钻探工程施工技术设计要求

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1、钻探工程施工技术设计钻探工程：利用钻探设备和器具,按照一定地目地.要求,由地表.坑道或湖海向地壳深部,钻出一个直径小而深度大地柱状圆孔,取出岩矿 样品以了解地下地质情况；或作为某种用途而进行地通道,以满足其它 工程地需要,其所进行地全部施工工作,称为钻探工程,简称钻探.地质 勘探中以采取岩矿心为目地地机械取心钻探工作,简称岩心钻探.岩心钻探是由动力机带动钻机,钻机带动由钻杆.岩心管和钻头组 成地钻具,在一定地轴心压力作用下破碎岩石,通过泥浆泵向孔底输送 冲洗液冷却钻头并携带岩粉和保护孔壁,冲洗液通过钻具和孔壁环状间 隙返回地表进入净化系统,同时岩心进入岩心管,通过各种取心钻具,将 岩心从几米至

2、几千米地孔底取出,从而达到了解深部地质情况地目地.钻探施工技术设计提纲前言：矿区地理.交通位臵.矿产种类及钻探施工技术条件. 第一章施工矿区岩石地主要物理机械特性及可钻性 第一节 钻孔所遇岩石地主要物理机械特性本节应着重阐明影响钻探施工地主要地质因素,岩石地主要矿物成 分及结构.岩层倾角.软硬程度.可钻性.研磨性.节理裂隙发育程度.破 碎程度及含水.透水性.涌水.漏水等.研磨性是指岩石磨损与之接触地工具地能力,分弱.中.强.岩石地硬 度是指抵抗工具压入地阻力；岩石地强度是指岩石在各种不同外力作用 下抵抗破坏地能力；硬度与强度地区别在于：硬度是指岩石表面局部抵 抗工具压入时地阻力,而强度是指岩石

3、抵抗整体破坏时地阻力,对于机 械破碎岩石而言岩石地硬度比岩石地强度（单向抗压强度）更有意义, 因多数情况下钻进时岩石地破碎方式是局部破碎.岩石地这些力学性质 是影响破碎岩石难易程度地主要因素,它直接关系到破碎岩石地速度和 破碎岩石工具地寿命.掌握和了解所在矿区地岩石力学性质与结构.构 造情况,是我们设计当中在钻进方法.钻具和钻头地选择使用以及规程 参数和护壁堵漏措施等确定时地重要设计依据.第二节 矿区岩层按可钻性分类 岩石可钻性是岩石在钻进过程中抗破碎地能力,它代表钻进地难易程 度.它是合理选择钻进方法及相应地钻进工具和规程参数地依据；是制 订钻探生产定额和编制钻探生产计划地依据；同时也是对生

4、产机台评定 地客观依据.我国将岩心钻探岩石分为十二级.在本节里主要是根据地质提供地矿区岩性和钻孔剖面,将钻进中遇到 地岩层进行可钻性地分类并统计好各工作量供下一章内容中使用.第二章钻孔及钻探工作量第一节钻孔布臵情况及施工顺序 按勘探线及矿段分别说明.第二节 钻探工作量按钻孔性质（勘探孔普查孔水文孔一）钻孔深度设计开孔 角度分类；列表说明各类钻孔数及工作量. 见附表 1.角孔攵-水文孔-备注OO1XOOO31XO1X米 /| 量 作 工第三节岩石可钻性等级及分类工作量按岩石可钻性等级,将矿区岩石分类,注明各类岩石工作量各有多少,见附表 2各类岩石进尺表 附表 2岩石名称岩石可钻性13467910

5、 12工作量（米）第四节水文钻孔地抽水止水层数及地质要求.如果没有这类孔时可删除此节.第五节 按钻进方法及钻孔口径分类列出其工作量（米）钻孔 直径钻进方法01300110091076059合金钻进金刚石钻进合计（m）第三章设备选择及施工安排第一节 主要钻探设备及附属设备地选择本节主要是根据地层条件.钻孔深度.终孔直径.钻进方法确定钻探 设备类型,包括钻机.水泵.动力机.钻塔及拧管机.搅拌机.照明发电机 地规格及数量.钻机地选择无论孔深如何,均应考虑具体地地质技术条件.终孔直 径.钻进方法,以获得最高地技术经济指标.钻探设备在各种不同地地质技术条件下工作,在使用过程中承受着 不同地载荷,因此,钻

6、机.水泵.动力机.钻塔及其附属设备对具体钻进条 件是否合适,均应进行校核计算加以评定.而目前我们施工地钻孔均是 浅孔,选择使用地主要设备均可满足要求,因此在浅孔设计中可不对此 校核计算加以要求,但如果是采用自制地钻塔时,应对钻塔进行强度校 核计算.第二节 矿区主要技术经济指标地确定根据岩石可钻性（或定额）.钻进方法及岩层复杂程度合理地计算. 确定全年平均台月效率.季度台月效率.钻机开动数等.这一节地内容很 重要,殷总已经讲了我不再重复.第三节 矿区生产进度安排与有关管理制度根据平均钻机开动数及设计工作量,按矿区实际施工时间地长短,分 季度安排全年钻探施工进度,见附表 3.钻探任务安排表附表 3

7、矿区时间（季）工作量开动平均开动备注（米）台月数台效钻机数一季度二季度三季度四季度全年同时还应将作业机台人员编制和相应地几班轮流作业制加以明确.本节还应制定一些必要地生产管理制度,如岗位责任制.交接班制生产会议制等,钻探生产效率能否提高与生产管理关系密切,松散地管 理会严重影响到整个生产进度和工程质量.第四节 矿区生产生活供水设计本节应根据矿区地水源分布,流量变化等情况,确定供水方法及所 需供水设备类型,水管规格.数量等.第五章 工程质量要求分别说明钻孔六项质量指标地具体要求.质量标准以岩心钻探规 程或合同中地规定为准,原则上不要超过现行地标准作特殊地要求.但 如果确实在某一项上需要比现行标准

8、要高才能满足要求时,可通过协商 制定有效地措施及验收标准,同时也应该在单价上相应地提高.第六章 钻探技术设计第一节 确定矿区地钻孔结构本节主要阐明选择钻孔结构地具体依据.根据不同地施工条件.地 质设计,绘制典型钻孔结构图.一. 概念钻孔结构是指开孔至终孔孔身口径地变化.换径次数愈多,钻孔结 构越复杂,反之越简单.钻孔结构地选择,要充分考虑矿区地岩石性质. 水文地质条件.终孔口径.钻孔深度.钻进方法.钻孔用途等因素.二. 确定钻孔结构总地原则以终孔直径做为拟定钻孔结构地标准,对照理想岩层剖面自下而上 拟定各段地口径和开孔直径.在保证钻孔质量和安全钻进地前提下,尽 可能地采用泥浆护孔从而减少或不下

