论采矿绳索取芯钻进工艺技术
绳索取芯钻探施工技术
绳索取芯钻探施工技术一、绳索取芯钻探技术的发展历程1.上世纪20年代初：随着钻探机械化的发展，绳索取芯钻探技术开始发展，初步形成了以绳索取芯设备作为核心的钻探技术体系；2.上世纪60-70年代：随着工业化进程的加快，测井技术取得长足进步，反激机、一体加速器等取芯设备及其伴生仪器和工具日趋成熟；3.上世纪80-90年代：钻探取芯技术进入蓬勃发展的新时代，设备技术、取芯仪器及其伴生设备不断改进，各种工艺手段和技术结合、工程施工组合得到运用。
二、绳索取芯钻探施工技术总体特点1.应用广泛：与其他钻探技术相比，绳索取芯钻探施工技术具有应用范围较广、装备便携谨慎及加工速度快的优点，适宜多项测量及勘探施工；2.精度高：绳索取芯钻探施工技术利用一体化加速和反激摩擦加速装置，精度可达0.03mm，满足中空通气钻及多项测量勘探的需求；3.安全可靠：通过采用高幅度、抗扭地层钢绳及特殊弯管芯，绳索取芯钻探施工技术具有抗扭距拉管钢绳安全落点、芯体运动精度高等优点，保证刮板钻及法兰组件施工安全可靠。
三、绳索取芯钻探施工技术步骤1.初始化工序：建议在取芯钻探前对井口地表状况进行初始化工序，以减少钻探及取芯过程中可能出现的地层折损；2.钻杆组装：钻杆的组装一定要按照有关规定进行，钻杆有多个部分组成，钻杆应尽量短，组装完成后，应用拉力仪等先对钻杆的强度进行测试，然后可以进行下一步操作；3.取芯过程：取芯中将钻杆沉入到现场勘探要求深度，根据取芯芯片类型、用途等组合设备，并将一体加速器、反激机等取芯设备安装到钻杆末端，控制取芯芯片进行操作；4.压实过程：拔出取芯芯片后，由下套杆压实，将破坏的岩石压实整理，以确保下次取芯时无障碍。
四、绳索取芯钻探施工技术的维护及安全要求1.维护：应定期检查绳索取芯钻探设备，包括拉力仪、钢绳及相关仪器设备等，保持其运行制度和精密，核实钢绳及获取点等是否存在松动情况；2.安全：取芯前应仔细观察钢绳和芯片，如果存在松动或老化等状况，应更换新的；操作前还需进行干燥处理，以免影响芯片的使用；操作时注意安全，及时检查使用情况，确保安全。
禹州煤田绳索取芯钻进技术探讨
从 表 １统计 可 以看 出 ， 由于钻孔 孔斜 、 层垮 塌 、 地 掉 块 ， 生孔 内事 故及处 理 事故 的时 间 占整 个 施工 时 间 的 发
或紫红色砂质泥岩 ， 薄层砂岩 、 粉砂岩 、 砂质泥岩 、 泥岩， 紫斑 泥 岩又 称大 紫泥 岩 ； 白色 中粗 粒砂 岩 又称砂 锅 窑 灰 砂岩 ； 岩、 泥 砂质泥 岩， 薄煤层 。该砂岩 为二 顶 含 煤 板 。底 板为 灰岩 。 ２ 钻探 设 备及钻 具 本次设计孔深 ８ ０ ４０ 要求终孔孔径不小于 Ｏ ～１０ｍ，
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西 部探 矿工 程
２１ ０ ２年第 １ 期
禹州煤 田绳 索 取 芯 钻 进 技 术 探 讨
谢永德 ， 贾永祥
（ 河南 省有 色金 属地 质矿 产局 第 四地 质大 队， 河南 郑州 ４０ １ ） ５ ０６
摘 要 ： 索绳索取芯在煤 系地层 中应用的一些技 术措施。 探 关键 词 ： 地质 条件 ； 设备 钻 具 ； 进 工 艺 ； 钻 取得 的效 果
我们吸取了以往普通钻探施工的经验教训 ， 在钻探
＊ 收 稿 日期 ：０ １０ －５ ２ １—３２
第一作者简介 ： 谢永德 （ ９ ６ ， （ １ ６一 男 汉族） 重庆人 ， ） ， 工程师 ， 现从事地质勘查和岩土工程技术工作。
２１ 年第 １ ０２ 期
西 部探 矿工程
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施工 工 艺上 进行 探 索 和 改 进 。从 钻 孔 结 构 、 泥浆 配 比 、 钻头 选 用 、 进 技术 参 数 等 方 面人 手 ， 好 解 决 了施 工 钻 较
（） ２ 由于下 入 的套 管 深 度 大 ， 管 之 间丝 扣 连 接加 套
采矿绳索取心钻进工艺
采矿绳索取心钻进工艺作者：徐品生来源：《城市建设理论研究》2012年第34期摘要：坑道钻探属于钻探技术中的一种，在采矿施工当中实施这类技术，目的是确保采矿安全、探测地址等。
其中，在运用这项技术的时候，还夹带着探测技术。
不过，由于这种技术下的钻孔口径不大，所以在实施的时候要与反井钻机等施工区别开来。
其中，本文笔者就以采矿绳索取心钻进工艺展开合理的分析。
关键词：采矿、绳索、取心、钻进、工艺Abstract: The tunnel drilling drilling techniques in one of the implementation of such technology in the mining construction which aims to ensure mining safety, detection of address. Among them, the use of this technology, but also carries a detection technology. However, this technology drilling caliber, with anti-driller construction distinction implementation open. Which this article the author to mining rope core drilling Expand reasonable analysis of the process.Keywords: mining; rope; coring; drilling; process中图分类号：S971.3 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）本文笔者结合以往工作经验及相关调查进行分析，从而系统地阐述绳索取心钻进的特点，及其施工用具，进而总结出其具体的工作原理。
绳索取芯金刚石在煤田钻探钻进工艺的分析
