地质勘探煤矿钻探用工具
国内外地质钻机性能介绍与比较
国内外地质钻机性能介绍与比较(2009年)1.国内钻机概况国内地质勘探钻机、水文水井钻机和小型石油钻机，如：TK.3型立轴钻机、TSJ.1000型水源钻机、TSJ.2000钻机、GZ-2000钻机、ZJ20/1350石油钻机等。
小型石油钻机实例：本钻井工程为煤层气产能井钻井工程，工程甲方为晋煤集团蓝焰公司以及中石油华北油田沁水盆地煤层气勘探开发公司。
井身结构：全井分一开、二开，一开深度20m-50m（达到基岩10m以下），孔径311.15mm；二开至完井，孔深400m-1200m，孔径215.9mm。
目的与任务，获取目的煤层的埋深、厚度、煤岩及煤质特征，为后期产气提供基本参数依据。
2）坑道钻机我国煤矿坑道钻探作业的主导机型为全液压动力头式坑道钻机。
具有钻进效率高、工艺适应性强、操作安全、解体性好、易搬迁等特点。
目前，国内全液压动力头式钻机的生产厂家较多，钻进能力从几十米到上千米，已形成多个系列。
ZDY6000LD(A)型履带式全液压坑道钻机ZYL-6000全液压坑道钻机。
钻进示意图配套钻杆◆目前煤矿井下所用的钻杆种类主要有外平钻杆、螺旋钻杆两种。
➢外平钻杆是最常用的一种类型，适用于井下常规钻进作业和稳定组合钻具定向钻进。
现有的规格主要有φ42，φ50，φ63·5，φ73，φ89 mm等，具体钻杆参数及配套钻头见下表。
➢螺旋钻杆主要用于满足松软煤层钻进和本煤层大直径救援孔的排粉需要。
螺旋钻杆接头形式多采用插接方式。
可方便处理钻进过程中因塌孔、喷孔、掉块等形成的卡钻、埋钻等孔内事故。
目前常用的规格主要有:φ78，φ88，φ100，φ110，φ130 mm等。
叶片式螺旋钻杆、浅槽螺旋钻杆两种。
晋城赵庄矿50 mm×1 000 mm的浅槽螺旋钻杆叶片、插接式螺旋钻杆配套钻头➢煤矿井下瓦斯抽放钻孔施工钻头一般以硬质合金和金刚石复合片(PDC)钻头为主。
硬质合金钻头一般只适用于本煤层、泥岩等低硬度地层的浅孔施工，目前大多数煤矿为提高钻进效率、节省起下钻时间，一般都采用PDC钻头。
矿山机械(二)露天矿钻孔设备
1.3牙轮钻机
选型原则
根据矿区自然地理条件选择设备和配套部件。如高 海拔、高寒、炎热气候地区对主要设备配套部件、 空压机、变压器、除尘、液压及电控系统等都有特 殊要求。 动力条件。动力源往往决定选用钻机的类别，大中 型矿山一般选用电动。 美国牙轮钻机一般是工作可靠，寿命长，但价格昂 贵，零部件供货周期长，是否选用应进行综合分析 后确定。
合理的轴压力，N
PH (30 ~ 35) Df
钻孔直径，cm 岩石普氏硬度系数
1.4 露天潜孔钻机
回转速度
钻头每冲击一次只能破碎一定范围的岩石。 当钻具转速过高时，在二次凿痕之间，势必留下一 部分未被冲击破碎的岩瘤，使得回转阻力矩增大， 钻机振动加剧，钻头端面及径向上的硬质合金迅速 磨损，不仅降低了钻孔速度，甚至造成夹钻事故； 当转速过低时，则可能产生重复破碎现象，没有充 分利用钻头的冲击能量，钻速降低。
矿山机械 第一章 露天钻孔设备
1.3 牙轮钻机 1.4 露天潜孔钻机
1.3牙轮钻机
采用电力或内燃驱动， 履带行走、顶部回转、 连续加压、压缩空气 排渣、装备干式或湿 式除尘系统，以牙轮 钻头为凿岩工具的自 行式钻机。
1.3牙轮钻机
基本原理
牙轮钻机钻孔时，依靠加压、 回转机构通过钻杆，对钻头 提供足够大的轴压力和回转 扭矩，牙轮钻头在岩石上同 时钻进和回转，对岩石产生 静压力和冲击动压力作用。 牙轮在孔底滚动中连续地挤 压、切削冲击破碎岩石，有 一定压力和流量流速的压缩 空气经钻杆内腔从钻头喷嘴 喷出，将岩渣从孔底沿钻杆 和孔壁的环形空间不断地吹 至孔外，直至形成所需孔深 的钻孔。
1.4 露天潜孔钻机
煤矿井下探放水钻探技术——2013.9
三、煤矿井下探放水钻探作业效率分析 四、煤矿井下探放水钻探安全管理
1、井下钻孔止水套管的封固 2、钻孔孔口安全装臵及要求 3、井下作业现场安全 4、几种常见的钻孔事故及其处理方法
五、岩石的性质 六、煤矿探放水
目的
煤矿井下钻探的应用：
1、《煤矿防治水规定》(国家安全生产监督管理总局令第28号)第3条规定：防 治水工作应当坚持预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采的 原则，采取防、堵、疏、排、截的综合治理措施。
170mm 168mm 146mm
一、煤矿井下探放水钻探基础知识
6、井下探放水钻探常用工具材料
探放老空积水的超前钻距，最小水平钻距不 得小于30 m，止水套管长度不得小于10 m；
岩层中探水钻孔超前钻距和止水套管长度表
煤 矿 术井 及下 质探 量放 管水 理钻 探 技
二、井下探放水钻探技术和质量管理
1、井下钻孔的基本参数
（1）井下钻孔的基本参数
◆ 钻孔坐标 ◆钻孔方位角、倾角 ◆钻孔孔径、孔深 ◆止水（止浆）套管长度、封固要求、耐压值 ◆开孔层位和终孔层位 ◆钻孔揭露的岩层名称及换层深度。 ◆钻孔涌水量、涌水深度、涌水层位和水压。 ◆钻孔孔径变化深度、层位。
二、井下探放水钻探技术和质量管理
1、井下钻孔的基本参数
4、井下探放水钻探基本原理
（1）地面钻探的4大系统