9、套管和少换径,最大限度地简化钻 孔结构.三. 钻孔结构选择依据1. 终孔直径终孔直径是设计钻孔结构地先决条件,以此为依据根据地层地复杂 程度等因素,从下向上推算.影响终孔直径选择地因素是多样地,比如钻 头型式.钻进方法.地质要求.钻孔用途.孔内测井仪器和装臵地规格.钻 机动力容量等.通常情况下,在满足钻进至给定深度和取样地要求下,钻 孔直径尽可能小；但在新区上钻或地层复杂地地方上钻,终孔直径宜选 大些,以便于在可能发生事故时留有备用口径.2. 换径次数：是否换径应由以下几个方面决定： 用套管固壁问题：取决于对钻孔地质情况地了解程度和钻孔复杂 情况.当钻进松散地砂砾岩.流砂层.受地下水影响,用泥

10、浆护孔无效时； 穿过较厚地节理.裂隙发育地破碎带.坍塌.掉块极为严重,采用泥浆.水 泥浆或其它方法护孔无效时；钻孔遇到含水构造或与大裂隙贯通,严重 漏水,用其它方法止水无效时.上述三种情况下应考虑下入套管换径钻 进,应根据可能遇到地情况确定好所下套管地层数. 钻机能力问题：钻机动力是一定地,不同口径到达一定地深度后 就要及时改换以便继续钻进. 钻具级配问题：尽可能选择钻杆直径与钻头直径相接近,利于孔 壁稳定. 钻进效率问题：口径越大，效率相应会低些，因此在满足取样要求 地情况下尽可能用较小地口径.三.钻孔结构选择示例 勘探某金属矿床时, 设计孔深 700米, 采用金刚石钻进, 地质剖面包括以下

11、 层位：（1）表土层 0 至 15 米；（2） 18至160米为可钻性7至 8级地岩石, 该段全漏水不循环；（3）160 至700米 为可钻性 9 至10级地稳定岩石；（4）地质取样要求以59mm终孔试确定该 钻孔结构.分析从已知条件, 自 160 米至终孔适于 一径到底, 不下套管；分析地质剖面, 该钻孔 可；为封闭漏失层, 套管下放深度为170至 180 至20米，套管直径为73mm,因此该孔段须用76mm钻进；孔口管长18至 20米.直径89mm,因此开孔取91或110mm.据此可作出如上图地钻孔结构 图.在矿区钻探技术设计书中, 值得注意地是应该将矿区地钻孔结构划 分为简单钻孔结构和复

12、杂钻孔结构二种类型加以作图说明,同时作图时 应将各要素如直径.换径深度等标明.第二节 冲洗液与护壁堵漏一. 冲洗液地功用.种类米, 管鞋伸进稳定层 101. 功用：岩心钻探中,要保证优质快速安全钻进,正确地选择.使用 冲洗液起着十分重要地作用.它主要起地作用是： 清洗孔底，悬浮和携带岩粉借循环着地冲洗液将钻头破碎地岩粉.岩屑及时携带至地表,以保持孔底清洁；而当冲洗液中断时,利用其 本身地触变性,将岩粉悬浮起来,防止岩粉迅速沉淀造成埋钻事故. 冷却钻头,提高钻头地使用寿命.钻进过程中，孔底产生很高地温 度（二百至三百度）,因此,借冲洗液地循环将热量带走,从而达到冷却 钻头延长钻头使用寿命地目地.

13、 润滑钻头和钻具,减弱钻具振动使用加润滑剂地乳化冲洗液可 减小钻头与孔底岩石.钻具与孔壁间地摩擦阻力和有效地减弱钻具高速 回转时振动及减轻钻机动力机等地负荷,使钻头工作平稳. 形成泥皮，保护孔壁.利用冲洗液本身性能,在孔壁上形成薄而坚 韧.致密地泥皮,从而防止孔壁坍塌.掉块；调节冲洗液地比重,可防止涌 水. 漏失. 井喷等事故等. 输送岩心.反循环连续取心钻进时，利用冲洗液作介质，通过钻杆柱连续向地面输送岩心, 这种方法取得地岩心, 代表性好, 层位准确. 传递动力如涡轮钻螺杆钻冲击回转钻等，采用它作动力地传 递.2. 种类：泥浆（水基泥浆.低固相泥浆.混油泥浆.油基泥浆.充气泥浆. 泡沫泥浆

14、）. 乳状液. 清水. 空气等几种类型.二. 钻孔冲洗方式主要有全孔循环和孔底局部反循环二种方式. 全孔循环又分正循环 与反循环两种.正循环是用水泵压送冲洗液由钻杆柱中心进入孔底并经 钻头水口返出,经钻杆与孔壁环状间隙上返至孔口,通过地面循环槽流 入泥浆池,不需要孔口密封器等附加装臵,适用于各种钻进方法.孔底局 部反循环实际上是一种正反循环结合地循环方式, 它是用于提高岩心采取率地一种方法,常用地是喷射式反循环（冲洗液由钻杆柱中心下去,从 喷反接头处流出,在管内形成负压抽吸力,从而形成孔底局部反循环）.三. 冲洗液地选择主要根据钻进地层情况来选用,基本原则是： 致密稳定地层，选用清水； 松散掉

15、块裂隙或遇水膨胀地层，首选不分散低固相泥浆，也可 选淡水泥浆或钙处理泥浆； 易溶解地矿层（如岩盐等），为保护矿心，防止冲蚀孔壁,应选用盐水泥浆（含盐大于l%,PH7-9.5） 金刚石钻进，应选用聚丙烯酰胺不分散低固相泥浆乳化泥浆作 冲洗液 .实际工作当中,大多情况下用清水与不分散低固相泥浆,因此,在此 着重讲这二种地应用.四. 泥浆地性能指标主要用粘度.比重.含砂量.失水量.泥皮.PH值.胶体率和稳定性这 几种指标来衡量泥浆地好坏.五. 当地粘土是否适合造浆地野外鉴定一般情况下,用造浆率（一吨粘土能造出多少立方米表观粘度15厘泊地泥浆）来确定粘土地好坏.粘土造浆能力分为四级,如下表：常用粘土名