绳索取芯金刚石在煤田钻探钻进工艺的分析摘要煤田勘探大多都是取芯钻进,绳索取芯钻探是一种不提钻而由钻杆捞取岩芯的先进方法,其结构简单钻进效率高岩煤芯质量好,劳动强度低等。
介绍提高钻探绳索取芯钻进工艺的基本要点和使用方法。
关键词钻头的质量;绳索取芯;钻具;低固相优质泥浆1金刚石绳索取芯的基础取决于钻头的质量钻头是钻进的主要工具,钻头的好坏直接影响钻进效果。
因此钻头是在钻进工艺的基础。
而绳索取芯钻进工艺对钻具钻头要求严格,特别注意以下两个方面的问题:1)要保证钻具钻头的加工质量,金刚石钻头的制做方法较多,工艺复杂质量指标多,要求严格。
2)要有质量好的金刚石。
金刚石的质量是金刚石钻头制造在中最重要的因素之一,它的好坏直接影响钻头的性能。
金刚石有着各种不同的特征,其中形状及表面状态可以肉眼鉴定。
一般呈圆形或浑圆形且表面光滑的金刚石适合于钻探用。
因此,生产单位没有更多的测试手段。
3)要绝对保证钻头胎体与钢体之间的粘结强度,在孔内正常情况下钻进,不能出现“掉环”现象。
4)胎体部分不应该有裂纹,包括横纹和竖纹,特别是横纹绝对不能有,以免在钻进过程中出现胎体掉块的现象。
5)要保证钻头内径、外径的公称尺寸,在允许误差范围之内。
6)要正确选择钻头的类型。
金刚石钻头的种类很多,就金刚石选料来说有人造金刚石钻头和天然金刚石钻头之分;就金刚石的粒度来说也有很多级别,就镶焊形式来说有孕镶钻头和表镶钻头之分,选用钻头,必须根据本地区,本单位的地层情况,设备条件和工艺水平而定。
所以选用人造孕镶金刚石绳索取芯钻头,使用效果不错。
2煤田钻探金刚石的必要条件性能取决于可靠的绳索取芯钻具取芯数量多,岩煤芯直径大是煤田钻探地质要求的特点之一。
而每个回次取芯的成败金刚石钻进是否能够正常进行的关键。
以前钻进工艺主要是采用单管取芯问题不少,如取芯成功率低,可靠性差,经常出现岩芯采不上来和岩芯中途脱落的现象。
这不仅影响钻头的使用寿命,而且增加不少的辅助时间。
矿山地质钻探绳索取芯钻探技术浅析
管理及其他M anagement and other 矿山地质钻探绳索取芯钻探技术浅析张 峰摘要：在技术越来越完善的大形势下，绳心钻井技术的研究从一定意义上促进了钻井技术的稳步发展。
本文阐述的取芯钻井技术与传统钻井工艺相比，具有更大应用意义与优势，在钻井工艺中得到广泛运用。
根据多面性很强的地质结构，这项研究不仅能够提升降失水剂的质量和性能，还突破了传统式常规钻井的瓶颈问题。
根据对绳芯钻探技术开展实地考察，全方位融合有关技术及要求，为绳索取芯钻探技术在地质勘查行业的应用打下坚实的基础。
关键词：地质钻探；绳索取芯钻探；钻进工艺目前，随着经济的兴盛和科学技术的高速发展，矿产资源的供需差距增加，我国相关人员已经积极推进新式矿产地质勘查技术，想要尽快解决资源量不足的现况。
以某城市采矿工程为例，绳索取芯技术是地质勘查环节中很重要的技术方式，但在地质结构繁杂的地层勘探中，经常出现的状况多见涌水、漏水及其水敏地层和矿带坍塌等负面情况。
本文主要从绳芯技术工作原理、设备选择及各类机械设备配备等方面进行，综合分析该技术的相关内容，促进绳芯发掘平稳可持续发展观。
1 绳索取芯技术概述1.1 绳索取芯技术的工作原理有关绳芯技术工作原理，具体内容如下。
芯和芯管各自归属于表层和里层芯，根据上端绳芯钻具的转动形式，在一定程度上转动里层管。
当泵压升高到一定程度时，释放出来滚轮慢慢向上移动，支系连接头上外管被绳钻牵引带正常地钻进，下外管不做转动动作，即具有钻进的功效。
1.2 绳索取芯技术的设备选择工程机械设备在一定条件下也为绳芯技术提供帮助。
在钻机设备、机器的型号选择过程中，应当按照钻探水平、钻探成本及地质构造标准等相关信息进行全方位精确测量。
并且也应关心钻头倾斜面的挑选，考虑到少钻或者不钻岩心的办法。
该技术存有的核心价值即高钻进速率、钻头使用寿命长、职工劳动效率较低，具有较强的绳芯钻进技术安全系数、高效化等。
钻机设备和机器在型号选择过程中应为孔壁可靠性、清洁液合理化提供有力地确保。
绳索取芯操作方法
绳索取芯操作方法
哇塞，绳索取芯操作方法，这可真是个厉害的技术呢！那咱就直接开始说说吧！
首先呢，绳索取芯操作是这样进行的。
要先选择合适的取芯设备和工具，这就好比战士上战场得挑趁手的兵器一样重要！然后将钻杆下入钻孔中，开始钻进。
在钻进的过程中，要密切关注各种参数，像钻进速度、压力啥的，可不能马虎。
当需要取芯时，通过特殊的装置将内管和岩芯一起提到地面，而不用把整个钻杆都提起来，哎呀，这可太方便啦！这里要注意哦，设备的维护保养可不能忽视，不然关键时刻掉链子可就糟糕啦！还有操作过程中一定要严格按照规范来，不然出了差错那可不得了。
接着说说安全性和稳定性。
绳索取芯操作就像走钢丝，必须得稳稳当当的。
设备的质量得过硬，不然万一出点啥问题，那可就危险啦！而且操作人员的技术和经验也至关重要，就像老司机开车一样，得稳得住。
在整个过程中，要时刻保持警惕，不能有丝毫松懈，只有这样才能确保安全和稳定呀！
再讲讲它的应用场景和优势。
这绳索取芯操作简直就是地质勘探、矿产勘查等领域的大明星啊！它可以在各种复杂的地质条件下发挥作用，就像个全能选手。
它的优势可多啦，比如效率高，能节省时间和人力；取芯质量好，能得到完整的岩芯，这对研究来说可太重要啦；还有就是它相对比较安全，能让大家都放心干活。
说说实际案例吧。
有一次在一个大型的矿产勘查项目中，就采用了绳索取芯操作方法。
哇，那效果简直太棒啦！快速、准确地获取了大量高质量的岩芯，为后续的研究和开发提供了坚实的基础。
大家都对这个方法赞不绝口呢！
总之，绳索取芯操作方法就是这么牛，它就是地质勘探领域的一把利器，能让我们更好地了解地下的秘密！。
绳索取芯钻进工艺过程doc
一、钻进参数的选择1、钻压绳索取心钻头的底唇面积比普通金刚石钻头的底唇面积大（约比普通金刚石取心钻头大1/4）。
所需钻压相应增大25%。
2、转速可以按普通金刚石钻头钻进的圆周速度(表镶钻头0．5～2m/s；孕镶钻头1．5～m/s)计算转速，但需考虑钻孔深度。
3、泵量由于绳索取心钻具环状间隙小，钻头底唇面积大，所以按钻头底唇单位面积上冲洗液消耗量计算泵量，比普通金刚石钻进的泵量略大。