凿岩系统（钻杆、钻头） 动力系统（动力机和钻机） 冲洗液循环系统（泥浆泵、管路、钻杆 和钻孔） 提升系统（钻机、滑车、钢丝绳、钻机 卷扬机）
一、煤矿井下探放水钻探基础知识
4、井下探放水钻探基本原理
（2）井下钻探的4大系统
凿岩系统（钻杆、钻头） 动力系统（动力机和钻机）
孔深：钻孔施工目的、钻孔开孔位臵和终孔位臵决定的。
钻井井下工具
井下工具井下工具分类井下工具包括扶正器、随钻震击器、取心筒、浮阀、水力割刀、刮管器、铅模、公锥、母锥、卡瓦打捞筒、磁铁打捞器和反循环强磁打捞器、一把抓、反循环打捞篮和反循环强磁打捞篮、磨鞋、安全接头、套管捞矛、接头等。
扶正器扶正器是下部钻具结构的重要组成部分，它可以防止井壁对钻具的磨损，根据扶正器在钻柱中的位置不同起到防斜、纠斜和稳斜的作用。
按其安装位置分为钻柱型和井底型（近钻头）；按照扶正器翼片形式分为整体扶正器和可换套式扶正器；按照扶正器翼片形状分为螺旋扶正器和直翼扶正器。
随钻震击器随钻震击器是随钻柱一起进行钻井作业的井下解卡工具，当钻井过程中发生卡钻事故时，可根据需要及时启动震击器，进行连续上击或下击，使之解卡恢复正常钻进。
我公司现用随钻震击器是ANADRILL CO.E.Q.全机械式的，有4 3/4“、 6 1/2”、8“等几种规格。
该震击器可以单独选择向上、向下两个方向的冲击力，震击负荷预先在地面调较，也可以在井口现场调校，该震击器对扭矩不敏感，它有一个全机械释放机构，配有能在油中密封的工作部件，可以减少内部磨损。
另外，为了减少震击器心轴的挠曲应力，在震击器的下端要接上挠性接头。
随钻震击器的安装位置随钻震击器一般安置在最上倒数第二和第三根钻铤之间，也就是在中性点之上5吨张力部位，这样状况最好；但根据井下复杂情况，也可以安装在中性点之下使用。
经过检修的随钻震击器送井时都带了维修报告，维修报告中包括一份震击力调试报告。
在震击力调试报告中，标明了几种上击和下击的震击负荷，并标有“字母”记号，意思是此时定位的上、下击负荷。
这个震击负荷是根据一般状况下需要的。
如果需要比“字母”位高或低的震击负荷，现场可以调节。
浮阀钻井过程中，特别是钻到很疏松的砂粒岩且岩石很细碎，在井眼的环空会有很多的细砂，在下钻、接单根时泥浆会倒流，大量砂粒从钻头水眼进入钻具内，开泵就可能造成堵死水眼。
目前各油田正普遍开展钻大角度斜井、水平井，钻井中一般须使用MWD和井下动力钻具。
地质勘测队的工作通常需要使用哪些设备和技术
地质勘测队的工作通常需要使用哪些设备和技术1.钻探设备：地质勘测常用的钻探设备有旋喷钻机、岩心钻机和挖孔机等。
旋喷钻机通过旋转和高压水力喷射的方式进行土质和岩石的钻探，可以获取不同深度的岩层样本和地下水样本。
岩心钻机用于获取更为准确的岩心样本，可以分析岩性、岩相和构造等信息。
挖孔机用于挖掘和取得地下土样，用于分析土质特性和地下水位等。
2.地震勘探设备：地震勘探是一种重要的地质勘测方法，主要应用于地下构造和油气资源的勘探。
地震勘探设备包括地震仪器、地震源和接收器。
地震仪器用于记录地震波的传播情况，地震源产生可控的地震波，接收器接收并记录地震信号。
地震数据经过处理和解释后，能够提供地下地质构造、岩层分布和油气储层等信息。
3.遥感技术：遥感技术是使用飞机或卫星等远距离感知工具，通过获取地表、地下特征参数和物理量，对地质信息进行探测和分析的方法。
地质勘测中，卫星遥感技术常用于地貌、地层、构造和矿产资源等方面的调查。
遥感图像可用于获取大范围的地质信息，辅助分析和判断。
4.地电技术：地电技术是利用地下地质体的电性差异来探测地下构造和矿产资源的方法。
在地电勘测中，通过测量地下电阻率和极化效应，可以推断地下的岩层、裂缝和水体等情况。
常用的地电设备包括地电仪和电极。
5.高精度定位仪器：为了准确记录地质勘测点位的位置和海拔等信息，地质勘测中常使用全球卫星定位系统（GPS）和全站仪等高精度定位仪器。
GPS可以获取全球范围内的位置信息，并提供高精度的地理坐标，用于地图制作和勘测点位的定位。
全站仪可以测量水平方位角和垂直仰角，提供高精度的地面点位坐标。
除了上述设备和技术，地质勘测中还经常使用化学分析仪器、光谱仪器、镜头等辅助设备和技术。
例如，化学分析仪器可以用于地下水样本中溶解物质的分析，光谱仪器可以分析土壤和岩石的化学成分，镜头可用于显微观察和岩石薄片分析。
综上所述，地质勘测队工作所需的设备和技术有钻探设备、地震勘探设备、遥感技术、地电技术、高精度定位仪器等。
钻探设备简介
钻机设备简介1 浅孔钻机简介1.1 XY-1B型1.1.1 使用范围XY-1B型钻机由中国北京探矿机械厂生产，适用于铁路、水电、交通、桥梁、坝基等建筑物的工程地质勘察；地质岩芯钻探、物理勘察；小型灌浆孔、爆破孔的钻进；小型水井钻进。
