復(fù)雜地層地質(zhì)鉆探施工技術(shù)方案范文

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摘要：在地質(zhì)找礦過程中，了解礦體的方法有很多，其中機(jī)械取芯鉆探是最直接、最直觀的方法之一。國內(nèi)現(xiàn)行地質(zhì)鉆探施工的工藝和方法很多，要很好地完成鉆孔現(xiàn)場(chǎng)施工并達(dá)到地質(zhì)設(shè)計(jì)目的要求，針對(duì)復(fù)雜地層及高要求的鉆探施工需要講究科學(xué)的方法和手段。文章擬從施工隊(duì)完成的城門山金雞窩銅多金屬礦對(duì)接區(qū)補(bǔ)充勘查項(xiàng)目鉆探施工經(jīng)驗(yàn)，介紹復(fù)雜地層的鉆探施工技術(shù)。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)鉆探；復(fù)雜地層；鉆孔施工工藝；技術(shù)方法

機(jī)械取芯鉆探是地質(zhì)找礦獲取地下礦床的真實(shí)地質(zhì)資料和直接信息的重要手段，也是較為常用的找礦方法。針對(duì)不同復(fù)雜地層及不同地質(zhì)設(shè)計(jì)要求的鉆探，選擇相應(yīng)的鉆孔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及施工工藝，是施工單位現(xiàn)場(chǎng)施工能否達(dá)到地質(zhì)設(shè)計(jì)要求及順利完工的關(guān)鍵性工作。2015年7月九一六大隊(duì)承接的城門山金雞窩銅多金屬礦對(duì)接區(qū)補(bǔ)充勘查項(xiàng)目鉆探施工，該礦區(qū)的地層特點(diǎn)是巖溶發(fā)育，特別是在深部地層（至700～800m）發(fā)育溶洞，洞高有的達(dá)12m，容易發(fā)生孔內(nèi)事故，施工及支護(hù)極度困難；此次設(shè)計(jì)鉆孔主要為斜孔，有的設(shè)計(jì)是60多度的千米深孔；項(xiàng)目對(duì)施工設(shè)備、施工工藝、施工人員專業(yè)素質(zhì)的選擇要求很高，隊(duì)伍通過采用有針對(duì)性的施工技術(shù)方法，保質(zhì)保量的完成了此次工作，并取得了該區(qū)域復(fù)雜地層地質(zhì)鉆探施工技術(shù)方法。

1施工礦區(qū)概況

1.1地形地貌

城門山銅礦詳查區(qū)為丘陵湖濱地形，地形主要受巖性及地質(zhì)構(gòu)造控制，山嶺延綿方向?yàn)楸睎|東—南西西走向，與區(qū)域構(gòu)造線方向一致。區(qū)內(nèi)地勢(shì)西高東低、南高北低，即由西、南部低山河谷地形向東、北部變?yōu)榍鹆旰吹匦巍３情T山——銼山山體走勢(shì)呈南東東向，最高峰為銼山，海拔138.20m，賽湖湖濱及長(zhǎng)江南岸為30m標(biāo)高以下，賽湖湖盆標(biāo)高僅11～14m。

1.2地質(zhì)概況

（1）地層。出露地層自南至北、自下而上依次為志留系中統(tǒng)羅惹坪組（S2l）、上統(tǒng)紗帽組（S3s）、泥盆系上統(tǒng)五通組（D3w）、石炭系中統(tǒng)黃龍組（C2h）、二疊系下統(tǒng)梁山組（P1l）、棲霞組（P1q）、茅口組（P1m）上統(tǒng)龍?zhí)督M（P2l）、長(zhǎng)興組（P2c）、三疊系下統(tǒng)大冶組（T1d）、中統(tǒng)嘉陵江組（T2），第四系（Q）廣布于湖區(qū)及地表。其中志留系為一套海相砂頁巖類復(fù)理石建造，厚度大于300m；二疊系屬淺海相碳酸鹽和海陸交互相含煤建造，厚度621～707m；三疊系為淺海相碳酸鹽及濱海頁巖建造，厚度大于700m。礦區(qū)志留系到三疊系不僅會(huì)受到斷裂方面影響，同時(shí)也受到褶皺影響，并且從整體來看，呈現(xiàn)出70°左右走向，向西北方向傾斜，傾角在45°～60°左右。另外，在F1斷層南側(cè)，因?yàn)槭艿捷^嚴(yán)重的斷層逆沖影響，所以導(dǎo)致志留系紗帽組和泥盆系五通組之中一小部分，出現(xiàn)了倒轉(zhuǎn)現(xiàn)象，甚至有部分會(huì)出現(xiàn)地層接近于直立情況，并且部分逆沖會(huì)對(duì)黃龍組也有所影響。然而在逆沖遠(yuǎn)離了巖體和構(gòu)造帶時(shí)，地層又會(huì)逐漸恢復(fù)正常。

