【采矿课件】岩土钻掘工程学
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钻探工程学，屠厚泽主编，1988， 中国地质大学出版社，武汉。
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•岩土钻掘工程 学
【采矿课件】岩土钻掘工程学
•岩土钻掘工程 学
2.岩土钻掘工程的渊源和发展概况
3.
中国是世界上最早开始进行岩土钻掘工作的国家。
4.
最迟在公元前1世纪我们的祖先已开始有组织地钻这
种井来采盐水，同时提取地层深处的天然气用于燃烧和照
承担着道路桥梁及 工民建的地基与基 础施工任务。
•岩土钻掘工程 学
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【采矿课件】岩土钻掘工程学
•世界第一钻--科拉SG3 （ 12261m）
••
•岩土钻掘工程 学
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【采矿课件】岩土钻掘工程学
••
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•岩土钻掘工程 学
【采矿课件】岩土钻掘工程学
••
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【采矿课件】岩土钻掘工程学
中西方早期绳式冲击钻设备与方法对比表
对比项目
中国卓筒井
西方早期冲击钻
发明时期 钻进方式 绳索材质
动力 井身结构 钻头结构
至迟1041～1048年 冲击 竹篾
人工、耕牛 石、木、竹套管
横刃配圆刃
1808～1831年 冲击 钢绳
蒸气机 木、钢套管 一字形凿形
•岩土钻掘工程 学
流出孔口，并在沉淀槽、沉淀池中清除掉岩屑后，清洁的
•液体再流回泥浆池，如此循环。 把钻具提至地表，从岩心管内取出岩心。重新配好钻具， 再下放至孔内继续钻进。
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【采矿课件】岩土钻掘工程学
• 钻孔冲洗方式可分为四种方式：
(1) 全孔正循环 • (2) 全孔反循环 • (3) 孔底局部反循环 • (4) 孔底局部正循环
•平整场地，挖好循环系统，安装钻塔、钻机、泵和动力
机。
• 按设计的方向开孔，在孔口固定孔口管。 • 根据所钻岩石的物理力学性质、钻头直径、钻头类型和
孔深选择合理的规程参数，一边冲洗钻孔，一边通过给进
•机构、钻柱给钻头加轴向压力和回转速度。 钻头在孔底钻出一个环形空间，并形成岩心，随着钻孔
•加深岩心将充满岩心管。 清洁孔底、冷却钻头切削具后，携带岩屑的冲洗液上返
【采矿课件】岩土钻掘 工程学
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2020/10/31
【采矿课件】岩土钻掘工程学
•岩土钻掘工程 学
• 岩土钻掘工程学应包括原“钻探工艺学”和“坑探工程学 ”的内容。但在目前市场经济条件下，本专业涉及的与“钻
”有关的工作量更大，服务领域更宽。因此，本课程的讲授
以“钻”为主，兼顾“探”与“掘”。
• Core Tubes岩芯管
•2 •4 •6 •0 •0 •0
• Core Tube Caps岩芯管帽
•2 •1 •0 •0 •0 •0
•Sample Return Container样品盒
•2 •2 •2 •2 •2 •2
•Lunar Surface Drill月球表面钻机 •0 •0 •0 •1 •1 •1
•岩土钻掘工程 学
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【采矿课件】岩土钻掘工程学
• 国家科技 部“九五” 曾提出8字方 针：
•“上天、 • 入地、 • 下海、 • 登极”，
•都与钻探工 程的内涵有 关。
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பைடு நூலகம்
•岩土钻掘工程 学
【采矿课件】岩土钻掘工程学
•岩土钻掘工程 学
•以岩心钻探为例说明基本钻探工艺过程。
•岩土钻掘工程 学
【采矿课件】岩土钻掘工程学
•岩土钻掘工程 学 •钻机可以悬挂9150m长的钻杆延伸到海洋底部8235m深的地方
•JOIDES Resolution
•因为水深大不能锚定系留，必须使用DPS（Dynamic
Positioning System - 动态定位系统）。
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【采矿课件】岩土钻掘工程学
教材：岩土钻掘工程学，鄢泰宁主 编，中国地质大学出版社， 2001年，武汉。
教参：钻井工程理论与技术，陈庭根等，
2000 钻探工艺学，李世忠主编，1992，
泥浆工艺原理，黄汉仁等，1981，