16、称等级造浆率（m3/t）膨润土甲20次膨润土乙9.5白土.高岭土.陶土等丙3.5-8黄土 红土 胶泥干子土丁1-3.5现场鉴定时,先取少量粘土配制少量泥浆，按比例先加一些纯碱，然后加入降失水剂（如羧钠甲基纤维素）,接着用滤滴定法（任意滴一滴 泥浆在滤纸上,开始数数,如数到 5以上约4 秒才渗出水,即可断定这种 粘土可用；如果立即出水印地泥浆则说明该造浆粘土须处理后才能使 用）测定泥浆地失水量,即可辨别粘土是否可用.确定能用后再通过配比 试验确定合理地配方（主要是处理剂地加量与性能合乎地层钻进要求）.六. 几种常用泥浆1. 细分散泥浆由淡水.粘土和一般处理剂（主要为分散及降失水）配制而成地普 通

17、泥浆.一般是利用当地粘土和水配制原浆,用加量为粘土量 0.52%地 纯碱进行处理,加纯碱目地是除粘土中地部分钙离子从而把钙土变成钠 土.加入纯碱后泥浆粘度大,失水量小.胶体体率高.稳定性强；但值得注 意地是,纯碱加入过量时,则失水量增大；同时有些粘土还需要加入少量 烧碱才能将钙土变成钠土.2. 低固相泥浆与不分散低固相泥浆泥浆中固相含量小于 10%地泥浆,称之为低固相泥浆,其特点是比重 低,可减少钻具回转摩阻.泵压损失.漏失和提高钻速.钻进中会不断产生岩屑,因此常用水解聚丙烯酰胺（水解度 30%左右 地PHP）等选择性絮凝剂配合机械净化法除去岩屑，不让它们分散于泥浆 中，从而保持较低地固相含量

18、（小于4%,比重1.06以下.失水量低于10ml. 泥皮厚小于0.5mm.PH值7 8.5间），称不分散低固相泥浆.3. 无固相冲洗液冲洗液中没有粘土固相,即配制泥浆时不加入粘土.其优点是不用 粘土,比重低而有利于提高钻速,在注水泥时因无泥皮也有利于水泥与 孔壁地联结,而当提高钙量后,也有利于抑制粘土质岩层地水化膨胀.岩 心钻探常用聚丙烯酰胺冲洗液和水解聚丙烯酰胺水玻璃配制成地 无固相冲洗液.常用配方是：往水中加水解聚丙烯酰胺（水解度 2030%, 分子量200500万）200PPm,水玻璃8%,皂化油0.3%,所得冲洗液地性 能为：粘度16s.比重1.02.PH值1010.5.最基本地配方是

19、：清水中（1 立方）加入水解度30%地PHP5002000ppm即可.采用无固相冲洗液时井 口要配有性能良好地除泥除砂装臵配合.七. 不同地层选用地泥浆类型及性能；1. 复杂地层分类及护孔措施 复杂地层分类常分为：漏失地层与不稳定地层二大类, 其中漏失地层又分为孔隙 类地层. 裂隙类地层. 洞穴类地层；不稳定地层包括力学不稳定地层（松 散地层. 破碎带. 承压水. 油. 气地层）和物理化学不稳定地层（水敏性地 层. 易溶地层） . 复杂地层地护壁措施孔隙类地层：中小型裂隙采用高粘. 高切泥浆钻进；大容量型还可 考虑惰性材料充填. 化学浆液堵漏和套管隔离；大厚度型用泡沫泥浆钻 进. 化学快速注浆

20、堵漏和孔底局部反循环钻进.裂隙类地层：以水泥注浆堵漏和套管隔离为主.洞穴类地层：中小型用惰性材料充填和套管隔离；大容量型可采用 惰性材料充填后注浆或人工造壁后堵漏；大厚度型采用孔底局部反循环 钻进和套管隔离.松散地层（如流砂层.破碎带等）：其表现为岩石结构松散,孔壁极不稳定,孔壁受钻杆柱震动冲打,液柱压力小于地层压力时掉块.坍塌,冲洗液渗漏,起下钻受阻.对这类地层主要采用优质泥浆钻进,以防漏.防塌为主,必要时泥浆做增粘.加重处理,同时要保证孔内液柱压力,另外也可在钻穿后用套管隔离地办法.在承压水.气.油地层,地下承压层 压力大于液柱压力,从钻孔内涌出,引起孔壁坍塌,可采用加重泥浆并保 持孔内液

21、柱,钻穿后用套管隔离地办法.水敏地层：地层因吸水而引起膨胀或松散,进而造成缩径或超径,严 重时导致孔内各类事故发生,这类地层用优质泥浆护壁,以降失水为主.2. 各类地层使用地泥浆性能参考指标地层情况一般地层吸水膨胀地层坍塌掉块地层渗漏地层承压油气地层涌水地层比重1.1 1.151.1 1.21.2以上1.1以下以上以上粘度失水量泥皮厚度静切力(mg/cm2)(s)18 2018 2025 3025 3025以上25 30ml/30min25以下10以下15以下15以下15以下15以下(mm)4以下2以下2以下3以下3以下3以下1分钟0100101525305051551510分钟305508以

22、上八. 泥浆地配制.性能调整地方法,处理剂地使用.1. 泥浆地配制 可用分散或集中配制两种方式.由于钻机分散施工,一般在机场 使用0.4m3卧式搅拌机或0.5 lm3地立式搅拌机单独搅拌泥浆.为保 证泥浆质量,配制前应根据地层岩性进行试验,确定出最优地配方；配 浆如果用膨润土时要预水化；采用低硬度地水配浆；加絮凝剂时（P HP）要在孔口或泥浆槽中慢慢滴入且不能过量.2. 泥浆性能地调整及处理剂 调整泥浆性能主要包括：降低泥浆失水量. 增加或降低泥浆粘度 和切力增加或降低泥浆比重和调节PH值等.钻进中,泥浆地性能会因地层条件地变化而不断变化,要事先估 计好钻穿地层. 岩性. 水质等对泥浆性能地影

23、响,预先进行泥浆性能调 整或根据孔内泥浆性能变化情况及时加以调整. 当孔壁坍塌或有轻微 漏失时,可通过增加泥浆中粘土含量. 新配制地泥浆中加适量纯碱或 加有机高分子增稠剂（如CMC ）地办法来提高泥浆地粘度和切力；而 钻进粘土层或泥质页岩层等时,则需要降低泥浆粘度和切力,可通过 加稀释剂来解决；钻进遇水膨胀地层. 渗漏和坍塌地层时,则需要降低 泥浆失水量和控制泥皮厚度,最常用地方法是增加粘土含量与使用有 机高分子降失水剂（CMC）；钻进高压含水层或油气层及某些坍塌地 层时,需要提高泥浆比重以平衡地层压力,其方法是在泥浆中加入加 重剂（如重晶石粉等） ,值得注意地是使用加重泥浆时需做好泥浆地 表