（2）構(gòu)造。①褶皺：出現(xiàn)褶皺現(xiàn)象主要是由于東北和西北兩個(gè)方向向斜以及短軸背所造成。其中東北方向軸線相對(duì)來說呈現(xiàn)出東北45°傾斜，傾角在30°左右；西北向軸線相對(duì)而言呈現(xiàn)出西北330°傾斜，并且向斜出現(xiàn)翹起現(xiàn)象，軸面接近于垂直；由于受到褶皺影響，所以五通組以及黃龍組之間會(huì)形成層間破碎帶，并且該種物質(zhì)對(duì)于硫化物聚集來說具有重要作用，不可忽視；②斷層：斷層現(xiàn)象主要表現(xiàn)在F1、F20斷裂方面上，并且其斷裂形式呈現(xiàn)出切層走滑斷裂帶，以促使其形成了東西兩方向地塹。其中F1是主干斷裂，斷裂長(zhǎng)度高達(dá)1500m以上，呈現(xiàn)出NE65°走向，并且斷裂處向著東南方向傾斜，其傾角在70°～83°之間，再加上上盤逆沖方向是向上，下盤陡立方向是下隆方向，所以就產(chǎn)生了牽引使褶皺。F1出現(xiàn)鍛煉現(xiàn)象，最大傾斜距離就是170m，由于斷裂所產(chǎn)生的破碎帶距離在10～60m之間不等距。F20斷裂層全長(zhǎng)為2400m，其東段結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出擠壓式特點(diǎn)，并且地層陡立，所以牽引式褶皺呈現(xiàn)出直立現(xiàn)象，同時(shí)，巖枝會(huì)沿著斷裂處進(jìn)行延展、擴(kuò)散，中段斷層在南北兩個(gè)方向地層之間反復(fù)出現(xiàn)，北部大約被提升了160m，主要受到花崗閃長(zhǎng)斑巖侵入，其斷層呈現(xiàn)出70°走向，向西北方向產(chǎn)生傾斜，傾角約70°，并且屬于逆沖型斷層形態(tài)，主要是受到本區(qū)導(dǎo)巖導(dǎo)礦構(gòu)造影響。在成礦后，斷裂主要發(fā)生在F11、F12、F13、F14，其中F11主要分布在礦區(qū)西北段，在350°走向左右，呈現(xiàn)出直立現(xiàn)象，長(zhǎng)度超過220m，基于力學(xué)性質(zhì)角度考慮，該種斷層屬于扭性，東盤發(fā)生北移；F12斷層主要分布在礦區(qū)西南段7線以東，在313°走向左右，也呈現(xiàn)出直立現(xiàn)象，長(zhǎng)度大約在130m，扭性；F13斷層主要分布在西北段，大約在3000°走向，直立，并呈現(xiàn)出舒緩波狀，長(zhǎng)度超過430m，扭性，同時(shí)，F(xiàn)20斷層被明顯錯(cuò)斷，導(dǎo)致不同地層之間出現(xiàn)相互連接現(xiàn)象；F14斷層位于東段地區(qū)8線附近，呈現(xiàn)出西北方向趨勢(shì)，主要傾向于西，長(zhǎng)度超過1000m，傾角在65°～70°之間，東盤呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，對(duì)F1斷層有著嚴(yán)重影響。