1.1.2 主要技术参数1.1.2.1钻机钻孔直径：75,91,110,130,150 mm钻孔深度：150,100,70,50,30m钻杆直径：42 mm钻孔倾角：90-75°钻机外形尺寸：1433×697×1273 mm钻机重量(动力机除外) ：525 Kg1.1.2.2 回转器立轴转速(4档)：71,142,310,620 r/min立轴行程：450 mm立轴空载向上最大移动速度：0.05 m/s立轴空载向下最大移动速度：0.067 m/s立轴最大给进力：15 KN立轴最大起重力：25 KN立轴最大输出转矩：1.25 KN.m1.1.2.3 卷扬机最大起重量(单绳)：15 KN卷筒转速：19,38,84,168 r/min卷筒圆周线速度(二层) ：0.166, 0.331, 0.733, 1.465 m/s卷筒直径：140 mm；钢丝绳直径：9.3 mm钢丝绳容量：35m；抱闸直径：252 mm闸带宽度：50mm1.1.2.4 油泵型号：YBC-12/80；额定压力：8 MPa流量：8 ml/r；额定转速：1500 r/min1.1.2.5 水泵类型:单缸卧式双作用排量(电动机) :77L/min；排量(柴油机) :95L/min最大压力:1.2Mpa；工作压力:0.7Mpa1.1.2.6 动力机柴油机（型号）:ZS1105-1额定功率:12.1 KW；额定转速:2200 r/min电动机（型号）：Y160M-4；额定功率：11 KW，额定转速：1460 r/min 1.2 HZ-130Y型1.2.1 使用范围HZ-130Y型由山东聚龙液压机械XXX生产，用于地质普查勘探，道路及高层建筑物基础勘探，以及各种混凝土结构检查孔，江河堤坝，路基灌浆孔钻孔和直接灌浆，民用水井及地温中央空调等。
机动钻探车在地质勘探中的应用案例研究
机动钻探车在地质勘探中的应用案例研究概述：地质勘探是指为了寻找矿产资源、探测地下构造和勘探地下水资源等目的进行的一系列工程活动。
而机动钻探车作为一种重要的勘探工具，在地质勘探中发挥着重要的作用。
本文将通过分析几个具体的应用案例，探讨机动钻探车在地质勘探中的应用。
案例一：矿产资源勘探在矿产资源勘探中，机动钻探车的应用几乎是必不可少的。
例如，在寻找石油和天然气资源的探勘过程中，钻探是必不可少的一种手段。
机动钻探车可以携带钻机设备，根据勘探地区的具体情况进行钻探作业。
通过钻探获取地下的岩石和土壤样本，进行地质分析和化学测试，从而判断矿藏的存在与储量情况。
此外，机动钻探车可以通过现场实时监测和数据采集，提供精确的地质数据，为矿产资源的勘探和开采提供可靠的依据。
案例二：地下水资源勘探机动钻探车在地下水资源勘探中也发挥着重要的作用。
地下水资源在农业、工业和人民生活中具有重要的地位，在勘探过程中需要对地下水位、水质和水层结构进行准确的判读和监测。
机动钻探车可以进行钻孔勘探，在地下深处获取水样，并通过取样和测试，判断地下水资源的储量、水质和可采性。
同时，机动钻探车还可以对地下水位进行实时监测，提供可靠的数据支持，为地下水资源的开发和管理提供科学依据。
案例三：地质灾害预警机动钻探车在地质灾害预警中的应用也非常重要。
地质灾害是指地震、滑坡、泥石流等自然灾害，对人类社会造成严重的影响。
机动钻探车可以通过进行钻孔探测，获取地下岩土的详细信息，分析地质构造的稳定性和变化趋势，提前预警地质灾害的发生概率和危险程度。
通过机动钻探车提供的数据，可以对地震、滑坡等地质灾害进行及时监测和预警，减少人员伤亡和财产损失。
结论：在地质勘探中，机动钻探车是一种非常重要的工具，其应用价值不可忽视。
通过分析矿产资源勘探、地下水资源勘探和地质灾害预警等案例，我们可以看到机动钻探车在地质勘探中的多样化应用。
机动钻探车能够提供准确的地质数据和监测信息，为地质工程的决策提供重要的支持。
钻井工具
钻井工具一、钻头：钻头是破碎岩石的主要工具。
钻头的质量，钻头与岩性，以及与钻头工艺是否适应，直接影响钻井速度，钻井质量和钻井成本。
目前，石油钻井中使用的钻头分为刮刀钻头，牙轮钻头和金刚石钻头。
1、刮刀钻头：刮刀钻头是旋转钻井中最早使用的一种钻头，其特点是结构简单，制造方便，适用于较软底层，机械钻速和钻头进尺较高，不适用于硬地层或软硬较错地层。
2，牙轮钻头；是使用最广泛的一种钻头。
牙轮钻头工作时切削齿交替接触井底，破岩扭矩小，切削齿与井底接触面积小，比压高，易吃入地层，工作刃总长度大，因而，减小了麽损。
牙轮钻头能适应从软到硬的多种地层。
牙轮钻头按牙轮的数量可分为单牙轮钻头，双牙轮钻头，三牙轮和四牙轮钻头。
3、金刚石钻头：是用金刚石材料作为切削刃的钻头。
金刚石钻头由刚体，胎体，水利结构（包括水眼或喷嘴，水槽亦称流道，排屑槽），保径，切削刃（齿）5部分组成。
金钻头按其形状可分为，双锥阶梯形，双锥形，B形，带泼纹B 形。
金刚石钻头是体形钻头，它没有牙轮钻头那样的活动部件，也没有结构薄弱环节，因而，它可以使用高的转速，适用于和高转速的井下动力钻具的一起使用，取得高的效益。
金刚石钻头结构设计，制造比较灵活，生产设备简单，因而，能满足非标准的异型尺寸井眼的钻井需要。
金刚石钻头使用正确时，耐麽且寿命长，适用于深井及研麽性地层使用。
金刚石钻头价格较高。
聚晶金刚石复合片（PDC）钻头：PDC钻头实际上就是微型切削片刮刀钻头。
因而，PDC 钻头的工作原理与刮刀钻头基本相同。
钻头在软到中硬地层以剪切方式破碎岩石，采用较小的钻压就能获得较高的机械钻速。
由于聚晶金刚石层极簿（1㎜左右），极硬，且比碳化钨衬底的耐麽性高100倍以上。
因此，在切削岩石过程中刃口能保持自锐。
锐利的刃口切入地层后，沿扭矩作用方向移动。
剪切岩石，充分利用了岩石剪切强度低的特点，适用于低钻压，高转速。