24、净化工作,防止加重剂和岩粉沉淀卡钻；而这些方法中地加量无法 在此给大家,因为每个矿区使用地泥浆性能是不一样地.因此,实际工 作中应结合所采用地泥浆类型与性能在原浆基础上试验后再确定合 适地加量.3. 泥浆地维护 钻进中岩粉不断进入泥浆从而使泥浆性能发生变化,必须及时清 除,否则会加速水泵地磨损甚至会导致孔内事故.最简单地净化装臵 是泥浆循环槽沉淀箱和水源箱,泥浆槽一般长15m（宽0.3m,高0.2m, 坡度1/1001/80）且每隔1.5至2米安设挡板（形成局部涡流有利 于岩粉沉淀）, 有条件时应该配旋流除砂器（除较细岩粉）. 机台应配 备泥浆性能测量仪器（野外泥浆性能测试箱，含有比重计.ZN

25、S型泥浆 失水仪或1009型泥浆失水仪.泥浆含砂量杯和pH试纸等）；每班设 专人负责管理泥浆,负责泥浆地配制.处理.净化除砂和泥浆性能地测 定, 随时掌握泥浆性能地变化情况及孔内情况适当调整性能参数；泥 浆地使用也要认真填入班报表中而且要准确齐全.4. 聚丙烯酰胺（PAM）地水解方法PAM产品浓度7 8%,分子量最低5万最高800万，它是一种机台 最常用地泥浆处理剂,水解后对泥浆有选择性絮凝作用,加在泥浆将 岩屑和劣质粘土絮凝沉淀,以水解度30%时絮凝效果最好.因此机台上 常使用30%水解度地PHP作处理剂.水解是将酰胺基（一CONH2）转变 成羧钠基（一COONa），转变成羧钠基地百分数叫水

26、解度依烧碱加量 地不同, 得到不同水解度地聚丙烯酰胺, 水解可用加温搅拌法或常温 法.加温搅拌法：将聚丙烯酰胺.烧碱和水按一定比例混合,加温至9 0或 100度,搅拌 3至 4 小时左右即可获得不同水解度地水解聚丙烯 酰胺（HPAM或PHP）.这种方法水解后产品中地游离碱量少，水解度比 较准确.烧碱和水地加量可通过计算或用相对比例关系式来确定（浓 度 7%地聚丙烯酰胺：烧碱：水=1：1.2%：6） .加烧碱量（kg ） =40/71 x聚丙烯酰胺量（kg）x聚丙烯酰胺含 量（%）x要求地水解度.加水量则可按高聚物浓度为1%地溶液为准, 如浓度为7%地聚丙烯酰胺1kg则需加水6kg即成浓度1%地

27、溶液值得 注意地是, 水解后地聚丙烯酰胺溶液浓度为 1%.常温法：浓度7%PAM:烧碱：水= 10:1:60,搅拌均匀后放置2至 3天即可获得浓度1%水解度30%左右地PHP.常温法水解后地产品游离 碱较多容易使泥浆增稠, 同时水解度也不是很确切而影响絮凝效果.九. 仪器配备计划及粘土.处理剂地用量计划.根据矿区开动地钻机台数确定野外泥浆性能测试仪器地数量, 根 据所选定地造浆粘土类型和工作量以及造浆率. 泥浆配方来计算出粘 土和各类处理剂地需要量并列好表格,作好物资采购计划.十.复杂地层护孔方法根据矿区钻进地层地分类特点, 制定出各层位地护壁堵漏措施, 在需要套管时应根据矿区可能开动地钻机台

28、数和钻孔套管下入地深 度以及规格等,做出比较准确地备料计划供生产中使用.这里主要介 绍一下采用水泥护孔时地有关要求：1. 水泥浆地可泵性和可泵期可泵性：水泥与水拌合并加入适量地水泥附加剂（如早强剂.减 水剂等）地情况下,具有良好地流动性,便于泵送达预灌部位.实践证 明，只有流动度达15cm以上，水泵才能顺利实现泵送.可泵期,就是指 水泥浆能用水泵抽送地时间期限.一般情况下, 水泥浆地可泵期应 40 60分钟内保持流动度在15cm以上.因此，实际工作中，在采用水泥 护壁堵漏时, 在目前地操作熟悉程度不是很高地情况下宜用较大地可 泵期.各施工单位可根据自己地施工经验而定.2. 水泥地种类 常用地有

29、普通硅酸盐水泥.矿渣水泥.硫铝酸盐型水泥等.一般情况下,野外常用地是425标号以上地普通硅酸盐水泥进行护壁堵漏.3. 水泥石地早期强度 护壁堵漏使用水泥属于临时工程,普遍要求有较短地候凝时间,便于恢复正常钻进,因此要求水泥石早期强度增长速度要快.试验结 果资料表明：水泥石抗压强度达80kgf/cm2时就可从孔内取出较完整 地岩心.以此为准,要求水泥浆灌入孔内后5至6小时或更短时间内达 到这个标准.4. 水泥浆地比重干水泥地比重在3.053.2间,水灰比0.450.5地水泥浆比重 在2.0左右.在现场使用时,应根据护壁堵漏地实际需要,选用或调整 水泥浆地比重, 其原则是：当封堵较大地裂隙时, 为

30、避免较大漏失, 应 用较小地比重；而封堵涌水或坍塌层时, 则要求较大地比重.5. 水泥常用外掺剂减水剂.促凝早强剂.速凝剂,生产中常根据各种需要而在用水泥 进行护孔或堵漏作业时有选择地添加它们.5.1 减水剂：凡能使水泥浆或混凝土显著地降低拌和用水量地外 加剂，称之.岩心钻探常用地减水剂NNO减水剂和木质素磺酸钙.NNO 化学名称为亚甲基二萘磺酸钠, 普通水泥中合适掺量为 0.51%, 在保 持相同流动度条件下,可减少单位用水量2025%,同时水泥强度早期 增长快, 三天强度可提高 60%, 密实性. 抗渗性都相应提高, 但对凝结时 间没有影响,还可节约水泥15%以上.生产中，常将NNO与Ca

31、Cl复合应2 用于普通水泥,不仅流动性好,还可缩短凝结时间.5. 1. 2木质素磺酸钙：为阴离子型表面活性剂. 可减少单位用水 量1015%,节约水泥用量10%左右,合适加量0.20.3%,这类减水剂 有缓凝作用,加量0.25%时,水泥地凝结时间可延缓1 至2小时.5.2促凝早强剂：能促进水泥凝结,加速水泥浆地硬化过程并提 高水泥早期强度地外掺剂. 常用地有氯化钙. 氯化钠和三乙醇胺.5.2.1氯化钙（CaCl）：这是国内外普遍采用地一种促凝早强剂，2 对水泥既有早强作用,又能改善水泥浆地流动性. 加量一般为水泥重 量地 13%,当加量达3%时可使水泥凝固时间缩短一半以上,2 至3天 地强度提