（3）巖漿巖。區(qū)內(nèi)巖漿巖帶有中酸性，主要由花崗閃長(zhǎng)斑巖以及石英斑巖所構(gòu)成，其中花崗閃長(zhǎng)斑巖與銅礦形成有著直接性關(guān)聯(lián)，石英斑巖與組銅礦之間有著較大關(guān)聯(lián)性。成礦巖體屬于同期并多次入侵的同源雜巖體，它們經(jīng)過了極其復(fù)雜性演化過程，主要在侵位方式上有所表現(xiàn)，也就是從早期燕山花崗閃長(zhǎng)斑巖逐漸侵位于晚期石英斑巖，同時(shí)也呈現(xiàn)出了主動(dòng)侵位現(xiàn)象。另外，在花崗閃長(zhǎng)斑巖到霏細(xì)石英斑巖再到晶屑石英斑巖這一發(fā)展歷程當(dāng)中，部分礦物成分有所減少，比如說暗色礦物質(zhì)、斜長(zhǎng)石等；同時(shí)也有部分礦物成分明顯增多，比如說鉀長(zhǎng)石、石英燈礦物質(zhì)。

（4）蝕變分帶。蝕變帶主要可以分為三種，分別是接觸蝕變帶、巖體蝕變帶、層間破碎蝕變帶。本區(qū)內(nèi)主要蝕變分帶就是層間破碎蝕變帶當(dāng)中的硅化-絹云母化帶，其主要蝕變范圍是五通組以及黃龍組兩者構(gòu)造優(yōu)化性面以及黃龍組地層的層間破碎帶這兩個(gè)方面。另外，在層滑斷裂帶下盤砂巖當(dāng)中，其黏土化、絹云母化較為薄弱，同時(shí)常見石英巖呈現(xiàn)出細(xì)脈、網(wǎng)脈狀發(fā)展趨勢(shì)，也在斷層上盤進(jìn)行逐漸硅化發(fā)育。

2鉆孔布置及技術(shù)要求

2.1鉆孔布置根據(jù)設(shè)計(jì)方案，本次工作共設(shè)計(jì)鉆孔44個(gè)，工作量28990m由于本次對(duì)接區(qū)補(bǔ)充勘查礦頭直立端和地層（礦層）陡傾端礦體傾角較大，為了保證鉆孔揭穿礦體的夾角不小于30°，部分鉆孔設(shè)計(jì)傾角較大。本次對(duì)接區(qū)補(bǔ)充勘查設(shè)計(jì)的鉆孔：傾角＜60°的鉆孔一個(gè)，孔深460m；傾角60°～75°鉆孔24個(gè)，孔深14390m；傾角75°～80°鉆孔8個(gè)，孔深5690m；傾角80°～85°的鉆孔6個(gè)，孔深5320m；傾角85°～90°的鉆孔5個(gè)，孔深3130m。

2.2技術(shù)要求鉆探工程施工必須嚴(yán)格執(zhí)行鉆探規(guī)程規(guī)范，巖礦心采取率與整理、鉆孔彎曲度測(cè)量、簡(jiǎn)易水文觀測(cè)、孔深誤差的測(cè)量與較正、原始班報(bào)表及封孔等均應(yīng)達(dá)到鉆探工程質(zhì)量的六大指標(biāo)要求。

