1、1云南锡业职业技术学院毕 业 设 计 说 明 书论 文 题 目： 钻 探 单 孔 设 计 系 （部）： 国 土 资 源 系 专 业： 钻 探 技 术 班 级： 2 0 1 0 级 学 号： 10111601015 指 导 教 师： 高 仕 明 姓 名： 李 明 欢 日 期： 2012年8月28日 2云南锡业职业技术学院毕业设计（论文）任务书国土资源工程 系（部） 钻 探 技 术 专业 2010 级学生姓名： 李 明 欢 毕业设计（论文）题目： 钻 探 单 孔 设 计 毕业设计（论文）内容：毕业设计（论文）专题部分题目： 孔 内 事 故 的 处 理 和 预 防 内容：主要讲述在坑道钻探找矿中钻机
2、的选择，钻进技术和注意安全事项，还有孔内事故的处理。设计（论文）指导教师：（签字） 年 月 日系 （ 部 ） 主 任：（签字） 年 月 日主 管 教 学 副 院 长：（签字） 年 月 日3云南锡业职业技术学院毕业设计（论文）成绩评定表（第一部分 指导教师评分及评语）设计（论文）题目： 钻 探 单 孔 设 计 学生姓名： 李 明 欢 学号： 10111601015 国土资源工程 系（部） 钻 探 技 术 专业 2010 年级1、 指导教师评分序号 评 价 内 容 分数序号 评 价 内 容 分数1 调查论证（4 分） 4 工作量、工作态度（8 分）2 方案设计与技术路线（8 分） 5 设计（论文）
3、质量（8 分）3 分析问题与解决问题的能力（8 分） 6 创新（ 4 分）指导教师评分： 分2、 指导教师评语：4指导教师（签字）： 日期： 年 月 日云南锡业职业技术学院毕业设计（论文）成绩评定表（第二部分 评阅人评分及评语）设计（论文）题目： 钻 探 单 孔 设 计 学生姓名： 李 明 欢 学号：10111601015 国土资源工程 系（部） 钻 探 技 术 专业 2010 年级1、 评阅人评分序号 评 价 内 容 分数 序号 评 价 内 容 分数1 翻译资料、综述材料（4 分） 3 工作量、难度（8 分）2 设计（论文）质量（15 分） 4 创新（3 分）评阅人评分： 分2、 评阅人评语
4、：评阅人（签字）： 日期： 年 月 日5云南锡业职业技术学院毕业设计（论文）成绩评定表（第三部分 答辩委员会评分及评语）设计（论文）题目： 钻 探 单 孔 设 计 学生姓名： 李 明 欢 学号： 10111601015 国土资源工程 系（部） 钻 探 技 术 专业 2010 年级1、 答辩小组评分序号 评 价 内 容 分数 序号 评 价 内 容 分数1 报告内容（12 分） 3 答辩（12 分）2 创新（3 分） 5 报告时间（3 分）答辩小组评分： 分2、 答辩小组评语：答辩组长（签字）： 日期： 年 月 日（第四部分 综合评分）指导教师评分 评阅人评分 答辩小组评分 综合评分（第五部分 答
5、辩委员会评定）毕业设计（论文）评定为：学院答辩委员会主任（签字）： 日期： 年 月 日 摘要6摘要该设计是在云南锡业股份集团公司-老厂分公司-马坑，为作好毕业设计特对 29#矿群 5-2-1#矿体而作的本次采矿设计；设计分为五个大部分：对矿山的简介、矿区地质介绍、矿山生产能力、矿床开拓系统、5-2-1#矿体的设计。对坑道水平钻中所用钻机的选择；确定钻机施工，及孔内事故处理的方法和怎样预防孔内施工措施等内容。关键词 ： 机器设备 金刚石钻进 事故处理 7目 录目 录 .7第一章 概述 .8第二章 工程质量要求 .10第三章 根据质量工程要求设计工程所用机器设备 .11第四章 在工程位置安装机器摆
6、设设备 .13第五章 金刚石钻进技术 .14总结 .28致谢 .28参考文献 .298第一章 概述1、目的任务本次设计是根据老厂分矿 2012年生产经营安排和马坑 2012年生产任务而布置实施，提出对#521 井矿体-100m 矿体进行深部找矿。2、工作区范围和地理条件-100m#矿体位于位于个旧市南东、平距 12公里处，南起蒙子庙断裂，北到平顶山断裂附近，行政区划属个旧市老厂镇，坐标范围： X： 576000-576400 Y：124000-124500 Z：1750- 1950其地理座标：东经 103度 13分 18.1秒103 度 13分 31秒，北纬 23度 17分 47.6秒23 度