二、钻进工艺过程绳索取心钻进的基本工艺过程：地表组配钻具-检查卡簧、卡簧座和钻头内径的配合-下钻（内管总成可以不随钻具下入）-送水冲孔-投入内管总成-钻进-卡断岩心-下入打捞器打捞内管总成-提出内管总成、取岩心-检查内管总成-从钻杆内孔中投入（或下入）内管总成-继续钻进-……钻进工艺过程中应注意以下几点：1、当岩心充满岩心管或岩心堵塞时，应立即打捞岩心。
使用装有堵塞报警机构的钻具钻进时，当岩心堵塞或岩心充满后，泵压骤然上升。
2、将钻具提离孔底一小段距离，卡断岩心，拧开机上钻杆，钻机退离孔口。
3、从孔口钻杆中放入打捞器。
打捞器在冲洗液中下降速度约为1．5～2m/s。
由此，可根据孔深估算打捞器到达孔底的时间。
一般在1000m孔深范围内，可听到打捞器到底的轻微撞击声。
4、当打捞器到达孔底，可缓慢地提动钢丝绳。
若因提动钢丝绳而造成冲洗液由钻杆中溢出时，说明打捞可能成功，否则需再次下放打捞器。
5、若打捞成功，则用绳索将内管提出，否则应提钻处理。
6、内管提出后，应缓慢放下摆平，以免将调节螺杆墩弯。
7、当从所取岩心中判明外管和钻杆内无岩心时，将另一套备用岩心管从孔口下人钻杆内。
此时可开动钻机缓慢转动并开泵冲送，加快内管下降速度及防止在钻杆中卡塞。
8、在干孔中，不能直接把内管投入钻杆中，应采用打捞器送入，或在钻杆柱内注入冲洗液，然后迅速将内管投入。
9、通过钻具到底报信机构的显示或根据下降时间判断确认内管已经到位时，慢慢开始扫孔钻进。
10、在易斜岩层中钻进时要注意防斜。
云南某煤矿勘探绳索取芯钻进技术探讨
云南某煤矿勘探绳索取芯钻进技术探讨从施工设备、施工工艺、事故预防等几个角度对地处川、滇、黔三省边界某煤矿使用绳索取芯钻进施工过程中存在的一些问题进行分析探讨，希望对同类煤矿有所借鉴和参考。
标签：煤矿勘探；绳索取芯；钻进工艺位于川、滇、黔三省边界的某煤矿，地势地形复杂，岩层构造复杂。
施工煤层漏失、坍塌较为普遍发生。
煤层是煤炭钻探的目的层，由于煤炭自身具有疏松、酥脆、微裂隙发育的特点，坍塌事故发生很普遍。
通过使用比较先进的钻探机械和使用科学合理的技术，解决了地质复杂，结构不稳定等难题，取芯钻进取得很大改善。
1 钻进工艺1.1 设备安装与开孔钻进要根据工作规范要求自觉执行。
首先安装钻探设备要注意严丝合缝，确保天轮滑车、立轴以及孔口三点一线。
开孔钻具的选择第一要直，要同心度好。
打孔钻进的时候应该轻压、慢转、勤提动，钻具缓慢延长，使钻具满眼，达到正常钻进。
钻孔时根据不同岩层情况，不断转换直径，将套管下入。
孔斜的测量要在下套管前进行，为了防止歪斜换径的时候要加以导正。
1.2 钻头的选择选择钻头唇面形狀的时候要根据岩层性质来选择。
中等硬度的岩层匹配锯齿钻头，这种钻头能够很好地与孔底接触，钻头轴向压力得提高；在比较坚硬的岩层中，应该选用粒状钻头或者是单边钻头，通过增强钻压来提高切入深度进而减少崩齿；在松软的岩层之中应该选用圆弧、平底钻头，这样能较好地与孔底相吻合，保持良好稳定性。
1.3 选择钻进参数通常情况下，钻头的最开始的压力是2kN以内，正常压力为7～10kN。
坚硬的岩层转速为500～800r/min，破碎岩层中的速度为300～400r/min，浅孔稳定岩层可以是1000r/min以上。
泥浆泵的泵量通畅控制在45～78L/min之间，泵压保持在3MPa以内。
岩层比较完整的时候，在冲洗液润滑性能允许的情况下可以提高转速，钻进压力可以保持在15～20kN之间。
1.4 选择冲洗液我们在考虑到本地区的地质条件较为特殊以及绳索取芯钻进特点的基础上，无固相冲洗液和低固相防塌泥浆。
井下绳索取芯的钻进工艺优化与实践
THANK YOU
钻进。
该工艺适用于各种地层条件，尤 其在软土层、砂层等复杂地层中 表现出较高的钻进效率和较低的
成本。
绳索取芯钻进工艺能够显著提高 钻进效率，减少钻孔事故，降低
钻进成本，提高岩芯采取率。
绳索取芯钻头的工作原理
绳索取芯钻头采用硬质合金刀 片切削岩石，通过旋转切削实 现钻进。
钻头内装有岩芯收集装置，将 切削下的岩芯收集到钻头内部 的收集筒中。
通过添加处理剂，调整钻进液的密度、粘度、切力和失水量等性能参数，以满足 钻进工艺的要求。
04
井下绳索取芯钻进工 艺实践
现场试验准备与实施
01
02
03
试验场地选择
选择具有代表性的井下环 境，确保试验条件与实际 应用场景相符。
试验设备准备
准备绳索取芯钻具、钻头 、钻杆等设备，确保设备 性能良好且符合标准。
试验过程实施
按照预设的钻进工艺参数 进行试验，记录相关数据 和过程。
试验结果分析
数据整理
01
对试验过程中收集的数据进行整理，包括钻进效率、钻头磨损
、岩芯获取质量等方面的数据。
结果对比
02
将试验结果与常规钻进工艺进行对比，分析绳索取芯钻进工艺
的优势和不足。
工艺优化建议
03
根据试验结果分析，提出针对绳索取芯钻进工艺的优化建议，
研究不足与展望
局限性分析
虽然取得了一定的成果，但研究仍存在一定的局限性，如实 验条件与实际矿区环境存在差异、优化措施的普适性有待进 一步验证等。
未来研究方向
未来研究可针对绳索取芯钻进工艺的智能化、自动化和高效 化进行深入探讨，以提高钻进的精准度和安全性。同时，加 强与其他先进钻进工艺的集成与融合，以适应复杂多变的井 下环境。
水文地质勘查孔钻探中绳索取芯钻进工艺的应用分析
水文地质勘查孔钻探中绳索取芯钻进工艺的应用分析摘要：绳索取芯钻进工艺有助于降低劳动强度，提升岩矿芯采取率，降低孔斜，对于钻杆、钻头等工具的消耗较少，整体经济效益较高，可将其运用到水文地质勘查孔钻探工作中。
本文结合具体项目，分析了绳索取芯钻进工艺的应用要点，以此来为该工艺的实践应用提供参考思路。
关键词：水文地质勘查钻探；绳索取芯钻进工艺；应用要点水文地质钻探是当前水文地质勘探、普查工作中常用的技术手段，主要是为了获取地下水文地质信息，在物探与测绘工作的基础上，针对含水层的厚度、构造、层次、岩性、水温、水质等进行勘查。