2.3鉆探施工流程及方法（1）施工流程。鉆探孔施工流程如圖1所示。（2）鉆探工藝。城門山銅礦金雞窩礦區(qū)的地層特點(diǎn)是巖溶發(fā)育，特別是在深部地層（至700～800m）發(fā)育溶洞，容易發(fā)生孔內(nèi)事故；本次設(shè)計(jì)鉆孔主要為斜孔，有的設(shè)計(jì)是60多度千米深孔，只有選用定向鉆探技術(shù)才能實(shí)施。針對(duì)以上難點(diǎn)，結(jié)合以前施工的鉆探經(jīng)驗(yàn)，本次施工工藝如下：①根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地層情況及設(shè)計(jì)要求，本次鉆探一般性鉆孔設(shè)備主要選用地質(zhì)巖心鉆機(jī)（XY-4、XY-6鉆機(jī)等鉆機(jī)），采用回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)方法；②在第四系地層采用硬質(zhì)合金回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)；基巖部分采用金剛石回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)、金剛石鉆石繩索鉆進(jìn)取芯（配備S130、S110、S95、S75繩索鉆具）；③鉆探?jīng)_洗液選擇：在松散地層及破碎帶、構(gòu)造帶采用泥漿，在完整基巖中采用清水，添加潤(rùn)滑防阻劑；④孔徑：最小開孔口徑采用Ф150mm開孔，穿過第四系地層，下入Ф146mm護(hù)壁管。終孔口徑Ф75mm；⑤鉆孔深度：施工過程中鉆孔最終孔深應(yīng)嚴(yán)格到達(dá)終孔要求；每鉆進(jìn)100m及終孔處需校正孔深。校正誤差不超過丈量段的1/1000，視為合格。孔深校正合格的鉆孔沿用原校正孔深前的數(shù)據(jù)；⑥鉆孔彎曲度：下套管前每50m，下套管后每50m及終孔處均需測(cè)方位角、天頂角。天頂角，直孔每100m遞增不得超過2°，斜孔每100m遞增不得超過3°。需要強(qiáng)調(diào)的是在滿足巖心鉆探規(guī)程的前提下，鉆孔揭穿礦體時(shí)必須滿足終孔偏線距和沿勘探線偏距不得超過10m；⑦巖礦心采取：礦心及礦體頂?shù)装甯?m采取率平均不低于80%，厚大礦體內(nèi)連續(xù)礦心采取率低于80%的連續(xù)長(zhǎng)度不能超過5m，若連續(xù)有兩個(gè)回次（或厚大礦體中連續(xù)5m以上）采取率低于80%時(shí)，必須采取補(bǔ)救措施。圍巖巖芯分層平均采取率不低于70%。使用的鉆探工藝應(yīng)能保持礦石原有結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和完整性，避免礦芯出現(xiàn)粉碎、貧化現(xiàn)象。在鉆進(jìn)過程中回次進(jìn)尺控制巖芯在2m以內(nèi)、礦芯1m左右。巖、礦心先清洗干凈，按自上而下順序裝箱。對(duì)長(zhǎng)度大于5cm的巖、礦芯用油漆編號(hào)。松散巖礦芯小心擺放且箱底用透明的塑料膜鋪墊。巖芯箱要牢固、完整，箱外側(cè)用紅油漆標(biāo)明巖芯箱序號(hào)、孔深、回次號(hào)，巖芯現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)妥善保管。鉆孔終孔后巖礦芯要及時(shí)進(jìn)庫，妥善保管。⑧簡(jiǎn)易水文觀測(cè)：回次水文觀測(cè)：正常鉆進(jìn)每小班觀測(cè)一次，小班進(jìn)尺大于15m時(shí)應(yīng)加測(cè)一次。提鉆后，下鉆前間隔10分鐘觀測(cè)一次。遇涌水時(shí)，停止鉆進(jìn)，測(cè)量水位高度，記錄孔深，并及時(shí)通知地質(zhì)人員，必要性時(shí)進(jìn)行放水試驗(yàn)。非孔內(nèi)事故停鉆超過4小時(shí)，應(yīng)每小時(shí)觀測(cè)一次水位。沖洗液消耗量觀測(cè)及漏水記錄：若遇沖洗液漏失、孔內(nèi)破碎掉塊，及時(shí)記錄孔深位置。終孔穩(wěn)定水位觀測(cè)：終孔后每2小時(shí)觀測(cè)一次，直至穩(wěn)定；⑨封孔：鉆孔終孔后，全孔用425號(hào)硅酸鹽水泥嚴(yán)封，每個(gè)封孔段應(yīng)作液面檢查，并詳細(xì)記錄封存孔水泥牌號(hào)、標(biāo)號(hào)、生產(chǎn)日期、數(shù)量、水灰比、架橋方法及孔深等內(nèi)容。封孔完成后并提供實(shí)際封孔情況說明書，以備今后查閱。孔口中心設(shè)牢固水泥標(biāo)志，注明孔號(hào)、孔深和開終孔日期；⑩原始班報(bào)表。原始班報(bào)表有專人填寫，要求記錄及時(shí)、全面、準(zhǔn)確、完整真實(shí)、字跡清楚、整潔。鉆探記錄必須要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定格式進(jìn)行填寫，并要確保記錄員能夠在現(xiàn)場(chǎng)完成填寫工作，同時(shí)要保證其字跡足夠清晰、各項(xiàng)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)必須要準(zhǔn)確、資料要齊全，對(duì)于事后補(bǔ)記和追記現(xiàn)象要堅(jiān)決杜絕。一旦記錄當(dāng)中出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，要采用橫線劃去錯(cuò)誤部分，不能隨意涂改、撕毀，更不能重新抄寫記錄表。在每一次記錄當(dāng)中，必須要包括鉆探實(shí)際情況以及對(duì)巖芯的描述，同時(shí)，鉆進(jìn)各項(xiàng)參與以及實(shí)際鉆進(jìn)情況要如實(shí)詳細(xì)記錄，以便于監(jiān)察工作順利開展，比如說沖洗液、鉆壓、塌孔等信息。鉆探記錄要求參見“鉆探記錄的標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)”和“鉆探記錄中的巖性描述項(xiàng)目”。

