min?，F(xiàn)場選用泵量時按照表6-4選取。</p><p>　　表 6-4 金剛石鉆進中常用泵量值</p><p>

82、;　　鉆進堅硬致密巖層時，單位時間產(chǎn)生的巖粉量少，可選擇下限泵量，反之亦然。鉆進強研磨性巖層時，為了吸收摩擦產(chǎn)生的熱量，需要較大泵量冷卻，但攜帶巖粉磨粒的高速液流會嚴重沖蝕胎體，誘發(fā)金剛石顆粒過早脫落。因此，應該權(quán)衡利弊選擇合理的泵量。</p><p><b>　　6.4 鉆孔沖洗液</b></p><p>　　6.4.1 沖洗液的選擇</p><

83、p>　　該孔0～6m地層為表土層，6～152m地層比較破碎易漏失，152～670m地層致密且較穩(wěn)定。宜選用相對密度較低的低固相沖洗液。本工程選用低固相泡沫沖洗液。</p><p>　　6.4.2 沖洗液的配置</p><p>　　泡沫泥漿由低固相泥漿加泡沫劑配制而成，由于氣相的大量介入，泥漿相對密度可降至0.6～0.7左右。適用于孔壁不穩(wěn)定的漏失層等，由于其密度低，因而有利于提高機械

84、鉆速和鉆頭壽命、攜帶巖粉能力強、失水量小粘度大對孔內(nèi)復雜情況有更大的適應能力、有利于控制地層穩(wěn)定[1]。</p><p>　　泡沫泥漿是由氣、液、固組成的多相分散體系，配置泡沫泥漿的關(guān)鍵是保證氣泡在泥漿中穩(wěn)定存在，具體注意三點：發(fā)泡劑、穩(wěn)定劑和強力攪拌。</p><p><b>　?。?）配置程序：</b></p><p>　　原漿：土＋水＋堿

85、，充分攪拌后水化24小時；</p><p>　　基漿：原漿中加入CMC，PHP等有機高分子處理劑作穩(wěn)泡劑；</p><p>　　發(fā)泡：基漿中加發(fā)泡劑，高速攪拌10分鐘以上。</p><p><b>　?。?）性能要求：</b></p><p>　　基漿相對密度不大于1.055，初切力大于22.5dyn／終切力大于45dy

86、n／；泥漿失水量小于15ml／30min；泥漿動塑比為3.6～4.75；泡沫泥漿穩(wěn)定性不小于8h／500ml。</p><p><b>　?。?）泥漿配方：</b></p><p>　　高陽土4～5%； 7%；CMC 0.2～0.3%；PHP 200～300ppm；DF-1發(fā)泡劑150～200ppm。</p><p>　　泥漿性能要求如表6-5

87、所示：</p><p>　　表6-5 泥漿性能要求表</p><p>　　6.4.3沖洗液的維護與管理</p><p>　　沖洗液在鉆孔施工中起的作用特別重要，對巖礦心采取率，減少孔內(nèi)事故發(fā)生，生產(chǎn)效益的提高等都起主導作用。嚴格的沖洗液管理可延長沖洗液使用壽命，降低成本。具體措施如下[1]：</p><p>　?。?）鉆機每小班應指定一個人員

88、兼管泥漿；</p><p>　?。?）必須按規(guī)定的比例和要求調(diào)整泥漿，各種化學處理劑不得隨意亂加。</p><p>　?。?）鉆進過程中，每小班必須測試現(xiàn)場泥漿性能指標（粘度、比重、失水量、含砂量）一次，并記錄在班報上。當泥漿性能發(fā)生變化時，應及時調(diào)整；現(xiàn)場泥漿測試工具加強保護，用后清洗干凈并妥善保管。</p><p>　?。?）鉆進過程中，每班在打撈內(nèi)管時應清理循

89、環(huán)槽，每48小時應清理沉淀池。</p><p>　?。?）泥漿循環(huán)系統(tǒng)應搭棚避雨，防止雨水和地表水流入泥漿池內(nèi)。</p><p>　?。?）對廢棄的泥漿要采取很有效的處理措施，防止其對環(huán)境的污染。</p><p>　　第7章 鉆探質(zhì)量與保證措施</p><p><b>　　7.1巖礦心采取</b></p>

90、<p>　　7.1.1 巖礦心采取的質(zhì)量要求</p><p>　　要求巖心分層采取率≥75％。礦心及礦層頂?shù)装?0m內(nèi)回次采取率≥85％。</p><p>　　對巖礦心采取的質(zhì)量要求[1]：</p><p>　?。?）完整性：要求取上的巖心盡量避免人為破碎，顛倒和擾動；要求保持原生結(jié)構(gòu)和原有品味，以便劃分礦石類型，觀察礦物原生結(jié)構(gòu)和共生關(guān)系。</p