水文地质勘探孔具有垂直度要求严苛、岩屑排出量较大、钻孔直径偏大的特点，同时施工地层极易发生破碎、漏失以及坍塌等情况，必须选择钻孔质量与效率都比较高的钻进工艺。
现对绳索取芯钻进工艺在水文地质勘查孔钻探中的应用情况展开研究。
1项目概况袁店一井煤矿2021-观1孔终孔深度为1351.76m，终孔层位为奥灰，需在三隔以下完成取芯任务，获取煤层煤样，针对奥灰层进行抽水试验并完成取样，下入套管同时进行隔离止水。
钻孔结构一开：孔深0～270.13m，孔径为Φ250mm，下置Φ177.8×8.05mm套管；二开：孔深0～1189.81m，孔径为Φ152mm，下置Φ127×6.50mm套管；三开：奥灰段，孔径为Φ94mm裸孔。
2水文地质勘查孔钻探中绳索取芯钻进技术参数分析2.1钻压面对强研磨性、软硬互层、破碎松散、产状陡立等地层，节理发育岩石或者遭遇钻孔超径、弯曲等情况后，需适当进行减轻钻压。
经过初磨的断钻头，仅通过正常钻研即可保持高钻速。
钻进期间，金刚石因被磨钝，其钻速降低后，需以平稳的方式提高钻压[1]。
绳索取芯钻头的钻压略大于双管钻头，本孔钻压控制在10KN到12KN之间。
2.2钻速面对产状陡立易斜地层、软硬互层、裂隙破碎地层以及坚硬弱研磨性地层时，需要将转速降低；在软岩层中进行钻进作业时，需要对转速进行限制。
绳索取芯钻进技术应用及工艺分析
绳索取芯钻进技术应用及工艺分析摘要：在岩土钻探工程中，为了保障施工效率和质量，避免施工安全问题的出现，采用科学有效的钻探技术是十分必要的。
绳索取芯技术是一种十分常见的钻探技术，该技术可以不提出钻头、钻具也能获取岩心的钻探技术，其不仅能够节省人工成本的投入，还能够提升钻探工作的效率和质量，受到了我国钻探技术人员的青睐。
本文主要就绳索取芯技术在岩土钻探施工中的应用进行了相应的分析和说明。
关键词：绳索取芯；岩土钻探；技术应用绳索取芯技术不需要大量的人力资源亦可完成，其效率、质量、安全性相对较高，且对设备的消耗较低，所以受到了钻探施工人员的青睐。
随着该技术的广泛应用，其也在不断的改进和创新。
该技术不需要提出钻头、钻具也可以获取岩芯，在钻杆内部填满岩芯，然后从钻杆内将岩芯搬运到地面。
在实际施工的过程中，受到钻探地质、土层环境等因素的影响，钻探效果会产生一定的差异，所以技术人员要根据实际施工环境进行技术的应用和设备的选取，不能盲目施工。
如果选用绳索取心技术，首先要做好钻杆的检测工作，避免钻杆断裂、脱扣等问题，这些问题不仅影响钻探工作的开展，还会造成钻孔、器材的损失，进而影响工程效率和经济效益。
为此，如果钻探环境复杂，一定要结合实际情况进行施工，确保绳索取芯技术的有效性。
1、绳索取芯技术的应用范围由于该技术的普遍应用，我国对该技术已经有了一定的研究，但与发达国家仍有差距。
随着技术的进步，绳索取芯技术的应用范围也在不断的扩大。
目前其主要应用于岩土地质勘察、水利工程等方面。
在钻探工程中使用该技术要从多方面进行考虑，其中包括地层条件、钻头质量、辅助设备、钻孔深度等等，也要考虑工程的资金和资源成本，不仅确保钻探工作的技术性，还要保障其经济性。
目前，在我国该技术的使用效率已经达到了每月每台设备钻进600m-1000m，平均1小时钻进7-10m，且钻杆使用寿命较长，普遍在2万米左右。
从实际应用情况来看，该技术可以应用在各种环境之中，即使是6-9级的硬岩层，应用该技术也能够确保钻探的效率和质量。
矿山深孔钻探绳索取芯钻进技术的应用研究
矿山深孔钻探绳索取芯钻进技术的应用研究李军委1，李凤乐2，魏冬哲1（１．内蒙古自治区包头市昆都仑区核工业二〇八大队，内蒙古 鄂尔多斯 ０１０４１０；２．山东省青岛市石大华通科技有限公司，山东 青岛 ２６６４００）摘 要：众所周知，对于矿山开采将要面临的困难数不胜数，岩石、细砂等复杂地貌多见。
随着矿山开采历史的发展，开采技术也在不断革新。
新型工艺层出不穷，本文介绍的这种深孔钻探绳索取芯钻进技术，与往日使用开矿用的金刚石钻具不同，它属于液动冲击回转钻具，无论在工作效率还是精准度方面都比老式金刚钻式工具有明显提高，是一种现实可行的高效、优质且低消耗率的钻进工艺，此种技术的发展对于日后的矿山开采工程的顺利进行具有重要意义。
关键词：矿山开采；岩层状态；深孔钻探绳索取芯钻进技术中图分类号：Ｐ６３４．５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０１９）０３－０２８１－２Research on Application of Wire Coring Technology in Mine Deep Hole DrillingLI Jun-wei1,LI Feng-le2,WEI Dong-zhe1（１．Ｎｕｃｌｅａｒ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ ２０８ Ｂｒｉｇａｄｅ ｏｆ Ｋｕｎｄｕｌｕｎ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ， Ｂａｏｔｏｕ Ｃｉｔｙ， Ｉｎｎｅｒ Ｍｏｎｇｏｌｉａ Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ Ｒｅｇｉｏｎ，Ｏｒｄｏｓ ０１０４１０，Ｃｈｉｎａ；２．Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｑｉｎｇｄａｏ Ｓｈｉｄａ Ｈｕａｔｏｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．，Ｑｉｎｇｄａｏ ２６６４００，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ａｓ ｗｅ ａｌｌ ｋｎｏｗ， ｔｈｅｒｅ ａｒｅ ｎｕｍｅｒｏｕｓ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔｉｅｓ ｉｎ ｍｉｎｉｎｇ， ａｎｄ ｃｏｍｐｌｅｘ ｌａｎｄｆｏｒｍｓ ｓｕｃｈ ａｓ ｒｏｃｋｓ ａｎｄ ｆｉｎｅ ｓａｎｄ ａｒｅ ｃｏｍｍｏｎ． Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｍｉｎｉｎｇ ｈｉｓｔｏｒｙ， ｍｉｎｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｓ ａｌｓｏ ｃｏｎｓｔａｎｔｌｙ ｉｎｎｏｖａｔｉｎｇ． Ｎｅｗ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｅｍｅｒｇｅｓ ｅｎｄｌｅｓｓｌｙ． Ｔｈｅ ｗｉｒｅ－ｌｉｎｅ ｃｏｒｉｎｇ ｄｒｉｌｌｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｓ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｆｒｏｍ ｄｉａｍｏｎｄ ｄｒｉｌｌｉｎｇ ｔｏｏｌｓ ｕｓｅｄ ｉｎ ｍｉｎｉｎｇ． Ｉｔ ｂｅｌｏｎｇｓ ｔｏ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｐｅｒｃｕｓｓｉｏｎ ｒｏｔａｒｙ ｄｒｉｌｌｉｎｇ ｔｏｏｌ． Ｉｔ ｈａｓ ｏｂｖｉｏｕｓ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｉｎ ｗｏｒｋｉｎｇ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ａｎｄ ａｃｃｕｒａｃｙ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｏｌｄ ｄｉａｍｏｎｄ ｄｒｉｌｌｉｎｇ ｔｏｏｌ． Ｉｔ ｉｓ ａ ｐｒａｃｔｉｃａｌ， ｈｉｇｈ－ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ， ｈｉｇｈ－ｑｕａｌｉｔｙ ａｎｄ ｌｏｗ－ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ｄｒｉｌｌｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ． Ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｉｓ ｏｆ ｇｒｅａｔ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ ｔｏ ｔｈｅ ｓｍｏｏｔｈ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｍｉｎｉｎｇ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｉｎ ｔｈｅ ｆｕｔｕｒｅ．Keywords: ｍｉｎｉｎｇ； ｓｔｒａｔａ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ； ｗｉｒｅ－ｌｉｎｅ ｃｏｒｉｎｇ ｄｒｉｌｌｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆｏｒ ｄｅｅｐ ｈｏｌｅ ｄｒｉｌｌｉｎｇ我国地大物博，地势复杂，复杂地层是矿山开采时最常遇到也是最为棘手解决的问题。
地浸工艺钻孔施工中的绳索取芯技术分析
地浸工艺钻孔施工中的绳索取芯技术分析摘要：本文介绍了在地浸工艺钻孔施工过程中，应用绳索取芯技术的意义与实例，以期通过合理应用绳索取芯技术的方式，在保证取芯效率、质量满足工作要求的基础上，降低取芯成本、缩短取芯工期，为后续工作的顺利开展提供有效的支持，希望能够给读者带来启发。
关键词：地浸工艺；钻孔施工；绳索取芯技术引言：在当前矿井勘探工作开展的过程中，为切实了解矿层的实际情况，则需要相关工作人员采用钻探取芯的方法，获取符合测量标准的样本，以便为后续矿层的开采、管理等工作的开展提供有效的支持。
近年来，随着勘探技术的不断发展，地浸工艺钻孔取芯施工中的绳索取芯技术，因具备较为良好的使用效果，得到了广泛的应用。
一、地浸工艺钻孔施工中应用绳索取芯技术的意义在当前的地浸开采过程中，为切实了解层岩的具体特征，需要部分工艺在钻孔过程中，对目的层进行取芯操作，现阶段，较为常见的操作方法主要可以分成两种，一种是采用大直径钻杆或岩芯管进行取芯操作，另一种是先用岩芯钻机进行取芯操作，然后用多级扩孔工艺实现工艺孔的扩大。
对上述两种方案进行比较后可以了解到，尽管第一种工艺不需要多级扩孔，但由于取芯孔相对较小所以取芯的难度比较大，并且在取芯操作过程中，需要频繁提下大口径钻具，同时，在操作过程中受泥浆堵塞矿层难度较大的影响，这种操作方式的劳动强度相对较大。
第二种方案在实际使用过程中，由于需要进行多级钻孔操作，耗费的人力、物力以及时间相对较多，并且最后成井的质量控制难度相对较大。
面对上述情况，相关工作人员可以在地浸工艺的基础上，结合施工区域的实际情况，通过采用绳索取芯技术方式，在保证取芯技术符合相应技术标准的同时，降低工作对矿层的污染，缩短单孔成井所消耗的时间[1]。
二、地浸工艺钻孔施工中应用绳索取芯技术的实例为切实了解地浸工艺钻孔取芯施工中的绳索取芯技术的使用效果，本文主要以某矿区为例，介绍了在该矿区中相关工作人员利用现有的转盘式钻机与直径为127mm的绳索取芯相互配合，实现快速钻探取芯的方法。
绳索取心钻进技术在煤田勘探超深孔施工中的应用
绳索取心钻进技术在煤田勘探超深孔施工中的应用
绳索取心钻进技术在煤田勘探超深孔施工中的应用
针对孔深超过1 000m时,原有绳钻设备、机具、工艺、技术无法达到钻探施工的要求.特别是施工中因裂隙、溶洞发育,常会发生涌、漏水严重,泥岩缩径,煤层多,粉煤多,易坍塌等情况.为解决该区钻孔施工难题,研究出绳索取心钻进钻具实行三级配套方案,在施工中采用合理的钻孔结构,用套管隔离不稳定地层,在钻进中运用金钢石钻头,在粉煤取心时选择底喷式(侧喷)金刚石钻头,保证泥浆质量等技术措施,并对不同地层条件下的钻进参数、冲洗液配方和钻进方法进行了介绍.通过大河矿区深部勘探应用实例,证明该方法可有效缩短工期,提高经济效益.