2.4鉆孔結(jié)構(gòu)本礦區(qū)巖溶發(fā)育，并且深部（700～800m）也發(fā)育巖溶，產(chǎn)生垮孔、涌水、漏漿等現(xiàn)象，極易產(chǎn)生孔內(nèi)事故。根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)，最好的辦法就是大口徑開孔，逐級(jí)變徑，余留較大口徑空間下護(hù)壁套管防治。針對(duì)這種情況，按照設(shè)計(jì)部門開孔口徑（Φ130mm），不能達(dá)到要求。因此，我隊(duì)準(zhǔn)備根據(jù)設(shè)計(jì)鉆孔的地層情況，使用最小開孔直徑不得小于Φ150mm，終孔直徑不得小于Φ75mm。在此過程當(dāng)中，必須使用雙管鉆具管材系列，對(duì)鉆孔做出科學(xué)性、合理性、可行性設(shè)計(jì)：采用φ150mm口徑進(jìn)行開孔，鉆至完整基巖后，下入φ146mm的表層套管。另外，要根據(jù)實(shí)際情況加以綜合性考慮，比如說是否會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重漏失現(xiàn)象、鉆孔是否能夠成功穿過破碎帶，有些施工環(huán)境較為惡劣，比如溶洞內(nèi)部施工，所以工作人員要充分發(fā)揮自身工作職責(zé)，將鉆孔使用工具加以綜合性考慮，以確保其具有較強(qiáng)可實(shí)施性。鉆孔級(jí)配：在實(shí)際工作當(dāng)中，鉆孔時(shí)，要確保沖洗液能夠正常循環(huán)，這一點(diǎn)不僅對(duì)于整體項(xiàng)目工程而言是前提條件，同時(shí)對(duì)于鉆孔工作而言也具有重要性[1]。（鉆孔結(jié)構(gòu)如圖2，對(duì)于每個(gè)單孔，根據(jù)設(shè)計(jì)部門提供技術(shù)指導(dǎo)，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行單孔設(shè)計(jì)）