91、><p>　?。?）純潔性：要求取上的巖心不受外物的侵蝕，污染和滲進，以免影響礦石的品味，品級和物理性質(zhì)。</p><p>　?。?）避免選擇性磨損：礦心選擇性磨損，會使其內(nèi)在物質(zhì)成分發(fā)生變化，造成礦物人為貧化或富集，歪曲原來品味和品級。</p><p>　?。?）取心部位準確：為了得到巖礦層準確的埋藏深度，厚度和產(chǎn)狀，以準確的計算礦產(chǎn)儲量和確定地質(zhì)構(gòu)造，要求取上巖礦心

92、的位置準確。</p><p>　　7.1.2 巖礦心卡取方法</p><p>　　采用卡簧卡取法，也叫提斷器卡取法。利用裝于鉆頭上部的卡簧取心裝置，在回次終了時稍一上提鉆具，即把巖心卡住并拉斷。</p><p>　　7.1.3取心作業(yè)要求</p><p>　　采用卡簧卡取巖礦心，卡簧與卡簧座、卡簧與巖心之間的間隙，必須很好的配合。首先，卡簧與

93、卡簧座的錐度要一致。錐度的大小，在不影響零件強度的情況下，稍大一些較好，一般以3°～5°為好。對卡簧則要求有較好的彈性，較大的接觸面積和與巖心有適度的配合，以便在巖心進入時被帶動其沿卡簧座錐面上移，并能在自身彈性作用下張開，使巖心順利通過，上提鉆具卡取巖心時，又能在與巖心摩擦力作用下使卡簧不動，卡簧座上移，在錐面作用下壓縮卡簧卡緊巖心?？ɑ煽ㄐ难b置應在下鉆前在地面用巖心進行試驗，靈活好用才能下入孔內(nèi)。</p&g

94、t;<p>　　7.2 鉆孔彎曲測量和預防</p><p>　　7.2.1鉆孔偏斜的原因</p><p>　　孔斜的原因很多也比較復雜，但總的來說可以歸結(jié)為兩方面：一是地質(zhì)因素，二是工藝因素。孔斜是其中一種或兩種因素共同作用的結(jié)果[1]。</p><p>　?。?）地質(zhì)因素：巖層的軟弱互層，巖層的層理及片理發(fā)育是導致鉆孔彎曲的重要原因，而且有一定的規(guī)律

95、性。此外，鉆孔遇到斷層，破碎帶，堅硬的包裹體，大裂隙和溶洞時，也容易發(fā)生偏斜。鉆頭從軟巖進入硬質(zhì)巖層時，鉆孔方向與巖層層面成銳角相交，即遇層角小于15-20°時，鉆孔沿硬層層面彎曲（順層跑），當遇層角大于20-40°時，鉆孔彎曲沒有一定的規(guī)律，具體取決于巖層的硬度差。當遇層角大于40°時，鉆孔頂層進。</p><p>　　（2）工藝因素：如果鉆機由于各種原因致使立軸角度發(fā)生改變，有未

96、及時調(diào)整；如果鉆具結(jié)構(gòu)不合理或者質(zhì)量差，使鉆具軸線偏離了原設計鉆孔方向；鉆孔孔徑與鉆柱直徑（φ50mm）相差太大，使孔壁間隙過大，在軸向壓力、鉆具自重及回轉(zhuǎn)力的作用下，將給粗徑鉆具上端一個較大的偏斜力，這為鉆柱彎曲和鉆孔傾斜的發(fā)生提供了充分條件。</p><p>　　7.2.2鉆孔偏斜的預防</p><p>　　預防鉆孔彎曲首先從彎曲的原因進行分析作好常規(guī)防斜，具體措施如下。</p&

97、gt;<p>　?。?）在設備安裝上的預防</p><p>　　機器，設備要及時檢修好，鉆機回轉(zhuǎn)給進系統(tǒng)工作必須正常，齒筒，立軸導管，立軸，合箱螺絲不能松曠，變角機構(gòu)牢靠，油壓鉆機滑軌和機器之間不能松曠。地基堅實平穩(wěn)，基臺木鋪放水平，地腳螺栓牢固；孔口管安裝方向準確且安放牢固，天車、立軸、孔口中心三點在一條直線上。</p><p>　?。?）在開孔段的預防</p>