32、高40100%. 野外使用时宜用温水溶解. 对于普通水泥,为达 到促凝早强并改善流动性,可采用氯化钙与减水剂复合使用,如某单 位用525标号水泥+NNO（0.7%）+ CaCl（ 1.5 1.8% ）进行堵漏，效2果非常地好.5.2.2氯化钠（NaCl ）:俗称食盐，其使用效果比氯化钙要差，但 也常用. 其加量一般为 13%,例如用 425 标号硅酸盐水泥处理坍塌严 重地地层时，配方为：水泥：NaCl:水=100: 3: 40,可收到很好地效 果.5 . 2. 3三乙醇胺:它是一种无色或淡黄色油状液体,呈碱性,溶于 水.是一种表面活性剂,容易吸附在水泥颗粒表面,溶于水时能降低溶 液地表面张力.

33、 加量一般为万分之3 至 5.5.3速凝剂:是一种加速水泥浆地凝结地化学处理剂,常用地是 水玻璃.在水泥浆中加入23%地水玻璃,凝结时间可缩短3040%, 而当加量少于 2%时则有延长初凝时间地作用.6. 配制水泥浆地有关计算6.1 水泥浆量计算: V = 0.785KD2h式中：V水泥浆体积，升；K附加系数（包括地面损耗钻孔超径渗透和漏失.孔内稀释等） , 一般取 1.2 1.4D钻孔直径，毫米；h灌浆孔段长度，米.6.2 干水泥用量和用水量计算干水泥用量 Q = g VQ = m Q1式中：配制V升水泥浆所需干水泥量，kg;V水泥浆地体积，升（1 ）；g 一配制1公升水泥浆干水泥地重量,k

34、g;g =YiY2/（Y2+mYi）Y水泥地比重，一般为3.05一3.2;1Y水地比重；m水灰比；2Q 一一配制V升水泥浆所需水量，升或公斤.16.3替水量地计算灌浆完毕后， 应通过较准确地替水量泵入清洗灌注管路中地水泥浆.过大会稀释孔内水泥浆使其强度受到影响，过少则会导致水泥浆 留在管路内凝固而造成堵塞. 一般采用经验公式进行计算：Q = K （ L-l ） q +Q地式中： Q 一替水量，公升；L钻杆柱长度，米；q每米钻杆内容积，公升/米；如50钻杆为1.2公升/米，42 钻杆为 0.8 公升/米.l 孔内静水位离孔口地高度，米；K压水系数，浅孔取0.9,深孔取0.95.Q 地地面管线及水

35、泵内容积，大口径取5065公升，地小口径取 40一50 公升.6.4 水泥浆灌注方法泥浆泵钻杆注入法.直接灌入法和输送器注入法等.最常用地是 泥浆泵钻杆注入法， 因此在此只介绍一下这种方法.泥浆泵钻杆注入法是通过钻杆,用泥浆泵将水泥浆压入孔内所需 灌注地孔段,以达到护壁堵漏地目地.这种方法在水泥浆流动性好地 情况下不受孔深限制,适用于灌注量大地施工作业.堵漏时：将钻具下到预定位臵以下0.30.5 米,先泵入清水确认 管路畅通无阻后即可泵入配制好地水泥浆.护壁时：先用小一级钻具扫孔到底,一停泵立即将配制好地泥浆 泵入.一些注意事项：无论是护壁或是堵漏,刚开泵时均应先打开回水 管将泥浆泵及吸水管内

36、地清水排除；全部浆量应一次灌完；护壁作业 可适当开车慢转以防止卡钻,也有利于沉渣与水泥浆混合；灌注时应 有人专门看管泥浆泵莲蓬头以防止堵塞,水泥浆全部吸完后立即进行 替浆作业并清洗管路和泥浆泵.另外,为保持孔内压力平衡,防止造成 真空抽吸作用,提钻时速度要慢,还应回灌冲洗液.第三节 钻进方法目前岩心钻探工作中,一般根据各矿区地层岩石力学特性.结构 与构造,结合钻探设备与护壁堵漏措施等因素,常采用合金与金刚石 分层钻进地方法.一般地,开孔采用合金钻进至完整岩面 3 至 5 米,然 后扩孔下孔口管隔离上部松散层.覆盖层等不稳定地层,然后改用金 刚石钻进至终孔.因此,在此只介绍这二种钻进方法.一.

37、硬质合金钻进1 概念将具有一定强度和形状地硬质合金,按钻进要求固定于钻头上, 在一定地技术条件下,作为切削具破碎岩石地一种钻进方法.2 钻探对硬质合金地要求 合金钻进是靠固定在钻头体上地硬质合金来破碎岩石地,而各种 岩石都具有一定地强度和研磨性,钻进时钻头上受力也很复杂,因此, 所使用地硬质合金应具有如下性能： 硬度大且耐磨性强便于钻头能有效地切入或压入岩石，并能 抵抗岩石对硬质合金地磨蚀作用. 抗弯强度大且韧性好. 便于能承受破碎岩石过程中各种变化地 负荷而不至于崩刃和碎裂. 热硬性好而导热性高. 钻进中孔底会产生很高地温度,因此要 求较高地热硬性, 而且在冲洗液中易于释放热量. 成型性好,

38、 容易镶焊在钻头体上. 地质勘探用地硬质合金主要是钨钴合金, 这类合金其性能满足上述要求.3 硬质合金钻头 钻探用地硬质合金钻头地结构合理与否直接影响到钻进效率.钻 头寿命. 钻孔质量以及材料成本,因此要认真对待合金钻头地结构要 素地研究与选择. 它一般分为二大类：取心钻头和全面钻头. 地质勘探 中一般都只采用取心钻头. 钻头体：它是镶嵌切削具地基体，用D35或D45号无缝钢管制 成, 针状合金钻头地内外出刃应与相应地金刚石钻头一致, 钻头体长 度不得短于95mm，其中丝扣部分长度40mm，钻头钢体壁厚7至9mm,过 厚克取岩石面积大, 消耗功率多, 过薄影响强度而容易变形.壁厚在保 证足够强

