岩心钻探工程质量概述
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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。