中国钻探科学技术史，刘广志主编， 1998
金刚石钻探手册，刘广志主编， 1991，地质出版社，北京。
钻探设备，杨惠民主编， 1988， 地质出版社，北京。
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【采矿课件】岩土钻掘工程学
•岩土钻掘工程 学
• 随着科技进步和经济发展，岩土钻掘工程在国民经济中发 挥着越来越大的作用
•(1)
•(2)
•(3) •(4) 地质灾害的防治
• •(5) 工民建和道路桥梁
•胜利油田
• •(6) 国防工程及海岸
• •(7) 科学钻探。
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【采矿课件】岩土钻掘工程学
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【采矿课件】岩土钻掘工程学
•岩土钻掘工程 学
随着工业技术的进步，破岩磨料及钻探工具都在不断改进。
19
19世纪末期，美国在硬岩（裂隙性）岩石中使用钢粒钻进。
1953~54年瑞典和美国GE公司合成了单晶人造金刚石，前苏联 1966年开始用人造金刚石钻头。我国从20世纪70年代末开 始大批量生产人造金刚石钻头。
在替代的重要技术手段。
•
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高新技术流行的今天，这些并不诱人 【采矿课件】岩土钻掘工程学
•多维 教材
•纸质 教材
•电子 教材
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•岩土钻掘工程 学
•教科书 •教学参考书 •电子教案 •多媒体教学软件 •习题库，试题库 •资料库(图片库，视频库，动画库)
【采矿课件】岩土钻掘工程学
•岩土钻掘工程 学
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【采矿课件】岩土钻掘工程学
演讲完毕，谢谢听讲!
再见，see you again
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2020/10/31
【采矿课件】岩土钻掘工程学
•
1994年美国政府在“国家钻探和采掘技
术
•
（NADET）计划”中指出 ：钻探和采
掘
•
是石油、矿业、现代交通、地下公用
设
•
施等关键部门所急需的…，其未来的
• 状 美国的“NADET”计划，从另一个角度说明了岩土钻掘 •工程是与国计民生息息况相取关决、于保我证们国钻民采经技济术可的持领续先发程展度不。可
•岩土钻掘工程
•学 据世界银行资料(1997)，按人均拥有水资源量中国属于严重 缺水的国家，其中占全国总面积1/3的西北地区，水资源量 仅占8%，严重制约了经济的发展。
• 我国每年地质灾害的损失达几百亿元，地质灾害治理正是
本学科的主要服务领域。
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【采矿课件】岩土钻掘工程学
大量钻探队伍
明。先民们用传统的方法于清道光6年（1835年）钻成了第
一口超1000m的井，被联合国教科文组织定为19世纪中叶前
的钻井世界纪录。自1835～1997年沿用传统的方法（裸眼
采气、竹管输气）累计产气1.4亿方。
英国李约瑟博士在《中国古代科学技术文明史》一书中 认为，中国钻探科学技术对世界石油天然气勘探开发技术 产生了巨大的启蒙、奠基和推动作用，在国际上领先数百 年至一千多年。被誉为是继指南针、火药、造纸、印刷术 之后中国古代的第五大发明。
•岩土钻掘工程 学
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【采矿课件】岩土钻掘工程学
•岩土钻掘工程 学
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【采矿课件】岩土钻掘工程学
•Item • Hammer锤子
•岩土钻掘工程
•Ap o. 11
•Ap o. 12
•Ap o. •14
•学Ap o. 15
•Ap o. 16
•Ap o. 17
•1 •1 •1 •1 •1 •1
•Core Stem With Bit带钻头岩心管 •0 •0 •0 •1 •1 •1
•Core Stems Without Bit •无钻头岩心管 •Self-Recording Penetrometer贯入仪
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•0 •0 •0 •5 •5 •5
•0 •0 •0 •1 •1 •0
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•岩土钻掘工程 学
【采矿课件】岩土钻掘工程学
•岩土钻掘工程 学
2.岩土钻掘工程的渊源和发展概况
3.