二、钻柱：钻柱是钻头以上，水龙头以下部分的刚管柱的总称，包括方钻杆，钻杆，钻铤，各种接头，稳定器，减震器，震击器等井下工具。
地质勘探煤矿钻探用工具
地质勘探煤矿钻探用工具钻探工具提引工具( lifting tools)-升降钻具、套管用的悬挂工具。
拧卸工具( making-p/ breaking tools)—拧卸钻杆、钻具、套管等连接螺纹打捞工具( fishing tools)-捞取或处理孔内事故的工钻探管材钻杆( drill rod, drill pipe)—用来传递破碎孔底岩石的动力并驱动孔内钻具、输送冲洗介质的金属管。
主动钻杆( drive pipe)—通过回转器,连接水龙头和孔内钻具的钻杆绳索取心钻杆(wire- line drill rod)——内孔能通过绳索取心内管总成的钻杆。
双壁钻杆(dual- wall drill pipe)—反循环取心(样)钻进用的由内外管组成的钻杆钻铤( drill collar)—位于钻杆柱下端的厚壁加重管,用作对钻头施加钻压, 改善钻杆柱受力工况。
加重钻杆( heavy weight drill rod)—与钻铤作用相同,常用钻铤与钻杆之间。
套管( casing)—保护孔壁,隔离与封闭油、气、水层及漏失层的管材。
孔口管( conductor pipe)—开孔后下人钻孔中,用于导向及保护孔口的第层套管。
岩心管( core barrel)—在岩心钻进中用于容纳及保护岩心的管件或管组。
接头(jin)—管材间的连接件,如钻杆接头、套管接头、岩心管接头、取粉管接头、转换接头。
锁接头( tool joint)-连接外丝钻杆的变丝接头副,用于立根间的连接。
接箍( coupling)—用于外丝钻杆单根间的连接件。
单根( single)—一根定尺长度的钻杆。
立根( stand)—由若干个单根组成的在升降工序中不拧卸的单元。
钻杆柱( drill string)—由若干立根组成的管柱。
其同义词为钻柱碎岩工具钻头( drill bit)—破碎孔底岩石的专用工具。
扩孔器( reaming shell)—与金刚石钻头配用,对孔壁进行修整以保持孔径的专用工具。
煤矿井下定向钻进技术在矿井地质勘探中的应用
煤矿井下定向钻进技术在矿井地质勘探中的应用摘要：煤矿开采是一项较为特殊的工作，该项作业的施工和工作人员的生命安全之间存在高度的关联性，如果作业中出现问题，不但会导致煤矿开采企业的经济效益受到一定的影响，还会威胁煤矿开采工人的安全。
因此，加强煤矿开采中先进技术的应用是确保开采作业人员生命安全的基础，而定向钻进技术是一种比较先进的煤矿开采技术，可以为煤矿开采工作人员的安全提供保障，值得推广应用。
基于此，本文将对煤矿井下定向钻进技术在矿井地质勘探中的应用进行分析。
关键词：煤矿井；定向钻进；地质勘探；应用1 煤矿作业中定向钻进技术的含义定向钻进作业技术是一种新型的并在勘测开采领域被广泛应用的作业技术。
而定向钻进作业技术在我国煤矿勘测作业中最主要的用途之一就定向钻进行防治水性钻孔施工、抽采煤矿井下瓦斯等有毒气体，为保证煤矿井下的勘测作业能够正常顺利地开展提供一个较为安全的施工和生产环境，对煤矿的开采起到一定的保障碍物作用。
其主要是由井下作业工具、工艺设备和测量工具组合在一起使用，通过不断动态地调整钻孔的运作轨迹，从而使钻头沿指定的方向到达预计目标处，大大提高工作效率，降低施工成本，达到预期效果，对于后期工作的开展提供了重要指导和参考，其工作开展相对轻松且安全性大大提高。
定向钻进作业中，其分支孔的实际应用与传统常规钻探的探测技术相比较，主要有以下优势：能够实时随着钻探工作的进行计算和储存探测信息，能够误差更小地计算建立出地层结构中的三维坐标，再利用其定性分支技术测算出该点的三维坐标，通过一个个三维坐标的建立，整体的三维模型建立出来，从而完成对于该区域的地质结构勘测工作，误差与实际值非常之小，通过已施工的大量地质钻孔与实揭煤层剖面的对比，找出地质钻孔偏斜规律，分析影响因素，通过实践验证对比，确认地质钻孔偏斜规律的准确性。
2 煤矿井下定向钻进技术在矿井地质勘探中的应用2.1 勘探陷落柱进行矿井地质勘探工作时，通过有效运用定向钻进技术，可以实现灵活勘探陷落柱，并及时掌握区域的实际情况，制定完善的钻进计划，提高钻进工作的准确性。
电动钎探机使用方法
电动钎探机使用方法电动钎探机是一种用于钻探和勘察地质情况的工具。
它具有简单易用、高效准确的特点，常被用于地质勘探、建筑工程和矿产资源调查等领域。
以下是电动钎探机的使用方法：1. 准备工作：a. 确保使用环境安全，无险情和障碍物。
b. 检查电动钎探机的工作状态和配件是否完好无损。
c. 穿戴必要的个人防护装备，如安全帽、防护眼镜和手套等。
2. 安装钻杆：a. 将钻杆组装好，保证各个连接部位紧固可靠。
b. 将钻杆插入电动钎探机的主轴中，并确保固定螺丝牢固拧紧。
3. 调整工作参数：a. 根据实际需要，选择合适的转速和扭矩。
b. 调整钎探机的深度和角度，以满足特定探测要求。
4. 开始钻探：a. 在目标钻孔位置上划定标记，并用锤子轻敲一下，确保地质情况合适。
b. 将钻头对准标记，启动电动钎探机。
c. 将钻头适度施加力量，让其旋转并逐渐进入地下。
