地质岩心钻探深孔钻进技术(七队张所邦)(二) (1)

φ18.5毫米（绳6×37）
60千牛
3700×1300×2175mm（配柴油机）
3500×1300×2175mm（配电动机）
3600千克
450千克
HXY-6钻机
钻进深度 钻孔角度 立轴转速
最大扭矩 立轴行程 立轴内径 立轴最大起重力 立轴最大加压力 卷扬机最大提升力 钢丝绳直径 卷筒容绳量
动力功率
地质岩心钻探深孔钻进技术 （二）
张所邦 2014年12月
提纲内容
• 一.我省深孔钻进大体情况 • 二.深孔钻进技术要素组成 • 三.深孔钻进工艺技术 • 四.复杂工况孔内的判断 • 五.深孔钻进有关问题的思考
一.我省深孔钻进大体情况
• 地质钻探钻孔深度是根据矿产资源的赋存深度和找矿需要 来确定的，钻孔深度超过1000米的钻孔主要分布在我省东 部、西部和江汉平原地带。我省东部以铁、铜、金等金属 矿为主，中部江汉平原主要为钾盐矿，西部是以磷矿为主， 最深钻孔为第八地质大队施工的1600米钻孔，其次是第七 地质大队的1460米钻孔，东部深钻孔一般在1100米左右。 本次以1000-2000米孔深钻进技术为例进行研究。
HXY-44A钻机钻进深度
DCDMA （金刚石岩心钻机制造
商协会）钻杆
内加厚式钻杆 绳索取心钻杆
BW钻杆 NW钻杆 HW钻杆 BQ钻杆 NQ钻杆 HQ钻杆
HXY-5钻机钻进深度
钻杆类别
DCDMA （金刚石岩 心钻机制造 商协会）钻
杆
内加厚式钻杆 绳索取心钻杆
钻杆规格 BW钻杆 NW钻杆 HW钻杆 BQ钻杆 NQ钻杆 HQ钻杆
外形尺寸（L×W×H）
重量（不含动力）
HXY-6钻机性能表
1200m-2400m 90°-75°（360°） 正转 96；178；253；369；268；494；705；1025 rpm 反转 78；218 rpm 7800N.m 720mm φ118mm 200kN 150kN 85kN 21.5mm 160m 电动机Y280S-4 75kW·1480转/分 柴油机YC6108ZD 84kW·1500转/分 3590×1300×2350mm (电机) 3790×1300×2350mm (柴油机) 4700kg
1250米 1000米 660米 1400米 1100米（国产1000） 750米
钻进深度 1500米 1200米 900米 1800米 1300米 1000米
HXY-5
XY-5钻进性能表
钻孔角度 （1）电动机 （2）柴油机 立轴通孔直径 动力机转速（转/分） 立轴转速（转/分） 立轴最大扭矩 立轴行程 立轴最大起重力 立轴最大加压力 钢丝绳直径 单绳最大提升力
项目 钻杆外径mm 钻杆内经mm 每米质量kg
AWL 43.5 34 4.54
BWL 55.5 46 5.94
NWL 71 61 8.14
HWL 89 78
11.33
PWL 114.3 101.5 17.03
随着设计终孔直径的增加，绳索取芯钻杆重量也大幅增加， 所需要的钻机提升能力也显著提高，孔内钻进扭矩相应增加。
2013年部分钻孔进尺情况
序 号
孔号
进尺（m） 机号
台时
台效
1 ZK6301 1160.62 11
1608
520
2 ZK11206 1237.62 10
1992
447
3 ZK11202 1010.00 1
2160
336
4 ZK3205 1069.40 16
1680
458
5 ZK6302 1101.39 11
卷扬机提升速 度
77；215 rpm
电动机型号
φ50、60、71、89、 114mm
2013分项目钻探生产完成情况
序号
项目名称
全年进尺（m） 孔数 台时（h） 台效（米）
1 宜昌磷矿北部整装勘查
13977.28
15 22953
438
2 兴神保磷铅锌矿整装勘查 7212.49
9 11712
443
3 其他项目
1766.08
5 2688
473
全年合计
22955.85 29 37353 442
• 国内1000-2000米深孔钻探设备已经非常成熟，主 要有立轴钻机和全液压动力头钻机两大类。主动力 配备为柴油机和电动机两种。
• 1。 立轴钻机
• 代表机型是XY-5、XY-6。
• 虽然XY-44也能进行1100米孔深施工，但是考虑N 系列钻具在全孔提升时卷扬机的工作负荷和工作状 况，已经基本达到极限状态，属于小马拉大车，而 应用在700-1000米深度钻孔，则其经济性、适用性 都是最佳选择。
• 在我省从事钻探工作的单位和部门主要有：省地质局系统、 核工业系统、化工系统、中南冶勘等，先后有山东局、江 西局、湖南局、安徽局等不同的局属单位在我省开展过钻 探工作。其中荆州化工队每年承接的钻探工作量超过6万 米。
例：第七地质大队深孔钻进情况：
2013年和2014年共完成钻探进尺36000米， 平均台月效率440米，最高台效845米，最低台 效305米，其中孔深超过1000米的钻孔22个， 主要分布在宜昌磷矿北部整装勘查项目和兴神 保多金属整装勘查项目.
外形尺寸（长×宽×高）
钻机重量（不包括动力机） 可拆最大部件重量
90～80°（360°）
Y250M-4
55KW
1480rpm
YC6108G
64KW
1500rpm
φ93毫米
1500（用于岩心钻进）
96；170；244；356；359；591；850；1246
千牛
100千牛
HXY-8钻机
• 主要技术特点： • 立轴回转和转盘式回
转结构兼顾； • 卷扬机横向布置； • 水刹车
HXY-8钻机性能表
钻进深度
1000m-3000m
钢丝绳规格
HXY8
立轴 转速
正转 反转
钻杆直径
立轴行程 钻机移动行程
63；95；175；250； 363；264；487；695；
1011 rpm
1968
402
6 ZK9001 1240.18 7
1056
845
7 ZK3801 1263.76 8
2448
371
8 ZK3204 1001.86 3
1800
400
二.深孔钻进技术要素组成
（一）.钻机
• 钻机的选择是根据设计钻孔深度和终孔直径要求为主要依 据。以N系列绳索取芯为例：孔深1000米时，孔内钻杆重 量为8.1吨，孔深2000米时，钻杆重量16吨；钻进转数300800转/分。钻杆重量如下表：