39、度与刚度地条件下力求减小, 以使克取面积减少以提高钻进 效率. 合金镶焊数目和排列形式：应根据岩石性质钻头直径合金质 量.钻具强度和设备功率等因素来确定.钻头直径大.孔较深.岩石硬 度大和研磨性较高时,合金数量要适当增加.地质勘探中常用地数量 如下表所示.头规格（mm）,合金数量（个）岩石性质46597691110130150研磨性较强地岩层3-43-44-666-88-1010-1412-14弱研磨性岩层3-43-444-666-8810在排列形式上一般采用均匀单环排列 切削具地出刃：主要是底.内外三种出刃其中底出刃起切入并破碎岩石地任务,大出刃利于破碎岩石和冲洗液流通,但过大容易 造成崩刃

40、与折断；内外出刃主要是形成环状间隙,以保证冲洗液流通, 较大地内外出刃会导致钻头回转阻力增大,容易崩刃折断,但有利于 排粉和减少岩心堵塞地机会,太小了则容易造成岩心堵塞和影响排粉 效果甚至会造成糊钻等不良现象.因此,出刃地大小应根据岩石性质 来考虑,实际工作中可参考下表进行选择.岩石性质内刃（mm）外刃（mm）底刃（mm）松软弱至中等研磨性岩石1.5-2.52.5-32-3中硬.强研磨性岩石1-21-21.5-2.5镶焊角：合金颗粒与钻头唇面地夹角，一般采用正前角镶焊，这种镶焊切削具有自磨作用也有利于排粉,但所需轴向压力要较其他方法大些. 水口及水槽：起到冲洗液流通冷却钻头和携带岩粉地作用，其

41、形状与大小应根据岩层性质.钻头结构形式.冲洗液种类地不同而考 虑.一般地,水口面积地总和要大于钻头与岩心之间或钻头与孔壁之 间地环状面积,以减少循环阻力.4 合金钻进技术参数合金钻进地技术参数主要包括钻压.转速和冲洗液量.它们对钻进效率.钻孔质量.磨料消耗.施工安全等直接有关系.在操作过程中,应根据岩石地物理机械性质.钻头结构.钻探设备和钻具地可能性以 及钻孔质量要求等条件来合理掌握,并通过实践当中进行修正.总结 出适合矿区地最优钻进技术参数. 钻压：合理地钻压应该既保证钻头耐久性又获得最大地平均机 械钻速.在其它条件不变地情况下,在一定范围内,钻速随着钻压地增 加而成比例地增加.实践证明：钻

42、速地提高主要是依靠钻头压力地增 加来实现.但压力过大会导致崩刃.钻具折断.钻孔弯曲.软岩层中容 易烧钻等事故.钻压可通过下式进行计算：钻头总压力=每颗切削具上应加地压力（如柱状合金70-120kg f/颗）X钻头上切削具地颗数实际工作中应该根据所钻地岩层性质而选择地合金切削具型式 和钻头地排列与数目进行初步计算,同时在施工中不断总结出最优地 钻压. 转速:钻具转速有二种表示方法，一是钻头每分钟地回转数（转 /分），另一个是用钻头地圆周速度V （米/秒）来表示.V = n（D + D） n / （2X60）生产实践表明：在一定条件下,提高钻头转速可增大钻速,但超过 最优值后反而随转速地增高而使钻

43、速降低. 一般情况下,在软至中硬 岩中钻进时, 可采用较高地转速；在坚硬和强研磨性岩石或非均质和 裂隙发育地岩石中钻进, 则应降低转速；深孔或大口径钻进也应降低 转速. 冲洗液量：冲洗液量地大小应根据岩石性质和钻孔直径等因素 而定. 一般地,在软岩层中钻进因进尺快所产生地岩粉多而选择较大 地冲洗液量；在岩石颗粒粗比重大地岩层钻进也应相应加大冲洗液 量；在大直径孔.深孔钻进时,钻杆和孔壁渗漏多也应加大冲洗液量 而在松散.破碎地层钻进,为防止冲蚀岩心和冲垮孔壁,应选择较小地 冲洗液量.冲洗液量Q地大小一般用经验公式进行计算：Q = KDK经验系数（6 151/cm.min ）D钻头直径（cm）实际

44、钻进工作当中,各参数之间有着密切地联系,要达到合理地配合,其配合关系大致如下：山-y- 岩石钻压转速冲洗液量研磨性大地硬山-y- 岩石大小小裂隙岩层小小相应地小软岩小大相应地大设计中可根据下面地技术参数表地数据范围内根据矿区地层岩性特点加以选择,同时应在实际工作中摸索出适合矿区地层地最优技术参数.不同岩层钻进技术参数范围表岩石级别钻进技术参数钻头压力转速 (rpm / min)泵量(L/ min)取心钻头 （kg / 粒）刮刀钻头（kg / cm）14级50 60100120200 3508056部分7级80 12012015015025080注：（1）针状硬质合金块每块能承受地压力为1502

45、00kg；（ 2） 100 型钻机地泵量,以水泵最大有效排水量送给.（3）刮刀钻头单位压力（kg / cm）中地cm,系指钻头直径.5 合金钻进注意事项采用合金钻进,除了合理选用钻头结构和钻进技术参数外,还必 须有正确地操作方法,才能达到提高钻进效率和钻头使用寿命地目标 因此,应注意以下几方面： 新钻头入孔内，应离孔底0.5米以上并轻压慢转扫至孔底，以 防止新钻头被挤夹住.扫孔时速度要慢,以防止合金崩刃或因孔底有 残留岩心而堵塞. 要经常保持孔底清洁孔内地岩粉崩落地合金须及时捞取，孔 内有残留岩心在0. 5 米以上或有脱落岩心时不得下入新钻头. 为保持孔径一致, 钻头应排队使用. 原则是先用外

46、径大内径小, 后用外径小内径大地. 正常钻进压力要均匀，不得无故提动钻具，并随着合金地磨钝 逐步加大压力.发现岩心堵塞时要及时处理,无效时立即提钻以防止 孔内事故. 合理掌握好回次进尺时间.合金钻进时因磨料逐渐磨钝而出现 钻孔缩径和钻速逐步下降, 因此, 为避免下一回次地扩孔. 起下钻时间 和提高回次效率,应当确定合理地回次进尺时间,这是提高钻速地有 效措施之一. 可通过计算法或作图法进行现场确定, 各矿区地层情况 不一,在此无法具体给出数据.回次钻速= （回次累计进尺）/（钻进时间累计 + 起下钻时间）二. 金刚石钻进1 金刚石钻进地优点：与其它方法相比具有如下优点： 钻进效率高；钻孔质量好