d. 根据需要，定期清理钻孔中的岩屑和泥土，确保钻探进程顺利进行。
5. 结束钻探：a. 达到预定钻孔深度后，停止电动钎探机的工作。
b. 慢慢将钻头拔出地面，同时用压力泵清洗钻孔，清除剩余杂质。
c. 拆卸钻杆，注意安全放置。
6. 维护保养：a. 使用完毕后，及时清洗和检查电动钎探机的各个部件。
b. 定期对电动钎探机进行润滑和保养，以延长其使用寿命。
总结起来，电动钎探机的使用方法包括准备工作、安装钻杆、调整工作参数、开始钻探、结束钻探以及维护保养。
正确操作并注意安全，能够保证电动钎探机的稳定工作，同时提高勘探或建筑工程的效率和准确性。
钻井工具
二、螺杆钻具的原理 螺杆钻具是以泥浆为动力的一种井下工具，由传动轴总成、 马达总成、万向轴总成、防掉总成和旁通阀总成五大部分组成 。 见下图。 泥浆泵输出的泥浆，流经旁通阀进入马达，在马达进出口 形成一定压差推动马达的转子旋转，并将扭矩和转速通过万向 轴和传动轴传递给钻头。 螺杆钻具的马达是一种新型的内啮合回转式容积马达。主 要工作部件是偏心螺杆（转子）和固定的衬套（定子）。
1LZ203Bx7.0- Ⅷ L 技术参数：
钻具参数 公称直径 马达头数 马达级数 井眼尺寸 钻头螺纹 英制 8 in 1:2 4 97/8-121/4 in 65/8 REG 公制 203 mm 1:2 4 251-311 mm 65/8 REG
连接螺纹
钻头水眼压降 流量 钻头转数 马达工作压力降 马达最大压力降 工作扭矩 最大扭矩 功率
钻头螺纹
连接螺纹 钻头水眼压降 流量 钻头转数 马达工作压力降 马达最大压力降 工作扭矩 最大扭矩
65/8 REG
65/8 REG 200-1000 psi 300-590 gpm 77-141 rpm 466 psi 659 psi 3704 ft-lb 4920 ft-lb
一、螺杆钻具的应用范围 螺杆钻具比较适合于钻各种弯曲半径的定向斜井，钻水平 井段和进行侧钻、分支井眼的钻进。 由于螺杆钻具的直径可以做得很小，长度也可以比较短， 并可以分成几节连结使用，因此在造斜的弯曲井段、在小直径 的井眼都可以方便地使用。在无法使用转盘或顶驱钻进的井， 螺杆钻具能发挥其功能。 螺杆钻具的转速与牙轮钻头、金刚石钻头都能很好地匹配， 可以选用不同的螺杆头数，得到不同的转速和扭矩，钻进的速 度比较高。 螺杆钻具可以与普通钻杆配合，也可以与连续油管配合使 用。 螺杆钻具的出现，使水平井、侧钻井、分支井、小井眼井 得到成功。
地质钻安全技术操作规程(三篇)
地质钻安全技术操作规程第一章绪论1.1 目的和依据地质钻安全技术操作规程的制定目的是确保地质钻勘探工作安全、高效进行，防止意外事故的发生。
本规程制定依据国家有关法律法规和标准规范。
1.2 适用范围本规程适用于地质钻勘探工作中钻机、钻杆、钻头、钻井液及其他相关设备的操作和维护，以及钻探作业人员的工作行为。
1.3 术语和定义1.3.1 地质钻：用于地质勘探工作的专用设备，由钻机、钻杆、钻头等组成。
1.3.2 钻机：用于驱动钻杆进行钻探作业的机械设备。
1.3.3 钻杆：由多节连接而成的管状材料，用于传递钻机的动力和扭矩。
1.3.4 钻头：固定在钻杆末端的工具，用于在地下进行钻探作业。
1.3.5 钻井液：在钻探作业中用于冷却钻头、清洗井眼、稳定井壁等的液体。
第二章操作前准备2.1 工作计划编制2.1.1 按照勘探任务和工作安排，编制详细的工作计划。
2.1.2 工作计划应包括勘探区域、钻孔位置、钻孔深度、钻探目标等内容。
2.2 环境安全评估2.2.1 进行钻探作业前，要对钻探现场的环境进行安全评估。
2.2.2 确保工作区域没有地质灾害隐患，如塌方、滑坡等。
2.2.3 确保工作区域周围没有设施、管道等可能影响钻孔安全的物体。
2.3 设备检查和维护2.3.1 钻机、钻杆、钻头等设备要进行定期的检查和维护，确保其正常运转和安全。
2.3.2 钻机的电气设备要定期检查，防止漏电、短路等问题。
2.3.3 钻杆要检查其连接情况和磨损程度，发现问题要及时更换。
2.3.4 钻头要检查其磨损情况，发现严重磨损要及时更换。
第三章操作技术要求3.1 钻孔工艺3.1.1 钻孔前要对孔位进行标记，确定钻孔位置和方向。
3.1.2 钻孔过程中要根据地层情况，确定适当的钻速和钻头类型。
3.1.3 钻孔深度达到设计要求后，要进行孔底清理，保证地质样品的完整性。
3.2 钻井液使用3.2.1 钻井液的配制要按照设计要求进行，严禁使用过期、变质的钻井液。
地质勘探设备的组成与分类
地质钻探设备
3.1钻探设备组成和分类
钻探设备是指钻探施工中所使用的机械设备和装置的总称,包括钻机、泥浆
泵(或空压机)、钻塔、动力机、冲洗液制备与固控设备、钻进参数检测仪表和附钻机是钻探工作的主要设备,是驱动、控制钻具钻进,并能升降钻具的机械。
泥浆泵在钻探中的主要作用是向孔内输送冲洗液以清洗孔底、保护孔壁、冷
却钻头和润滑钻具。
在使用液动锤、螺杆马达和涡轮马达等孔底动力钻具时,泥浆泵还作为提供液体动力的装置。
钻塔在钻进过程中主要用于起、下钻具、套管柱和悬挂钻具,要求钻塔有足
够的承载能力及足够的刚度。
动力机是钻机、泥浆泵、固控设备及绞车等设备的动力源,一般使用电动机
或内燃机作为动力驱动装置。