98、<p>　　開孔時，應選用鋒利的鉆頭，主動鉆桿不得有偏擺，軸心壓力要均勻，要隨鉆孔加深而加長巖芯管。</p><p>　　（3）在鉆具組合上的預防</p><p>　　根據(jù)鉆孔結(jié)構(gòu)合理選擇鉆具結(jié)構(gòu)。提鉆取心鉆進時，采用φ50mm鉆桿務必加接6～8組φ56mm扶正器。擴孔時要帶內(nèi)導正器，換徑時要帶外導正器；粗徑鉆具要用綜合式異徑接頭連結(jié)，其中心線必須一致；換徑時導正管要長于4米

99、，第一回次的小徑巖芯管長度要短于1米。</p><p>　?。?）在規(guī)程參數(shù)上的預防</p><p>　　開孔鉆進采用小規(guī)程參數(shù)；不采用過度磨損的鉆頭；在易斜地層中鉆進，規(guī)程參數(shù)的配合應力求達到最大的鉆速，以減少地質(zhì)、技術(shù)和工藝促斜因素的作用時間。</p><p>　　（5）在特殊造斜地段上的預防</p><p>　　遇到片巖地層、傾斜巖層、

100、破碎帶、軟硬互層時，應使用鋒利的鉆頭和長、直、重、厚、剛的鉆具。鉆進軟硬互層的易孔斜地層、破碎帶地層，要求給進均勻，采取輕壓慢轉(zhuǎn)，同時要適當控制泵量。堅持采用繩索取心回轉(zhuǎn)鉆進技術(shù)。</p><p>　　總之，作好常規(guī)防斜措施同時，堅持采用“滿眼”鉆具及“銳利”鉆頭，中、輕壓力和高轉(zhuǎn)速的鉆進參數(shù)；堅持使用扶正器、防斜保直器等措施，同時加強孔斜測量力度，配備精良檢測儀器。在鉆孔易斜地層鉆進及時總結(jié)跑斜情況，采取有效措

101、施防止孔斜，以提高鉆探工程質(zhì)量。</p><p>　　7.2.3鉆孔偏斜的測量</p><p><b>　?。?）測斜要求</b></p><p>　　鉆孔每50m測斜一次，下套管前、換徑、穿過溶洞后也應補充測斜。根據(jù)任務書知：頂角允許偏差2°/100m，誤差值允許累計計算。</p><p><b>

102、　?。?）測斜儀的選擇</b></p><p>　　測斜儀種類很多，有單點和多點之分，也有磁性礦區(qū)用和非磁性礦區(qū)用之分。該孔深670m，孔底壓強約為（以水的密度計算，實際情況比它大）：</p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　所選測斜儀必須能承受較大壓力，也要適合該孔徑用。因此選擇JXX-1小口徑測斜儀，

103、技術(shù)性能如下：</p><p>　　井下儀器尺寸：φ40×1800mm</p><p>　　頂角測量范圍：0°～45° </p><p>　　頂角測量誤差：＜±0.5°</p><p>　　方位角測量范圍：0°～356° </p><p

104、>　　方位角測量誤差：＜±4°</p><p>　　使用電源：井下：16V直流延時電路，6V直流微電機電路，面扳：3V直流電橋電路</p><p>　　承受最大液壓：100Mpa </p><p>　　允許最高溫度：60℃</p><p>　　儀器重量（井下）：11Kg</p><

105、p>　　適用條件：用于孔徑φ≥46mm的無磁性干擾的鉆孔進行單點全測</p><p><b>　　（3）測斜操作</b></p><p>　　測斜時采用內(nèi)裝有測斜儀的一短節(jié)非磁性鉆桿（特制的鉆桿短節(jié)），通過變絲接頭與鉆桿相接。非磁性鉆桿長為3～4m，測斜儀到非磁鉆桿端部鉆桿柱磁極距離至少為3m，連接方法見圖7-1。操作時注意以下幾點：</p>&l

106、t;p>　　定時鐘上弦為順時針方向，切忌不要裝反；儀器下井時間盡量估計準確，為保險起見，要留有余地，防止儀器還未送到目的點就被測斜；儀器用完后要放在防潮和無強磁干擾的地方，使用和維修要由專人負責。</p><p>　　1—普通鉆桿 2—非磁鉆桿 3—非磁護筒 4—測斜儀 5—探頭</p><p>　　圖7-1 測斜時鉆具連接圖</p><p>　　7.3 簡

107、易水文觀測</p><p>　　簡易的水文觀測是指在鉆探施工中通過簡易的水文觀測裝置對地層的含水層厚度、數(shù)量、分布規(guī)律和含水性質(zhì)進行初步的了解。簡易水文觀測是鉆探工作的一部分，也是取得水文地質(zhì)資料重要手段之一[1]。</p><p>　　7.3.1 觀測內(nèi)容</p><p>　?。?）鉆孔中的水位；</p><p>　　（2）鉆孔中的涌水水位