中国是世界上最早开始进行岩土钻掘工作的国家。
4.
最迟在公元前1世纪我们的祖先已开始有组织地钻这
种井来采盐水，同时提取地层深处的天然气用于燃烧和照
承担着道路桥梁及 工民建的地基与基 础施工任务。
•岩土钻掘工程 学
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【采矿课件】岩土钻掘工程学
•世界第一钻--科拉SG3 （ 12261m）
••
•岩土钻掘工程 学
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••
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【采矿课件】岩土钻掘工程学
中西方早期绳式冲击钻设备与方法对比表
对比项目
中国卓筒井
西方早期冲击钻
发明时期 钻进方式 绳索材质
动力 井身结构 钻头结构
至迟1041～1048年 冲击 竹篾
人工、耕牛 石、木、竹套管
横刃配圆刃
1808～1831年 冲击 钢绳
蒸气机 木、钢套管 一字形凿形
•岩土钻掘工程 学
流出孔口，并在沉淀槽、沉淀池中清除掉岩屑后，清洁的
•液体再流回泥浆池，如此循环。 把钻具提至地表，从岩心管内取出岩心。重新配好钻具， 再下放至孔内继续钻进。
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【采矿课件】岩土钻掘工程学
• 钻孔冲洗方式可分为四种方式：
(1) 全孔正循环 • (2) 全孔反循环 • (3) 孔底局部反循环 • (4) 孔底局部正循环
•平整场地，挖好循环系统，安装钻塔、钻机、泵和动力
机。
• 按设计的方向开孔，在孔口固定孔口管。 • 根据所钻岩石的物理力学性质、钻头直径、钻头类型和
孔深选择合理的规程参数，一边冲洗钻孔，一边通过给进
•机构、钻柱给钻头加轴向压力和回转速度。 钻头在孔底钻出一个环形空间，并形成岩心，随着钻孔
•加深岩心将充满岩心管。 清洁孔底、冷却钻头切削具后，携带岩屑的冲洗液上返
【采矿课件】岩土钻掘 工程学
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2020/10/31
【采矿课件】岩土钻掘工程学
•岩土钻掘工程 学
• 岩土钻掘工程学应包括原“钻探工艺学”和“坑探工程学 ”的内容。但在目前市场经济条件下，本专业涉及的与“钻
”有关的工作量更大，服务领域更宽。因此，本课程的讲授
以“钻”为主，兼顾“探”与“掘”。
• Core Tubes岩芯管
•2 •4 •6 •0 •0 •0
• Core Tube Caps岩芯管帽
•2 •1 •0 •0 •0 •0
•Sample Return Container样品盒
•2 •2 •2 •2 •2 •2
•Lunar Surface Drill月球表面钻机 •0 •0 •0 •1 •1 •1
•岩土钻掘工程 学
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【采矿课件】岩土钻掘工程学
• 国家科技 部“九五” 曾提出8字方 针：
•“上天、 • 入地、 • 下海、 • 登极”，
•都与钻探工 程的内涵有 关。
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பைடு நூலகம்
•岩土钻掘工程 学
【采矿课件】岩土钻掘工程学
•岩土钻掘工程 学
•以岩心钻探为例说明基本钻探工艺过程。
•岩土钻掘工程 学
【采矿课件】岩土钻掘工程学
•岩土钻掘工程 学 •钻机可以悬挂9150m长的钻杆延伸到海洋底部8235m深的地方
•JOIDES Resolution
•因为水深大不能锚定系留，必须使用DPS（Dynamic
Positioning System - 动态定位系统）。
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【采矿课件】岩土钻掘工程学
教材：岩土钻掘工程学，鄢泰宁主 编，中国地质大学出版社， 2001年，武汉。
教参：钻井工程理论与技术，陈庭根等，
2000 钻探工艺学，李世忠主编，1992，
泥浆工艺原理，黄汉仁等，1981，
中国钻探科学技术史，刘广志主编， 1998
金刚石钻探手册，刘广志主编， 1991，地质出版社，北京。
钻探设备，杨惠民主编， 1988， 地质出版社，北京。