泥浆制备与固控设备是用以制备钻井液和清除冲洗介质中无用固相的地面
设备
钻参仪是检测钻进过程相关技术参数(钻压、转速、泵量、泵压、钻速等)的
仪器仪表
附属设备是为了完成钻探工作为钻机配备的辅助设备,主要包括提引装置
水龙头、钻杆夹持器、拧卸装置、绳索取心绞车等
岩心钻机主要用于固体矿产地质勘探,也可用于工程地质勘查、水文地质勘
探、水井钻探和科学钻探等。
岩心钻机一般都是回转式钻机,按回转器的形式可分为立轴式、转盘式和动力头式(移动回转器式)三种。
由于钻探目的和施工对象不同,常采用不同特点的钻探设备,钻机可按钻机
的用途、钻进方法、结构形式、传动方式、装载方式等进行分类,见表3-1。
千米钻机操作规程（精品）
澳大利亚VLD-1000钻机操作规程一、适用范围VLD-1000履带式千米钻机（以下简称钻机）适用于煤矿井下以瓦斯抽放、排水、勘探及地质构造的探测为目的的本煤层及层间定向钻探。
二、主要技术参数（一）规格总长： 3824mm（不包括拖把）总宽： 2000mm总高： 1732mm总重： 12500kg钻机系统工作高度： 2000mm—5000mm 带稳定系统履带对地比压： 0.0775mPa牵引力： 180kN（18吨）行走速度： 4公里/小时履带尺寸： 320mm（宽）*1900mm（长）材料：铸铁板及高强度钢链和插销张紧方式：液压/弹簧吊耳：螺栓连接（可拆卸）油漆：所有表面经过喷砂处理底漆——两层聚亚安酯漆面漆——两层（船舶级）聚亚安酯漆—白色最大不可拆尺寸: 3754mm（长）*2050mm（宽）*1600mm（高）（二）电气系统1、电机输出功率： 90 kw电压： 660V/1140V/50Hz额定电流： 98A/57A绝缘等级： F防护等级（IP）: IP552、电控箱输出功率： 110Kw额定电流： 98A/57A电压： 660V/1140V/50Hz3、瓦斯监测闭锁系统测量范围： 0～5%校正精度：±0.1%4、照明灯电压： 12V功率： 50W（三）液压系统1、液压泵型式：轴向柱塞数量： 3操作压力： 240—318Bar导向压力： 50Bar流量及压力：主泵： Q=189L/min P=318 Bar 液压水泵： Q=91L/min P=250 Bar 辅助泵： Q=40L/min P=240 Bar 高压水泵： Q=200L/min P=250 Bar 2、液压过滤器吸油口：高压—筒式5个回油口：低压—筒式1个油箱：低压—筒式1个过滤精度：进油—10微米回油—20微米3、液压油箱容量： 200L手动/过滤充填泵：手动/过滤过滤精度： 20微米（四）给进系统：1、给进液压油缸数量： 2给进行程： 900mm推力（拉力）： 227kN工作压力： 300Bar油缸直径：内径——110mm外径——130mm直径——60mm2、给进架给进行程： 1800mm钻进—低速—微调进给： 0—5m/min钻杆装卸速度—高速（最大）： 0—20m/min工作压力： 300Bar（五）旋转单元、前夹盘1、旋转单元齿轮箱比率：低速—4.36:1高速—3.06:1最大力矩（前进、后退）：低速—4022Nm 高速—3118Nm 旋转速度：低速/高扭矩 200—711+转速标定/无极变速高速/低扭矩 250—1013+转速标定/无极变速最大孔径： 114mm（HQ）最大孔径（无卡爪）： 132mm爪盘种类：碳化钨合金夹持力： 160KN静扭夹持力： 7300KN2、前夹盘型式：弹簧/液压爪盘种类：碳化钨合金夹持力： 160KN（六）履带液压制动系统型式：湿式摩擦片动作模式：弹簧制动/液压压力释放压力释放： 30Bar故障模式：自动保险制动扭矩： 215kN（七）高压水泵型号： L1118D—1孔外/行程： 57mm/69.9mm流量： 55L/min—200L/min出口压力： 8273Kpa输入轴速度： 350—1270r/min重量： 175Kg水质要求：正常PH值，无固体颗粒（八）DDMS定向钻进管理系统1、概述DDMS即定向钻进管理系统，其中包含一个孔外电脑、孔底传感器总成（简称DDMSPA）、永久安装在CHD钻杆中的钻杆通信系统（简称RCS）、以及通过DDMS 网络端口和移动应用的虚拟数据入口；以上这些组成了定向钻进系统。
钻井井下作业工具大全展示
（五）工具图纸设计技术要求 1、图纸设计必须有组装图
2、图纸设计必须标注配合公差
3、图纸设计必须标注形位公差 4、图纸设计必须标注加工耝造度 5、图纸设计必须标注材料及处理工艺 6、图纸设计必须标注参考基准面
7、图纸设计必须标注技术要求
地面配套工具 抽油泵及辅助工具 封隔器及辅助工具 修井打捞工具 修井螺杆钻具 激光割缝筛管 钻磨铣工具 套管整形及修复工具
可调光杆防喷盒
普通防喷盒
胶皮闸门
地面测气工具
卧式气液分离器
立式分离器
垫圈流量计 U型管内盛水时，适于测＞ 3000m3/d以下气流量 U型管内盛水银时，适于测3000m3/d~8000 m3/d 气流量
临界速度流量计（适用范围＞ 8000m3/d）
井口控制设备
井口控制部分由自封封井器、半封封井器、全封封 井器所组成。 井控设备的功能： 1、预防井喷。保持井筒内泥浆静液柱压力始终大于 地层压力，防止井喷条件的形成。 2、及时发现溢流。对油气井进行监测，以便尽早发 现井喷预兆，尽早采取控制措施。 3、迅速控制井喷。溢流、井涌、井喷发生后，迅速 关井，实施压井作业，对油气井重新建立压力控制。 4、处理复杂井况。在油气井失控的情况下，进行灭 火抢险等处理作业。