2.5鉆進(jìn)操作

（1）鉆進(jìn)方法選擇①硬質(zhì)合金鉆頭鉆進(jìn)應(yīng)檢查鉆頭鑲焊質(zhì)量，不合格者禁止下入孔內(nèi)。金剛石繩索鉆進(jìn)應(yīng)檢查鉆具單動(dòng)性能及間隙配合情況。下鉆具快接近孔底時(shí)，應(yīng)提前開泵緩慢下放，慢速掃孔，待到孔底鉆進(jìn)正常時(shí)，再給予所需壓力與轉(zhuǎn)速；②合金鉆進(jìn)。開孔及松軟地層采用合金鉆頭，選用的規(guī)程為：適當(dāng)?shù)你@壓、較快的轉(zhuǎn)速及較大的泵量，即采用“中壓、快轉(zhuǎn)、大泵量”的鉆進(jìn)規(guī)程。在這類地層中鉆進(jìn)，常易發(fā)生糊鉆、蹩水、坍塌、超徑等孔內(nèi)復(fù)雜情況。為此，一方面選用優(yōu)質(zhì)泥漿護(hù)孔，以保護(hù)孔壁；另一方面選用大出刃或肋骨式鉆頭鉆進(jìn)，以防糊鉆、蹩水；③金剛石鉆進(jìn)。基巖部分采用金剛石鉆頭，具體操作技術(shù)要求按《巖芯鉆探規(guī)程》中規(guī)定執(zhí)行，使鉆壓、轉(zhuǎn)速和泵量三個(gè)規(guī)程參數(shù)，達(dá)到合理的配合。鉆頭選擇具有較強(qiáng)的廣譜適應(yīng)性和較長(zhǎng)的工作壽命鉆頭，無論地層和巖石硬度、研磨性、完整程度、可鉆性怎樣變化，鉆頭都能與所鉆巖石相適應(yīng)，做到胎體正常磨損、金剛石正常出露、有較厚的工作層并消耗合理、保徑效果良好[2]。才能在提高鉆速的同時(shí)減少鉆頭的磨耗，延長(zhǎng)鉆頭的使用壽命，降低成本。

（2）鉆進(jìn)注意事項(xiàng)。鉆探施工中應(yīng)嚴(yán)格按照《地質(zhì)巖芯鉆探規(guī)程》中有關(guān)規(guī)定執(zhí)行，并注意以下幾點(diǎn)：①復(fù)合片切削具屬于聚晶金剛石，并且其厚度較小，本身屬于硬質(zhì)合金，所以耐磨性有限，因此復(fù)合片鉆頭在使用過程中受到極大限制，只適用于硬地層中，而本次鉆探地層中，局部地層含有硬質(zhì)巖層，所以要及時(shí)對(duì)鉆頭采取相應(yīng)措施，以確保鉆進(jìn)工作能夠順利開展；②在選擇鉆壓時(shí)，要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇，鉆壓不能過大，尤其是鉆頭進(jìn)入孔內(nèi)，要將鉆壓施以嚴(yán)格控制，實(shí)現(xiàn)輕壓慢鉆初磨5～10min，然后再開始使用正常鉆速和鉆壓；③在鉆孔結(jié)束后，要確保孔內(nèi)清潔性，孔內(nèi)沉砂不得大于0.3m，制定泵量時(shí)，要比以往大一些，以提升鉆頭冷卻性以及巖粉排除性；④要將鉆頭保養(yǎng)及輪換工作順利開展，可以先使用外徑較大鉆頭，然后交替使用外徑較小鉆頭，以減輕不必要的磨損，避免鉆頭出現(xiàn)故障，從而影響正常工作；⑤進(jìn)尺緩慢不得盲目加壓，不打懶鉆；⑥在鉆進(jìn)過程中要注重不適用金剛石鉆頭進(jìn)行掃孔、掃掉塊、掃殘留巖芯，以避免鉆頭出現(xiàn)故障，同時(shí)也有效規(guī)避巖芯堵塞、輕鉆無效以及鉆速驟降等現(xiàn)象發(fā)生；⑦減壓鉆進(jìn)倒桿時(shí)，必須先用升降機(jī)將孔內(nèi)鉆具拉緊（不得提離孔底），倒桿后用油缸減壓并在小于正常鉆壓情況下平衡開車。