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【采矿课件】岩土钻掘工程学
•岩土钻掘工程 学
• 随着科技进步和经济发展，岩土钻掘工程在国民经济中发 挥着越来越大的作用
•(1)
•(2)
•(3) •(4) 地质灾害的防治
• •(5) 工民建和道路桥梁
•胜利油田
• •(6) 国防工程及海岸
• •(7) 科学钻探。
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【采矿课件】岩土钻掘工程学
•岩土钻掘工程 学
随着工业技术的进步，破岩磨料及钻探工具都在不断改进。
19
19世纪末期，美国在硬岩（裂隙性）岩石中使用钢粒钻进。
1953~54年瑞典和美国GE公司合成了单晶人造金刚石，前苏联 1966年开始用人造金刚石钻头。我国从20世纪70年代末开 始大批量生产人造金刚石钻头。
在替代的重要技术手段。
•
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高新技术流行的今天，这些并不诱人 【采矿课件】岩土钻掘工程学
•多维 教材
•纸质 教材
•电子 教材
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•教科书 •教学参考书 •电子教案 •多媒体教学软件 •习题库，试题库 •资料库(图片库，视频库，动画库)
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•岩土钻掘工程 学
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演讲完毕，谢谢听讲!
再见，see you again
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【采矿课件】岩土钻掘工程学
•
1994年美国政府在“国家钻探和采掘技
术
•
（NADET）计划”中指出 ：钻探和采
掘
•
是石油、矿业、现代交通、地下公用
设
•
施等关键部门所急需的…，其未来的
• 状 美国的“NADET”计划，从另一个角度说明了岩土钻掘 •工程是与国计民生息息况相取关决、于保我证们国钻民采经技济术可的持领续先发程展度不。可
•岩土钻掘工程
•学 据世界银行资料(1997)，按人均拥有水资源量中国属于严重 缺水的国家，其中占全国总面积1/3的西北地区，水资源量 仅占8%，严重制约了经济的发展。
• 我国每年地质灾害的损失达几百亿元，地质灾害治理正是
本学科的主要服务领域。
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【采矿课件】岩土钻掘工程学
大量钻探队伍
明。先民们用传统的方法于清道光6年（1835年）钻成了第
一口超1000m的井，被联合国教科文组织定为19世纪中叶前
的钻井世界纪录。自1835～1997年沿用传统的方法（裸眼
采气、竹管输气）累计产气1.4亿方。
英国李约瑟博士在《中国古代科学技术文明史》一书中 认为，中国钻探科学技术对世界石油天然气勘探开发技术 产生了巨大的启蒙、奠基和推动作用，在国际上领先数百 年至一千多年。被誉为是继指南针、火药、造纸、印刷术 之后中国古代的第五大发明。
•岩土钻掘工程 学
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【采矿课件】岩土钻掘工程学
•岩土钻掘工程 学
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【采矿课件】岩土钻掘工程学
•Item • Hammer锤子
•岩土钻掘工程
•Ap o. 11
•Ap o. 12
•Ap o. •14
•学Ap o. 15
•Ap o. 16
•Ap o. 17
•1 •1 •1 •1 •1 •1
•Core Stem With Bit带钻头岩心管 •0 •0 •0 •1 •1 •1
•Core Stems Without Bit •无钻头岩心管 •Self-Recording Penetrometer贯入仪
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•0 •0 •0 •5 •5 •5
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