方钻杆旋塞阀
旋塞阀分上旋塞和下旋塞，上旋塞阀接头螺纹为左旋，安装在方钻杆 上端；下旋塞阀接头连接螺纹为右旋，安装在方钻杆下端。当发生井喷时， 一方面用井口防喷器组封闭井口环行空间，同时根据实际情况关闭上旋塞 阀或下旋塞阀，阻止井液沿管柱内上窜，以保护水龙带与立管管线。开关 轻便，用专用扳手将球阀转轴旋转90度即可开关。
3、工具配合公差设计
（1）井下工具设计一般采用基轴制配合
煤矿地质——地质勘探技术手段
煤矿设计、建设和生产需要可靠的地质信息资料，才能保证矿产资源的合理、安全、高效开发利用。
要获取各种有用的地质信息资料，需要应用地质科学理论，借助相应的技术手段和方法，探测、分析、研究煤矿床赋存区域的地质构造，查明地层、煤层、煤质、储量及开采技术条件等的地质信息数据和其他资料，正确评价煤矿床及其与含煤岩系共生和伴生的其它有益矿产。
第一节地质勘探技术手段地质信息获取的技术手段主要有：遥感地质调查、地质填图、坑探工程、钻探工程、巷探工程、地球物理勘探技术等。
一、遥感地质调查遥感是借助各种探测仪器设备，从远距离探查、测量或侦察地球上、大气中及其它星球上的目标物。
这种不与目标物直接接触而获取有关目标信息的技术方法称遥感。
遥感的基本原理主要是利用各种物体反射或发射电磁波的性能，由飞机、卫星、宇宙飞船等航空、航天运载工具上的传感器，从遥远距离接收或探测目标物的电磁波信息。
遥感技术根据电磁波来源，分为主动遥感和被动遥感。
主动遥感(又称有源遥感)是采用人工电磁辐射源，向目标物发射一定能量的电磁波(微波或激光)，再由传感器接收和记录从目标物反射回来的电磁波，通过分析反射波的特征来识别目标物(图8-1)，其特点是可昼夜工作。
如普通雷达、激光雷达。
被动遥感(又称无源遥感)，是由传感器接收和记录从远距离目标物所反射的太阳辐射电磁波及物体自身发射的电磁波(主要是红外辐射)。
如多光谱遥感、摄影遥感等。
遥感地质的发展，使地质调查和地质研究发生了深刻的变化，这种变化本身又促进了遥感地质的高速发展。
二、地质填图地质填图又称地质测量，是地质勘探的基础工作，也是最基本的技术手段。
它是应用地质学的理论和方法，有目的地在含煤地区进行全面的地表地质调查研究，即对天然露头(没有被浮土掩盖的岩层、煤层、断层等)和人工露头(用人工揭露出来的岩层、煤层、断层等)等地质点进行测量和描述，并把获得的所有地质点信息填绘在相应比例尺的地形图上，编制成地形地质图、地质剖面图，地层综合柱状图等图件，作为今后地质工作的重要依据。
绳索取心液动锤等钻具-中国地质科学院勘探技术研究所
5-8 60-90 0.5-2.0 25-40
6-10 90-120 0.8-3.0 20-40
学9-15 120-190 1.0-3.0 15-30
10-12
10-12
所 250-300
1.5-4.0 20-40
250-300 1.5-4.0
20-40
冲击功 (J) 长度 (mm) 质量 (Kg) 推荐冲洗液类型
冲 击 功 （J）
工作泵量 （l/min） 工作泵压 （Mpa） 总 长（mm 总 重（Kg） 冲洗介质
10-50 60-90
0.5-2.0 863 12
15-70 90-150
0.8-3.0 1000 25
20-90 120-190
80-120 250-320
120-250 350-550
1.0-3.0
216mm。配套开发SYZX系列绳索取心液动锤钻具，
可与国内外各种绳索取心钻具配套，钻孔口径¢59—
150mm。自2008年推向市场以来销售超过1000套，
累计进尺超过200万米，成为近年来钻探技术的热点，
被评为2008、2011年度十大探矿工程科技新闻。
近年来，在不断地对液动锤技术进行完善和提高
的同时，还在此基础上开展螺杆钻液动锤绳索取心三
SYZX75绳冲钻具在破碎易堵地层配套加长岩心管的应用效果: 内蒙古赤峰市双山子铜多金属矿普查 矿区位于一个大的构造带上，岩石为花岗岩、正长岩、杂色复合成分的角砾岩组成、软硬变
质 化频繁，节理发育，构造泥多，非常破碎，采取常规绳索取心钻探，岩心采取率低，无固相冲洗液无法将绝大部分岩粉携带出来，造 研 成孔内岩粉过多，颗粒过大，重复破碎严重,施工难度极大，回次进尺在0.2～2m之间，提取岩心频繁，辅助时间过多，台月效率低。
常用钻井工具常识
压力平衡
钻井液能够维持井内的压力平 衡，防止井喷或漏失。
冷却钻头
钻井液能够将钻头的热量带走 ，起到冷却作用，延长钻头使
用寿命。
适用场景
01
02
03
04
水基钻井液适用于各种 地层条件，特别是松散、 易塌地层。
油基钻井液适用于复杂、 易塌、高研磨性地层。
泡沫钻井液适用于低压 力、易漏失地层。
乳化钻井液适用于高粘 度、高密度地层，具有 较好的稳定性和润滑性。
。
牙轮钻头
适用于钻软至中硬岩层，具有 较大的切削面和钻孔直径，钻
孔速度快。
工作原理
切削原理
磨削原理
钻头通过旋转切削岩层，将岩屑排出 孔外。
钻头通过磨削破碎岩层，将岩屑排出 孔外。
冲击原理