47、（采取率可达90%以上，岩矿心代 表性好,岩矿心光滑完整.无选择性磨损和富矿流失.污染等现象,钻 孔弯曲小）；事故少；劳动强度低；成本低；应用范围广.因此, 目前大多数固体矿产勘探.水文工程地质勘探以及石油天 然气勘探中广泛应用金刚石钻进技术.2 金刚石钻头在这里我们要了解和掌握金刚石钻头地组成. 类型和规格及其结 构等知识, 才能在进行设计或审查设计时对矿区所选择使用地钻头是 否合理做出一个评价.钻头地组成：由三个部分组成，即金刚石胎体钻头体.金刚石：分底刃. 边刃. 侧刃金刚石. 底刃用于克取岩石, 要选择晶 形较好地金刚石；边刃主要用于克取岩石并要保内外径. 因此要选择 质量最好地金刚石

48、；侧刃仅用于保内外径, 可选择较次质量地金刚石.胎体：是钻头底部包镶金刚石地一圈假合金, 采用粉末冶金法或 电镀法制成各种需要地形状, 用来包镶金刚石颗粒并牢固地与钻头体 焊接在一起. 胎体部分开有水口, 供冲洗液流通之用. 金刚石钻头胎体 硬度一般在HRC2050之间，要根据矿区岩性研磨性.破碎程度等因 素来合理选择钻头胎体硬度.钻头体：钻头钢体部分, 用中碳钢制作, 上部车有丝扣, 用来与扩 孔器连接.3. 合理选择金刚石钻头与磨料生产实践证明,金刚石钻头并非能全部顺利钻进各类岩石,在某 些岩层中钻进钻速非常低甚至不进尺（如俗称地“打滑地层”）.因 此,必须根据岩石地硬度.强度.研磨性.完

49、整度进行合理地选择,做到 钻头分层选用“对号入座”,以充分发挥金刚石钻进地优越性.如果选 择不当,不但不能发挥其效能,相反会增加金刚石地消耗量使钻探成 本增加.事故增多.效率低.质量差,因此必须在设计与实际工作中重 视这项工作.3.1分层钻进地选择原则 在软地和部分中硬岩层中采用硬质合金钻进这类地层不宜采 用金刚石钻进,因为金刚石钻头破碎软地塑性岩石时体积破碎效率低, 同时如果冲洗液量不合理时产生地岩粉会粘到钻头唇面上,从而妨碍 钻进降低钻速甚至会发生烧钻事故. 在部分中硬至硬地岩层可选用针状合金钻头钻进. 针状合金钻 头具多刃.自磨出刃.不易崩刃地特点且耐冲击,对破碎岩石有利,在6 至8级岩

50、石中比普通合金钻头效率高1至3倍,达到细粒金刚石钻头 钻进地水平. 同时它还可与金刚石钻头配套使用,从而实现分层钻进. 在中硬至坚硬地岩层以及弱.中研磨性且较完整地岩层可采用 不同粒度地表镶或孕镶钻头钻进. 在中硬至坚硬岩层以及中强研磨性岩层破碎岩层中宜采用 孕镶钻头钻进.3.2 金刚石钻头选择地基本原则3.2.1 钻头型式地选择原则应根据岩石研磨性.完整度和可钻性进行选择.表镶钻头适用于 软地.中硬完整岩层钻进；孕镶钻头适用于硬地.坚硬地.破碎地和软 硬不均地.裂隙性地岩层钻进.3.2.2 钻头胎体地选择原则：在研磨性强,很破碎.较软.颗粒度 粗地岩层钻进所选择地胎体硬度应大；反之,研磨性弱

51、.均质完整.硬 度大.颗粒度细地岩层所选用地胎体硬度应偏软；而在研磨性强.硬度 特硬地岩层不应选用偏软胎体,而是要选择特硬地胎体,否则胎体很 快被岩层磨损使钻头失去工作能力.3.3.3 具体选择条件：根据上述原则,目前常用地人造孕镶金刚 石钻头地金刚石浓度.粒度和胎体硬度地具体设计和使用时可按下表 从不同厂家生产地钻头中选择适合矿区地层地钻头.岩石性质坚硬中硬软金刚石粒度粗46目叩细100目8046 目金刚石浓度/低#高1低b50%5075%高100%胎体硬度较软HRC30土HRC40较硬HRC40504 合理使用金刚石钻头与扩孔器目地在于以最小地金刚石消耗量,取得最高地机械钻速和最长地钻头使

52、用寿命,达到降低成本.其原则是：先用外径大地,后用外径小地.同时也应考虑先用内径小地,后用内径大地.这样做地好处在于：4.1 使钻头地外径与孔底部位地孔径尽量吻合,避免扫孔；4.2 使钻头内径与卡簧内径和残留岩心外径尽量吻合,防止扫岩 心而造成岩心堵塞或损坏钻头；4.3 防止钻头.扩孔器下不到底被挤卡造成事故；4.4 可防止单个钻头连续进行多回次钻进而形成“喇叭形“钻孔, 造成长距离扫孔；4.5 可使钻头与扩孔器均匀磨损以延长寿命,降低成本.5 钻头与扩孔器.卡簧地配合5.1 扩孔器外径与钻头外径地配合扩孔器外径过大,形成“台阶式”钻进,扩孔器易崩刃或过早磨损, 导致钻进效率低；而扩孔器外径过

53、小就起不到扩孔地作用导致钻头过 早磨损.因此,扩孔器地外径与钻头外径地合理配合尺寸为：扩孔器外 径比钻头外径大0.30.5mm，在坚硬岩层中不得大于0.3mm.5.2 钻头内径与卡簧自由内径地合理配合 卡簧内径是岩心进入内管地第一道“关口”,若卡簧内径过大, 则取不上或卡不住岩心而造成岩心脱落或残留孔底过长；而卡簧内径 过小,则会造成岩心堵塞或岩心顶死卡簧被迫提钻.因此,它们间地配 合尺寸是：卡簧自由内径比钻头内径小0.3 0.4mm.现场机台使用时 应有2至3种规格地卡簧供机台选择,在使用时先用内径小地后用大 地.值得注意地是短节与卡簧座为过渡配合,卡簧座地下端与钻头内 台阶应有 4 5mm

54、 地间隙（防止岩心堵塞）.6 金刚石钻进常见事故地预防措施6.1 如何防止岩心堵塞实际钻进中,当岩层节理发育.岩石破碎或因工艺规程不合理及 操作不当,钻具配合不好等因素存在时,将容易导致岩心堵塞.采取单 动双管钻具钻进或专门地取心工具来进行预防.单动双管地内管有扶 正岩心.减少钻具旷动和容纳岩心地作用,同时卡簧座与钻头内台阶 必须有3至4mm地间隙，以保证内管自由扶正岩心从而防止堵塞；而 在节理发育.破碎倾角大地岩矿层中应设计带容纳管地或活塞式地等 专门取心工具.另外要保证岩心顺利进入内管,主要地措施有：内管光 滑平直；双管内设减振机构或加半合管；良好地卡簧自由内径和钻头 内径地配合；精心操作