作者：王有东 Wang Youdong 作者单位：福建省121煤田地质勘探队,福建,龙岩,364021 刊名：中国煤炭地质英文刊名：COAL GEOLOGY OF CHINA 年，卷(期)：2009 21(4) 分类号：P634.4+3 关键词：深孔施工绳索取心金刚石钻头钻进工艺应用效果大河矿区。
煤田地质钻探中绳索取心钻进技术与装备的几点探讨
煤田地质钻探中绳索取心钻进技术与装备的几点探讨摘要：近年来，我国对煤田资源的需求不断增加，绳索取心钻进发展非常迅速，在钻探工作中所占的比重越来越高，得到普遍推广。
钻进效率与取心质量逐年提高，已成为当今钻探生产中重要的取心钻进方式。
主要研究绳索取心钻具的技术要求，钻杆、附属设备及其工具等问题。
关键词:煤田地质钻探;绳索取心钻进;技术;装备引言为了充分发挥无固相钻井液在深部绳索取心钻探中的优势，并提高其防塌、处理井内垮塌以及应对多种污染物的能力，在室内开展了基于聚乙烯醇为抑制剂，以XC为流型调节剂的一种无固相防塌钻井液室内研究。
1取心工艺该类地层采用常规绳索取心技术和提钻取心技术进行施工时，泥浆容易将砂砾直接冲刷掉，无法取出岩心样品，而且采用提钻取心技术钻进提取岩心时钻孔立刻出现垮塌，无法成孔，出现反复取垮塌岩心的现象。
跟管钻进能够解决成孔困难的问题，其关键点在于跟管钻头的设计，要求采用耐高温硬质合金，硬质合金厚度与钻具厚度保持一致，确保后续跟管钻进能够顺利进行。
因地层特别容易垮塌，外层套管在遇到一定阻力之后就停止向下跟管，以防钻头磨损严重甚至掉齿，造成提钻换钻头而跨孔的风险。
当无法向下钻进后采取小口径钻具穿过外层套管钻取内部岩心，当小口径钻具超过外层套管0.5~1m后及时跟进外层套管，以防超前钻进太多，提钻取心后钻孔垮塌，下个回次无法取得新鲜的岩心。
无水干钻提钻取心技术能够解决岩心因泥浆冲刷而丢失的难题。
采用短钻具+Ø50mm钻杆，采用小回次、勤起钻、勤换钻头的方式进行干钻施工。
由于钻进过程中没有泥浆对钻头的冷却，不能使用容易烧钻的金刚石钻头，只能选择耐高温的硬质合金钻头。
在钻进过程中对操作者要求较高，如果把控不好，取不出岩心，如果干钻时间过长，钻头出现烧结和掉齿，严重影响钻头使用寿命，因此采取小回次钻进，通过勤起钻的方式来解决钻头冷却问题。
因钻头磨损和掉齿较为严重，外层套管尽量不做强力跟管，采用勤换掏心方式进行跟管钻进。
绳索取芯钻进工艺在煤田钻探中的运用
绳索取芯钻进工艺在煤田钻探中的运用纵观当今社会，经济总量成为全球各国竞技的主要目标，在经济的带动下，科学技术不断推陈出新，取得了众多发展成果，并在各个领域中发挥着不可替代的作用。
其中，煤炭行业是三大产业的重要组成部分，对于国民经济的提升起着至关重要的作用，鉴此，完善煤田钻探工艺成为当前社会亟待解决的问题之一，而绳索取芯钻探工艺的日益成熟为煤田钻探行业提供了强有力的技术支撑。
标签：绳索取芯煤田钻探工艺运用目前，除了少数发达国家以第三產业为主以外，众多国家将第二产业作为主导行业，而煤炭产业第二产业中的龙头行业，关系到国计民生。
而煤炭开采的复杂性也向钻探技术提出了更高要求。
在此过程中，绳索取芯钻探工艺不断完善自身优势，优化基本设施，极大地提升了工作效率。
较之以往的钻探工艺，绳索取芯钻探技术有了无可比拟的优越性，在煤田钻探技术领域逐渐掌握着主动权。
1绳索取芯钻进工艺为煤田钻探提供高性能的设备及技术支持1.1绳索取芯钻进设备所谓绳索取芯，就是在钻具中加入芯管，在外管钻进的同时，也将管芯注入，待岩芯装满时就可用打捞器捞出取芯管，岩芯取出后，取芯管要再次放置管底，如此循环往复。
其中，绳索取芯的钻具选择有着明确要求：钻头采用特定型号、加工定制特殊的接头设备等。
如此才能配合好泥浆泵和绳索取芯钻具。
绳索取芯的钻具主要是由两大部分构成：双管配置、打捞器。
依据绳索取芯钻进工艺的工作原理，不难发现，双管包括外管和管芯，也就是通常所说的内管。
双管设备是由多个机构联合组成，其中，双管部分也是包含打捞机构的，主要用于捞取岩芯，除此之外，弹卡、悬挂、调节、缓冲等部分也是绳索取芯钻进工艺的基础设备，这些装置性能齐全，安全系数高，对于充实煤田钻探技术起着决定性的作用，有效提高了煤田钻探过程的安全系数。
1.2绳索取芯钻进工艺的技术手段煤炭资源是一个国家发展的重要自然资源，近年来，国家对煤田钻探事业的投入使得煤田钻探技术迎来中大发展机遇。
绳索取芯钻探技术浅析
绳索取芯钻探技术浅析摘要：随着科技的进步，在我国的钻探行业中，绳索取芯技术也取得了较大的进步，具有安全系数高，钻探效率高，和能量消耗的优势，其应用范围也更加广泛。
促进了钻探工程工作效率的提高和钻探质量的提升。
关键词：绳索取芯；钻探；技术引言绳索取芯钻探以其少起大钻增加纯钻进时间，提高钻进效率，降低劳动强度的特点，在地质资料收集中起到了重要的作用，并在岩心钻探项目中成为常用的技术。
该技术在钻进较硬岩层（如白云岩、石灰岩），表现出了极佳的效果，具有较高的效率。
如何在复杂的地层条件下有效利用绳索取心钻进技术在钻探施工的实际过程中，结合钻探现场的施工情况，提高钻探效率与钻探质量、安全，具有重要意义。
1绳索取心技术的实际应用范围在我国，绳索取心钻探技术的发展较晚，与一些先进的发达国家相比，绳索取心钻探的综合效率和使用寿命存在差异。
然而，在众多钻探专家学者的不懈努力下，我国绳索取心钻探技术取得了很大的进步。
绳索取心钻探技术已广泛应用于岩矿勘探，工程地质勘探，水文水资源工程地质勘查等实际工程中。
目前，我国绳索平均月效率可达600m~1000m，平均工作效率可达7m/h~10m/h。
在正常情况下，钻杆的综合使用寿命超过20000m。
然而，大量国内钻探的实际施工经验表明，使用绳索取心钻探技术后，并非所有钻探项目都能获得满意的效果。
在岩石的钻探中，应该综合考虑钻探条件，比如钻孔深度，钻头质量水平和绳索取心钻具及辅助设备等因素。
根据现场条件以及投资成本，合理选择钻探技术。
绳索取心技术，从理论上讲适合各种岩层条件，应用范围比较广泛。
绳索取心技术适合于4级~9级岩层，钻探效率及质量、安全都有一定的保障。
但是，就我国目前的钻探施工技术水平来说，不建议采用绳索取心技术进行10级~12级凿岩施工。
特别是当岩层是非常坚硬的岩层，如果采用绳索取心技术，密度大，颗粒细小，在上述岩层条件下，钻头打滑，钻速效率也相对较低，不能充分发挥绳索取心钻孔技术的优势，造成钻探效率、质量下降。
探讨绳索取芯技术在岩土钻探施工中的应用问题及建议
探讨绳索取芯技术在岩土钻探施工中的应用问题及建议胡传宏（山东省物化探勘查院，山东 济南 ２５００１３）摘 要：所谓绳索取芯技术，是一种先进的岩土地质钻探工艺技术，指的是在钻探施工的钻进过程中，如果钻杆内的岩心管已经被岩心装满，那么可以不将孔内钻杆提升到钻孔地表，直接借助岩心钻探专用打捞器将岩心管提取到地面。
目前，我国的绳索平均月效率已经超过６００ｍ～１０００ｍ，平均工作效率已经在７ｍ／ｈ～１０ｍ／ｈ以上。
也就是说，钻杆的综合使用寿命已经在２００００ｍ以上。
但是，在实际的钻探施工过程中，发现并不是每一次应用绳索取芯技术，都可以获得预期的钻探效果。
尤其是在岩土钻探施工中，必须要对实际的钻探条件进行充分的考虑，例如钻孔深度、钻头质量、绳索取芯钻具等。
只有选择与实际情况最符合的钻探技术，才能够获得相对理想的钻探效果。