钻头通过冲击破碎岩层，将岩屑排出 孔外。
适用场景
01
02
03
硬岩层
适用于钻硬度较高的岩层， 如花岗岩、大理石等。
THANKS FOR WATCHING
感谢 据钻井深度和地层情况分段安装，提高稳定性和 适应性。
工作原理
刚性稳定器
利用其刚性结构，直接支撑井壁，减少钻头侧向 摆动，提高钻进效率。
弹性稳定器
利用其弹性结构，吸收地层的变形能量，减少钻 头受到的冲击，延长钻头使用寿命。
分段式稳定器
利用其分段式结构，可根据钻井实际情况分段安 装，提高适应性和稳定性。
压井管汇
通过增加或减少钻井液的重量来调节 井内压力。
泥浆泵
通过活塞的往复运动来产生压力，推 动钻井液循环。
适用场景
防喷器
节流阀
适用于各种钻井作业，特别是深井和高压 油气田。
适用于需要调节钻井液流量和压力的场合 。
钻井机型号
钻井机型号钻探设备1 、KZ-500BX便携式岩芯钻机2、HYG-2型全液压工勘钻机3、HCR-8型全液压岩芯钻机4、TSJ-6/660B型水源钻机5、GZ-2000型工程钻机6、TSJ-2000A型水源钻机7、THJ-2000型岩芯钻机8、TXJ-1600型岩芯钻机9、XY-5岩芯钻机10、XY-6B岩芯钻机11、XY-100型液压钻机一、KZ-500BX便携式岩芯钻机单位：台型号：KZ-500BX重量(kg)：1408、1550、1620品牌：YDXD远东兄弟（以下价格A、B、C分别为：KZ-500BXA、KZ-500BXB、KZ-500BXC型钻机的售价）产品规格· A ?152,322.40·· B ?176,082.40·· C ?187,962.40简要说明：该钻机具有模块化设计、易拆卸组装钻探效率高、便于运输、成本低、环保等特点。
在大多数情况下能够钻入深度超过350米的HQ和500多米的NQ地层，可广泛适用于地面条件极为复杂的岩芯钻探工作。
钻机特点：1、轻便灵活安全可靠钻机结构紧凑、简洁，钻机各个部件包括钻杆在内用1辆5吨的卡车即可以运送。
在交通条件不便利的地区可以用人工或驮马通过小道运送，为客户大大节省修建临时道路的投资，缩短勘探工期，节省劳动力，降低搬运风险和成本。
钻机采用液压驱动、模块化、结构安全可靠，容易操作，降低劳动强度，更加人性化；机场用电均采用12伏直流电源，用电更安全；机台搬迁时，拆卸容易，安装简便，轻松完成钻机的搬移。
钻机中单个部件最大重量不超过250公斤。
2、钻塔新颖结构安全钻塔角度可在45°～90°范围调节，钻机可以进行-45°～-90°的斜孔钻进，勿需上塔操作，减少上塔操作的安全风险，增加操作的安全系数。
3、钻机紧凑利于环保特别适合在山区地形切割大的环境施工或在林区施工，钻机安装只需4ⅹ4米甚至更小的平坦场地上工作。
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粉管接头、转换接头。
锁接头( tool joint)-连接外丝钻杆的变丝接头副,用于立根间的连接。
接箍( coupling)—用于外丝钻杆单根间的连接件。
单根( single)—一根定尺长度的钻杆。
立根( stand)—由若干个单根组成的在升降工序中不拧卸的单元。
内出刃钻头。
钻探工具
提引工具( lifting tools)-升降钻具、套管用的悬挂工具。
拧卸工具( making-p/ breaking tools)—拧卸钻杆、钻具、套管等连接螺纹
打捞工具( fishing tools)-捞取或处理孔内事故的工
钻探管材
钻杆( drill rod, drill pipe)—用来传递破碎孔底岩石的动力并驱动孔内钻
改善钻杆柱受力工况。
加重钻杆( heavy weight drill rod)—与钻铤作用相同,常用钻铤与钻杆
之间。
套管( casing)—保护孔壁,隔离与封闭油、气、水层及漏失层的管材。
孔口管( conductor pipe)—开孔后下人钻孔中,用于导向及保护孔口的第
层套管。
岩心管( core barrel)—在岩心钻进中用于容纳及保护岩心的管件或管组。
钻杆柱( drill string)—由若干立根组成的管柱。其同义词为钻柱
碎岩工具
钻头( drill bit)—破碎孔底岩石石钻头配用,对孔壁进行修整以保持孔径
的专用工具。
牙轮钻头( rock bit)—依靠钻头基体上可转动的牙轮进行碎岩的钻头。
具、输送冲洗介质的金属管。
主动钻杆( drive pipe)—通过回转器,连接水龙头和孔内钻具的钻杆
绳索取心钻杆(wire- line drill rod)——内孔能通过绳索取心内管总成的
钻杆。
双壁钻杆(dual- wall drill pipe)—反循环取心(样)钻进用的由内外管组成
的钻杆
钻铤( drill collar)—位于钻杆柱下端的厚壁加重管,用作对钻头施加钻压,
钻粒钻头( shot drilling bit)—依靠拖动互不连接的碎岩材料(钻粒)破碎岩
石的钻头。
刮刀钻头( drag bit)—由若干翼片状刃具组成的碎岩钻头
冲击钻头( percussion bit)—靠冲击功破碎岩石的钻头
扩孔钻头( reaming bit)—扩大钻孔直径使用的钻头。
套管钻头( casing bit)—连接在套管柱下面,为强制下入套管疏导通路的无