108、及水頭高度；</p><p>　?。?）沖洗液消耗量；</p><p><b>　?。?）水的溫度；</b></p><p>　?。?）當遇到大的含水層及大的構(gòu)造破碎帶，對水文地質(zhì)有意義時，要進行簡單的抽水和注水試驗、止水、取水樣等；</p><p>　?。?）鉆進時鉆具突然下落現(xiàn)象。</p><p&

109、gt;　　7.3.2 觀測工具和方法</p><p>　?。?）采用電測水位計來測水位；</p><p>　　（2）涌水量由自孔口涌出高度和管口直徑查表計算可得；</p><p>　?。?）為了保證沖洗液消耗量測定的正確性，必須杜絕沖洗液循環(huán)系統(tǒng)的漏失現(xiàn)象，循環(huán)系統(tǒng)安裝在場房內(nèi)或帶棚的地方，在水箱中安裝一標尺，由標尺的刻度可直接計算出沖洗液消耗量；</p>

110、;<p>　　（4）一般情況下，可在孔口內(nèi)進行地下水溫的測定，涌水孔可在孔口測定，水溫計精確度以能讀出0.1-0.2°C為標準；</p><p>　?。?）在鉆進過程中，對鉆具驟然下落，應給予很大的注意。因此需將每次鉆具下落情況詳細記錄在報表上。鉆具下落后，要嚴密注意水位變化情況和沖洗液消耗情況等，并詳細記錄。</p><p>　　7.3.3觀測操作注意事項<

111、/p><p>　　在鉆探過程中，應利用一切可能用的空隙時間來測定，每班至少3次；一般在回次鉆進終了時，鉆具提出后和放下前均應測量水位；停鉆時間長或在節(jié)假日期間，應連續(xù)測量水位，一般1-4小時測量一次，直到最后2-3次所測量的結(jié)果相差不到2厘米為止；測量水位是應該有固定基準點，并經(jīng)常檢查測繩刻度及標志，以保證所測水位的準確性，測量水位工作不得中斷；鉆進過程中遇到承壓水自孔口涌出時，應立即提鉆，接長套管，測量靜止水位；發(fā)

112、現(xiàn)沖洗液消耗量有大的變化時，必需增加測量次數(shù)；需將每次鉆具下落情況詳細記錄在報表上，如鉆具下落起止深度，空洞或裂隙內(nèi)是否有充填物及其它物質(zhì)成分等。</p><p><b>　　7.4 封孔</b></p><p>　　7.4.1封孔的目的和要求</p><p>　　封孔的目的主要是防止鉆孔穿過某些巖礦層，給地下水利用、礦山開采、礦產(chǎn)保護、工程建

113、筑等帶來的危害，因此除留作長期觀測或成井的鉆孔外，其余鉆孔均需封閉。</p><p>　　要求孔口以下5m范圍內(nèi)，均需用隔水材料封閉。凡是穿過工業(yè)礦體，又見有主要含水層、含水結(jié)構(gòu)、或同時穿過幾個含水層，可能導致水文地質(zhì)條件惡化的鉆孔和其工業(yè)礦層或主要含水層以及含水構(gòu)造的頂、底板的上下各5m范圍內(nèi)，必需用425號以上的水泥進行封閉。如果封閉段是粘土層，也可用優(yōu)質(zhì)粘土封閉。</p><p>　

114、　封孔后必須在孔口設立標志。該孔封孔段為0～6m，600～646米，總的封孔長度52m。</p><p>　　7.4.2封孔材料的選擇及漿液的配置、灌注</p><p><b>　?。?）材料選擇。</b></p><p>　　水泥能在水中固化，與鉆孔壁又有一定的膠結(jié)能力，同時具有較好的隔水性能，在見有主礦層、主要含水層、第四季淺層以及斷層大裂

115、隙等水文地質(zhì)條件比較復雜的鉆孔中進行分段封孔時，均選用水泥作為主要封孔材料。作為封孔材料的水泥，常用的主要為硅酸鹽水泥和硫鋁酸鹽地質(zhì)勘探水泥兩種。</p><p>　　由于普通硅酸鹽水泥中加入的混合材料較礦渣硅酸鹽水泥少，所以凝固時間較快，標準稠度需水量較小，因此將其作為該鉆孔的封孔材料。</p><p><b>　?。?）漿液配置</b></p>&l

116、t;p>　　漿液配置水灰比為0.5；水泥用量按公式（7-1）計算；</p><p><b>　?。?-1）</b></p><p>　　式中：Q----需要水泥量（kg）；</p><p>　　L----封閉孔段長度；</p><p>　　L0----每袋水泥封閉的理論長度；</p><p>