基于此，本文重点针对绳索取芯技术在岩土钻探施工中的应用问题及建议进行了详细的分析，以供参考。
关键词：绳索取芯技术；岩土钻研施工；应用中图分类号：Ｐ６３４．５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２１）０６－０１７２－２This paper discusses the application of rope coring technologyin geotechnical drilling construction and its suggestionsHU Chuan-hong（Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｇｅｏｐｈｙｓｉｃａｌ ａｎｄ Ｇｅｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ， Ｊｉｎａｎ ２５００１３，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｔｈｅ ｓｏ－ｃａｌｌｅｄ ｒｏｐｅ ｃｏｒｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｄｒｉｌｌｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｓ ａｎ ａｄｖａｎｃｅｄ ｇｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ， ｒｅｆｅｒｓ ｔｏ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｄｒｉｌｌｉｎｇ ｉｎ ｔｈｅ ｄｒｉｌｌｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ， ｉｆ ｔｈｅ ｃｏｒｅ ｐｉｐｅ ｉｎ ｔｈｅ ｐｉｐｅ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｆｕｌｌ ｏｆ ｃｏｒｅｓ ａｎｄ ｔｈｅｎ ｃａｎ ｎｏｔ ｔｈｅ ｈｏｌｅ ｄｒｉｌｌ ｐｉｐｅ ｔｏ ｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｄｒｉｌｌｉｎｇ， ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｔｈｒｏｕｇｈ ｃｏｒｅ ｄｒｉｌｌｉｎｇ ｓｐｅｃｉａｌ ｅｘｔｒａｃｔｏｒ， ｔｏ ｔｈｅ ｃｏｒｅ ｔｕｂｅ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｔｏ ｔｈｅ ｇｒｏｕｎｄ． Ａｔ ｐｒｅｓｅｎｔ， ｔｈｅ ａｖｅｒａｇｅ ｍｏｎｔｈｌｙ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ｔｈｅ ｒｏｐｅ ｉｎ Ｃｈｉｎａ ｈａｓ ｅｘｃｅｅｄｅｄ ６００ｍ～１０００ｍ， ａｎｄ ｔｈｅ ａｖｅｒａｇｅ ｗｏｒｋｉｎｇ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｈａｓ ｂｅｅｎ ａｂｏｖｅ ７ｍ／ｈ～１０ｍ／ｈ． Ｉｎ ｏｔｈｅｒ ｗｏｒｄｓ， ｔｈｅ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｓｅｒｖｉｃｅ ｌｉｆｅ ｏｆ ｔｈｅ ｄｒｉｌｌ ｐｉｐｅ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｍｏｒｅ ｔｈａｎ ２０，０００ ｍ． Ｈｏｗｅｖｅｒ， ｉｎ ｔｈｅ ａｃｔｕａｌ ｄｒｉｌｌｉｎｇ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ， ｉｔ ｉｓ ｆｏｕｎｄ ｔｈａｔ ｎｏｔ ｅｖｅｒｙ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｒｏｐｅ ｃｏｒｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｃａｎ ｏｂｔａｉｎ ｔｈｅ ｅｘｐｅｃｔｅｄ ｄｒｉｌｌｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ． Ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ ｉｎ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｇｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｄｒｉｌｌｉｎｇ， ｉｔ ｉｓ ｎｅｃｅｓｓａｒｙ ｔｏ ｆｕｌｌｙ ｃｏｎｓｉｄｅｒ ｔｈｅ ａｃｔｕａｌ ｄｒｉｌｌｉｎｇ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ， ｓｕｃｈ ａｓ ｄｒｉｌｌｉｎｇ ｄｅｐｔｈ， ｂｉｔ ｑｕａｌｉｔｙ， ｃｏｒｉｎｇ ｔｏｏｌ ａｎｄ ｓｏ ｏｎ． Ｏｎｌｙ ｂｙ ｃｈｏｏｓｉｎｇ ｔｈｅ ｄｒｉｌｌｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｔｈａｔ ｉｓ ｍｏｓｔ ｉｎ ｌｉｎｅ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ａｃｔｕａｌ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ｃａｎ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ ｉｄｅａｌ ｄｒｉｌｌｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ ｂｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ． Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｉｓ， ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｆｏｃｕｓｅｓ ｏｎ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｒｏｐｅ ｃｏｒｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ ｒｏｃｋ ａｎｄ ｓｏｉｌ ｄｒｉｌｌｉｎｇ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ａｎｄ ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓ ｆｏｒ ａ ｄｅｔａｉｌｅｄ ａｎａｌｙｓｉｓ， ｆｏｒ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ．Keywords: ｒｏｐｅ ｃｏｒｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ； ｇｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ； ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ在实际的岩土钻探施工中，绳索取芯技术的应用发挥着十分重要的作用。