（3）沖洗液、泥漿及堵漏。沖洗液被譽(yù)為鉆探工程的“血液”，加強(qiáng)對(duì)沖洗液的研究有助于保證鉆孔順利進(jìn)行，提高鉆進(jìn)效率，加快鉆進(jìn)速度[3]。深孔復(fù)雜地層鉆進(jìn)，為防范埋（卡）鉆、糊鉆等孔內(nèi)事故的發(fā)生，應(yīng)遵循以下原則[4]：①預(yù)防為主、防治結(jié)合，因地制宜、綜合治理；②必須用泥漿作為沖洗液，及時(shí)使用并切實(shí)用好；③水泥等固結(jié)護(hù)壁方法，原則上在地層條件、孔內(nèi)情況許可和后續(xù)工作可保證固結(jié)體穩(wěn)固的情況下使用；④孔壁失穩(wěn)與鉆孔漏失伴隨發(fā)生，原則上應(yīng)先處理鉆孔漏失，盡量采用低密度、低失水沖洗液鉆進(jìn)，發(fā)生微漏或?qū)⒁龅铰┦У貙訒r(shí)將惰性材料添加到?jīng)_洗液中等是預(yù)防漏失常用的措施；⑤護(hù)壁工作必須有合理的鉆井技術(shù)措施和操作工藝配合：如控制提下鉆速度、不在已知漏層位置開泵、控制鉆進(jìn)泵量、打撈內(nèi)管與提鉆時(shí)應(yīng)隨時(shí)向孔內(nèi)回灌泥漿等。

（4）鉆進(jìn)沖洗液、泥漿。礦區(qū)基本地層為灰?guī)r、砂頁巖等，地層軟硬夾層發(fā)育，局部斷裂構(gòu)造、巖溶發(fā)育。當(dāng)不能應(yīng)用繩索取芯鉆進(jìn)快速通過時(shí)，一定要調(diào)整沖洗液的密度、黏度、失水量等指標(biāo)，加強(qiáng)護(hù)壁能力[5]。針對(duì)鉆進(jìn)過程中易產(chǎn)生埋鉆、卡鉆現(xiàn)象，沖洗液及泥漿簡(jiǎn)初步計(jì)如下：①完整、孔壁穩(wěn)定的地層，采用清水做沖洗液。金剛石鉆探、斜孔鉆探應(yīng)加入潤(rùn)滑防阻劑，優(yōu)先選用陰離子型潤(rùn)滑劑，鉆進(jìn)含鈣離子地層應(yīng)選用復(fù)合型潤(rùn)滑劑。潤(rùn)滑劑參考用量：清水0.3%～0.5%，泥漿1.0%～1.5%；②較完整、有輕度坍塌的地層，采用優(yōu)質(zhì)泥漿或只加高分子聚合材料(加量0.5%～1.0%)或廣譜類護(hù)壁劑（加量2%～3%）的沖洗液小泵量循環(huán)。如采用配方為膨潤(rùn)土5%，片堿（NaOH）0.1%,水解聚丙稀銑胺（PHP）200ppm1.5%，鈉羧甲基纖維素（CMC）0.3%泥漿，其性能：密度：1.03g/cm3，粘度22S，失水量：8ml/30min，PH值：8；③破碎、裂隙發(fā)育、掉塊、坍塌，或有不同程度的漏失的地層，采用不同性能的優(yōu)質(zhì)泥漿做沖洗液。如采用鈉羧甲基纖維素泥漿，其基本配方為：造漿粘土粉150～200g，水1000ml，純堿5～10kg，鈉羧甲基纖維素6g。泥漿性能：密度：1.07g/cm3，粘度30S，失水量：小于12ml/30min，PH值：9.5。快速穿過后，應(yīng)注水泥重新造壁。斷層帶存在徑流地下水時(shí)，應(yīng)采用速凝漿液造壁或堵漏。