55、,技术参数稳定,不无故提动钻具等.6.2 如何防止烧钻事故 当井底钻头得不到充分冷却时将会发生烧钻, 烧钻事故严重时会 伴随恶性卡钻和断钻杆等孔内事故, 因此应该做好预防工作.烧钻事故主要原因：钻杆中途渗漏, 到达孔底冲洗液量不足；水 泵工作不正常；岩心堵塞不及时提钻；孔底岩层漏水；钻速过快岩粉 没及时排清等方面地原因都会引起烧钻事故.事故征兆：泵压突然增高, 返水变小；回转阻力增加, 进尺变慢或 不进尺；机械运转不正常；柴油机声音异常或电动机电流表值增高等 均是发生烧钻事故地征兆.预防措施：要防止冲洗液从钻杆漏失可在提钻时认真检查钻 杆磨损情况, 不合格都及时更换；下钻时钻杆接头丝扣缠棉纱等

56、措施. 要防止泵量不足可通过经常检查水泵使用变量泵和抗震性 能好地抗震压力表和随时检查水眼.水路是否畅通来实现； 较软地层控制钻速，不得盲目加压追求进尺地层由硬变软时, 压力要随之改小. 经常修磨水口 .水槽.要求水口高度不小于3mm,水槽深不小于 1.5mm. 精心操作操作者随时观察泵压表孔底压力表.电流表（使用 电动机时）,孔内返水情况,观察进尺速度和动力机地负荷变化,发现 异常立即提钻. 下钻不能一次到孔底，必须离孔底05m以上开泵送水待循环 畅通后再慢速回转下放钻具到孔底. 发现岩心堵塞或蹩泵时，应立即提钻不得用加大压力或加快 转速地办法来处理. 保持孔内清洁，残留孔底岩粉不得超过03

57、m.同时也要经常清 除清除冲洗液净化系统内地杂物异物和沉渣.7“打滑层”钻进工艺7.1 何谓“打滑层” 就是常规钻头钻进时出现钻头打滑现象,钻进效率低甚至根本不 进尺地岩层,钻探上称之为“打滑层”.7.2“打滑层”地力学特征 岩石压入硬度高,研磨性弱,矿物颗粒间地理论结合强度大.7.3.解决“打滑层”地基本措施主要是在钻头地结构参数上比常规钻头做些调整,基本原则如下, 实际工作中如遇到这类情况可与钻头厂家共同研究制定好而专门生 产对付这类地层地钻头. 选择胎体硬度为HRC25 30间，宜用4号粘结剂. 选择较高品级地金刚石； 细目金刚石，粒度在80100目； 金刚石浓度取 75%为宜； 采用较

58、大地技术参数,其中线速度取2 2.5m/s 改变钻头唇面形状, 主要是给钻头在工作时产生粗颗粒创造条 件, 适当减少唇部工作面积, 如锯齿型. 阶梯形等钻头.8 金刚石钻进技术参数在正确选择金刚石钻头地情况下,金刚石钻进效率取决于钻进规 程参数地合理调节, 即钻头轴向载荷. 钻头转速和冲洗液量. 许多可变 因素对规程参数均有直接影响, 如岩石物理机械性质. 钻头类型. 钻孔 直径和深度. 所用设备与钻具等. 金刚石钻进所采用地是以高转速为 主体地钻进规程, 转速参数地变化影响钻进效果非常明显. 评价所选 择地钻进规程地合理性, 主要是根据钻速. 钻头进尺和单位进尺金刚 石地消耗量（克拉/米）,

59、其中以单位进尺金刚石消耗量和钻头进尺尤 为重要. 在实际工作中应结合以下地分别论述根据矿区地层岩性特点 和选择地设备. 孔径和深度等因素, 综合选定出自己所在矿区施工地 技术参数范围,而不是盲目在设计中套用规程参数.8.1 钻压是指钻进过程中直接加在钻头上地轴向压力.合适地钻压可保证 金刚石钻头有效地破碎岩石,效率高.进尺多.金刚石消耗量少.钻压 低于岩石抗压强度时,金刚石无法克取岩石而在岩石上滑动并迅速被 抛光；钻压过大会造成孔底岩屑聚集而使钻头胎体磨损过快,金刚石 消耗量大,导致钻速不高甚至糊钻和烧钻.选择压力时要根据岩石地可钻性.研磨性.完整程度.钻头类型. 金刚石地质量.数量和粒度以及

60、钻头克取岩石地环状面积等,笼统地 按钻头直径推荐钻压是不够全面地.一般地,从岩石性质地角度在软 或弱研磨性岩层中用较小地钻压；在完整.中硬到坚硬或中等研磨性 地岩层中适当加大钻压；在破碎裂隙和非均质地岩层中应视裂隙程度 适当减小钻压(减少2550%).从钻头类型上看,口径大.壁厚.胎体 较硬时,用较大地钻压,反之用较小地钻压,值得注意地是如果用表镶 钻头时所采用地钻压要较孕镶钻头大,以利于金刚石能压入所钻岩石 产生体积破碎.从钻头地成份看,当所有地钻头金刚石品级高.质量好, 量多.粒度大时,钻压应大些,反之应小些.同时,在实际工作中,确定 钻压时也应考虑钻头地新旧程度和估计好钻压在孔底地损失,

61、新钻头 在初磨阶段应用较小地钻压( 200300kgf )等正常出刃后方可用正 常钻进压力；孔底损失主要是受孔深与泵压地影响,随着孔深地增加, 钻柱与孔壁间地磨擦及泵压地增大抵消了部分钻压,因此也要相应地 加大钻压以保证钻头有效地破碎岩石.设计时,可根据下列公式进行计算：表镶钻头地压力：P = ( 0.66 0.76 ) g m p式中P表镶钻头总压力（kgf ）;g钻头上地金刚石地克拉数;m金刚石粒度（粒/克拉）；P经验单位压力（1.5 2.5kgf/粒）； 0.660.76 是系数,表示实际克取岩石地金 刚石数量为钻头总克拉数地6676%.孕镶钻头压力地计算：P = F p式中：P钻头总压力（kgf ）;F钻头环状克取面积（cm2） ,F=n/4 （ D2 - d2）D钻头外径（cm）d钻头内径（cm）8.2 转速转速是主要技术参数之一, 金刚石钻进破碎岩石时切入深度小（百分之一到千分之