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论采矿绳索取芯钻进工艺技术
摘要：坑道钻探是指为了地质、工程、安全、采矿等目的而在矿山坑道中进行的一种特殊钻探技术。
该钻进技术，在钻进的同时有探测的内容，并因钻孔口径较小，区别于矿井下使用反井钻机等施工溜煤眼、通风孔等大口径工程孔的施工。
对采矿绳索取心钻进工艺进行简要的分析。
关键词：采矿；绳索；取心；钻进；工艺
中图分类号：td43文献标识码： a 文章编号：
1前言
绳索取芯钻进是一种先进的岩芯钻探工艺。
它采用大直径的钻杆，在钻具里面套装一根取芯管，在钻进过程中，岩芯缓慢地装在取芯管内。
当回次进尺终了，岩芯装满取芯管时，采用带绳索的打捞器，从钻杆中把取芯管提出，提取岩芯后，又从钻杆中把取芯管放到孔底，继续钻进。
绳索取芯与普通钻进取芯相比，具有可控制钻孔偏斜度、提高钻进效率、降低工程成本、提高岩芯采取率、减少孔内事故等优点；尤其在钻穿复杂地层方面，有着其它取芯技术无可比拟的优点，因而被广泛应用。
坑道钻探是指为了地质、工程、安全、采矿等目的而在矿山坑道中进行的一种特殊钻探技术。
该钻进技术,在钻进的同时有探测的内容,并因钻孔口径较小,区别于矿井下使用反井钻机等施工溜煤眼、通风孔等大口径工程孔的施工。
1 绳索取心的特点
绳索取心钻进应用于矿井坑道钻探,在我国是最近几年的事,并
初步获得了成效,显示了其优越性:减少升降次数,增加纯钻进时间,提高钻进效率。
纯钻进时间可提高45%左右。
由于钻杆与孔壁间隙均匀一致,因此易于排除岩粉,改善了孔内安全条件,有利于钻穿复杂地层。
由于绳索取心器采用单动装置,有利于保持岩(煤)心的原状,从而提高了岩(煤)心采取率。
钻杆与孔径级配合理,容易掌握钻孔垂直度,钻孔偏斜小。
采用绳索取心钻杆稳定组合钻具,可提高钻孔精度,防止钻孔偏斜。
2 绳索取心钻具的结构
在坑道内施工倾角为0°~50°的水平孔、次水平孔或者仰角孔时,绳索取心器的内管总成和打捞器都必须用泵压送到位,因此内管总成和打捞器都设置了泵压送机构,该机构具有泵压送时本身液流通道自动关闭,钻进与打捞内管总成时,本身液流通道自动打开的性能。
现就ks75型坑道钻探绳索取心钻具做一介绍。
2.1 ks- 75 型绳索取心器的结构及工作原理
2.1.1 内管总成的泵入机构
内管总成的泵入机构由连杆、活塞、上滑套、螺栓、弹簧、压环等组成。
设有通水孔的直连式捞矛头与连用螺纹连接,连杆上装有用弹性胶圈和刚性垫圈组成的活塞,通过螺母可调节活塞的厚度及弹性胶圈与钻杆内壁的密封性。
上滑套与回收管上端用螺纹连接,将压环顶压在两者之间的内台阶上固定;上滑套与连杆用弹性销滑动连接,当用泵压送内管总成时,可封堵连杆上的通水孔。
螺栓套上
弹簧再穿过压环中心孔与弹卡架上端用螺纹连接,当内管总成到位后,可自动打开连杆上的通水孔,并锁定弹卡钳,不致因回收管的重量而收拢,保证弹卡定位其工作原理如下:
当需要用泵压送内管总成时, 先向上提拉捞矛头使弹性销处于
连杆销孔的最下位置,此时,上滑套、回收管、压环相对上移并压缩弹簧,圆柱销移出弹卡钳的中心凹槽,弹卡钳收拢, 连杆下端与螺
栓上端出现一定间隙值。
将内管总成下入绳索取心钻杆柱内孔,待弹卡钳没入钻杆内孔后,向下推压捞矛头和连杆,使连杆坐落在螺
栓上端,这样上滑套便封堵住了连杆上的4个通水孔。
将主动钻杆与孔内钻杆柱连接好,开泵送水,由于活塞封堵了内管总成与钻杆
柱内壁的环状间隙,上滑套封堵了连杆上的通水孔,内管总成被泵
压送到位。
内管总成到位后,弹卡钳进入弹卡室,在张簧的张力作用下弹卡
钳张开,中心出现凹槽; 同时弹簧伸长,驱动回收管、上滑套下移,圆柱销进人弹卡钳中心凹槽,连杆上的四个通水孔: 露出,钻井液
通道自动打开,即可开始钻进。
用泵压送内管总成时,所有钻井液的通路都被封堵,随内管总成的下降,泵压会逐渐升高。
内管总成到位后,钻井液通路自动打开,钻井液流畅能,泵压下降,由此,操作者即可判定内管总成是否到位。
所以,内管总成泵入机构还能够起到“到位报信”的作用。
2.1.2弹卡定位机构
弹卡定位机构由弹卡挡头、张簧、圆柱销、弹卡钳和弹卡室组成。
内管总成到位后,弹卡钳进入弹卡室,在张簧作用下 2 个弹卡片完全张开,在2 个弹片端面中心形成 1 个方形凹槽,圆柱销在弹簧作用下恰好卡入弹卡钳的中心方形凹槽内,管总成上只要不提动捞矛头,弹卡钳就不会收拢。
因此,钻进时弹卡挡头能更好地防止内窜打仰角钻孔时,也不会因为回收管的重量使弹卡钳收拢造成“打单管”现象。
2.1.3 防涌机构
在弹卡架与接头的通水孔内装设钢球和弹簧构成防涌机构。
钻进仰角孔时,一旦遇到高压涌水,弹簧将钢球顶在弹卡架中心孔内,高压涌水从接头上的出水孔涌入压迫钢球进而压迫内管总成。
由于涌水压力作用不到活塞上,圆柱销就不| 会从弹卡钳中心方形凹槽内脱出来,弹卡钳也不能收扰,仍紧压顶在弹卡挡头上,内管总成仍能保持在弹卡定位位置进行钻进。
如果不设防涌机构,一旦遇到高压涌水,只要一停止向孔内泵入钻井液,高压涌水便直接作用在活塞上,活塞带动回收管迫使圆柱销退出弹卡钳中心槽,弹卡钳收拢,造成内管总成出位甚至被压出钻杆柱内孔。
所以,防涌机构在坑道钻探绳索取心器上非常重要。
2.2 ks- 75 型绳索打捞器的结构及工作原理
2.2.1 打捞机构
打捞机构由打捞钩、捞钩架和尾簧等组成。
钻井液的压力推动活塞使打捞钩通过捞矛头并抱住捞矛头细径部,开动绳索取心绞车提升把内管总成打捞出钻孔。
2.2.2 安全脱卡机构
由于活塞的存在,不能够采用脱卡管实现安全脱卡。
所以,该打捞器只保留安全销做为安全脱卡装置。
2.2.3 打捞器的泵入机构
打捞器的泵入机构由活塞、活塞压盖、活塞座、回水接头、拉杆、弹簧等组成。
其上端的拉杆与接头用圆柱弹性销相连接,下端的活塞座与捞钩架以螺纹相连接。
当需要泵入打捞器时,将打捞器穿过孔口的打捞头放入绳索取心钻杆柱内孔里,由于拉杆在弹簧的作用下封堵了活塞座中心通水孔,打捞器本身失去了钻井液通道,打捞
器与钻杆柱内壁的环状间隙又被活塞封堵,孔口由打捞头密封,所以,可以开泵用钻井液压送打捞器。
当打捞器到达内管总成上端,打捞钩通过捞矛头抱住其细颈时,打捞器停止下行,泵压急剧升高,报信给操作者,打捞器已经到位,应停泵提升打捞器。
在绳索取心绞车钢丝绳拉力作用下, 圆柱弹性销带动拉杆上移并压缩弹簧,打开活塞座中心通水孔, 活塞上方的钻井液通过活塞座中心通水孔下泄,从而减小了打捞内管总成时的抽吸作用和打捞阻力。
打捞头是压送打捞器时起密封作用的专用附属工具,安装在露出孔口的绳索取心钻杆柱上端。
打捞头由管接头、水接头、死堵头、活堵头等组成。
管接头下端为绳索取心钻杆外螺纹,与露出孔口的绳索取心钻杆柱上端内螺纹相连接;水接头的进水管端与水泵的排水口连通;打捞
器的钢丝绳从活堵头中心通孔穿过,活堵头堵在水接头上端,活堵
头内的压块对钢丝绳进行密封,使钢丝绳能在活堵头中心通孔内自
由往复运动又不漏钻井液,以保证压送打捞器所需要的系压。