（5）堵漏。①孔隙及微裂隙失漏時(shí)采用如下方法：靜止堵漏。發(fā)現(xiàn)漏失后立即停鉆，上提鉆具一定高度，停泵靜止幾小時(shí)，孔內(nèi)液位不再下降，可繼續(xù)鉆進(jìn)。惰性材料堵漏。泥漿中加入3%的惰性堵漏材料隨鉆循環(huán)，在漏失位置架橋封堵。交聯(lián)封堵。部分水解聚丙稀銑胺沖洗液加入石灰或水泥作交聯(lián)劑；②壓差產(chǎn)生的漏失采用如下方法：降低泥漿密度。鉆進(jìn)中循環(huán)液液柱壓力過大壓裂（漏失）地層，可采用逐步降低漿液密度，使之與低孔隙壓力的地層平衡止漏；③裂隙、破碎帶漏失時(shí)采用如下方法：采用水泥護(hù)壁堵漏。選擇速凝，早期強(qiáng)度高，低密度的硫鋁酸鹽水泥，也可用普通水泥摻加速凝劑、早強(qiáng)劑，用平衡法灌水泥漿堵漏。

3技術(shù)措施效果

通過以上各種合理的措施，加上選用的設(shè)備合理、鉆進(jìn)方法、技術(shù)方案、參數(shù)考慮周全、單位的重視、項(xiàng)目部的有效管理、熟練的機(jī)器操作等手段和方法的配合，使我們?cè)谶@次的鉆探施工過程中，做到了優(yōu)質(zhì)、高效、安全、低耗地完成本次鉆探施工任務(wù)。

4結(jié)束語

隨著科技技術(shù)的快速發(fā)展，地質(zhì)找礦工作可利用的手段方式也在不斷地更新發(fā)展。地質(zhì)取芯鉆探手段作為傳統(tǒng)的、直觀的找礦方法之一，仍舊在地質(zhì)行業(yè)中廣泛使用。近年來，我國國民經(jīng)濟(jì)也在不斷快速發(fā)展，所以地質(zhì)找礦也漸入佳境，完成了以點(diǎn)到面的變化。地質(zhì)取芯鉆探也面臨著設(shè)計(jì)要求高、深度大、角度大、地層復(fù)雜、熟練的一線操作人員匱乏等一系列問題。在施工單位接到礦區(qū)巖芯鉆探任務(wù)時(shí)，要采取有針對(duì)性施工技術(shù)方法，同時(shí)也要保證方案編制遵循著由面到點(diǎn)、由粗到細(xì)原則，避免模式統(tǒng)一，技術(shù)方法也要隨著單孔所遇問題及時(shí)調(diào)整。現(xiàn)場(chǎng)深孔作業(yè)前必須有詳細(xì)的工程設(shè)計(jì)，這是保證工程順利實(shí)施的基本前提。應(yīng)有針對(duì)性的配置適宜的設(shè)備、材料、專業(yè)人員。單孔施工必須嚴(yán)格執(zhí)行編制的鉆孔結(jié)構(gòu)，特別是沒有到達(dá)設(shè)計(jì)變徑深度，不能由于鉆探困難、鉆探成本加大等因素影響而提前變徑，導(dǎo)致鉆孔達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)一線操作人員的專業(yè)素質(zhì)教育，督促現(xiàn)場(chǎng)規(guī)范操作。通過信息交流，及時(shí)更新更科學(xué)的鉆探材料，這樣才能保證完成鉆探取芯任務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫建華,張永勤,趙海濤,等.復(fù)雜地層中深孔繩索取心鉆探技術(shù)研究[J].探礦工程(巖土鉆掘工程),2006(5):46-50.

[2]趙廣偉,楊革,梁廣華.深孔繩索取心金剛石鉆頭性能參數(shù)探討[J].探礦工程(巖土鉆掘工程),2013,40(5):75-79.

[3]牛百強(qiáng).地質(zhì)探礦工程存在的問題與防范對(duì)策[J].西部探礦工程,2013,25(4):149-150+154.

[4]孫建華,劉志方,耿瑞倫.制定綜合技術(shù)對(duì)策提高地礦部門鉆探生產(chǎn)效率[J].北京地質(zhì),1996(4):28-33.

[5]孫建華,王林鋼,梁健,等.深孔小直徑繩索取心鉆進(jìn)施工調(diào)研分析和技術(shù)建議[J].探礦工程(巖土鉆掘工程),2016(2):12-17.

作者：劉智光；鐘葉青；李超 單位：江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局九一六大隊(duì)