7、 18分 3.8秒，面积 0.2平方公里。区内有矿山公路西至卡房连接个旧一金平公路；北经老厂至个旧市区，行程 30公里。与附近矿山有公路支线相通,交通较为方便图 1一1） 。 矿区位于高原山区，属深切割的中山地形。地貌特征：北高南低，岩溶峰峦连绵。海拔高程在 2000一 2540m之间，相对高差 500余米。区内气候温湿多雨，年降雨量 1815毫米，年蒸发量 1203mm；年平均气温 11.5，最高 25.9，最低-9.5；相对湿度 84，全年无霜期为 257317天；四季不明显，一般 610月为雨季；111 月多雾；2 一 3月多风，主导风向为西南风，平均风速 3.8米秒，地震烈度为 7度。
8、区内用水由云锡老厂供水系统统一供给，用电由老厂拉达冲十一万伏总降压站供给，水、电均已形成系统。区内村落稀少，主要栽种玉米等旱地作物为主，经济较落后。 。植被平均覆盖率约40，松林、杂木、灌木较为茂盛。村民主要是以到矿区当劳务工致富。钻探工程是为取得地层和地下地质体样品实物资料以及地下液，气态资源和其它工程的需要而使用钻探机械在预定地点，按设定的角度和方位向地下钻凿井孔的工作（以米为单位）。勘探工程分为两大部分：地质普查和勘探矿产地；钻探工作和山地工作。地质勘探工作必须解决普查找矿，确定储量和评价地质，查明产状和开采及加工利用的情况，评价矿床，9以及勘查土层等问题。勘查土层与以后开采时的地面建筑
9、物的构造有密切关系，这一工作主要属于工程地质和水文地质的范围。普查和勘探矿产地时，整个地质勘探钻探工程是为取得地层和地下地质体样品实物资料以及地下液，气态资源和其它工程的需要而使用钻探机械在预定地点，按设定的角度和方位向地下钻凿井孔的工作（以米为单位）。勘探工程分为两大部分：地质普查和勘探矿产地；钻探工作和山地工作。地质勘探工作必须解决普查找矿，确定储量和评价地质，查明产状和开采及加工利用的情况，评价矿床，以及勘查土层等问题。勘查土层与以后开采时的地面建筑物的构造有密切关系，这一工作主要属于工程地质和水文地质的范围。普查和勘探矿产地时，整个地质勘探10第二章 工程质量要求施工单位；矿钻探队工作
10、地点；521 井矿体-100m工程性质；找矿钻孔规格；75mm工程数量；350m岩石类别；大理岩石 花岗岩石 矽卡岩石 等岩石的级别与可钻性表 21岩石名称 白云岩 花岗岩 矽卡岩 大理石级别 四级 十至十一级 六至七级 五级可钻性 1.60 m/h， 一次 提 钻 长 度 ：1.70 m/次0.09 m/h， 一 次 提钻 长 度 ： 0.32 m/次0.82 m/h， 一 次提 钻 长 度 ： 1.30 m/次1.15 m/h， 一 次提 钻 长 度 ： 1.50 m/次孔号；（ZK12（204） ） 方位；270 倾角 2 孔深 350m此施工单位 为了进一步探清 521井矿体底部-10
11、0 中段，到-75 中断之间矿体情况而作2.1 施工参数及技术要求1 6排钻孔一点 QP5137进 13.6m为施工位置，2 要求用直径 75mm 的钻具进行钻进，岩矿心必须按正确顺序摆放于岩心箱内，3请施工人员认真填写岩心牌号，准确记录见矿深度 破碎 段黎 溶洞 采空区深度，遇到氧化矿必须停水干钻4 回次进尺不得超过岩心管长度请队组员严格设计施工钻孔、延伸、停孔、由设计者现场既定、未经技术人员同意，擅自延伸孔深的不给予验收进尺。5 施工方误差在3以内。倾角误差2以内，岩心回次采取率75。岩心回次11采取率85.钻孔合格率必须达 98质量不合格进尺或未达到设计要求的孔一律不给予验收。矿心采取率
12、低质量要求时按老厂锡矿质量管理考核办法执行。6 孔深超过 100m的垂直孔，徐孔每 50m测量一次，终孔时测一次。安全注意事项1 施工人员应该清理施工现场浮石，浮塃，排除安全隐患才可以作业。2 施工人员应该经常检查钻机立柱的紧固，钻机设备是否完好，发现隐患应及时整改，隐患不除严禁作业。3 施工人员应严格遵守钻探技术操作规程及我矿的有关安全法规条例。第三章 根据质量工程要求设计工程所用机器设备3.1 xy-2 型机参数根据质量工程要求设计工程要求孔深 350m，孔径 77mm,所以机器应可以选择钻机型号为：XY2型钻机，XY2 型钻机技术参数为下钻进深度：钻杆直径为 42mm 钻进孔深 530m
13、；钻杆直径为 52mm 钻进深度为 385m 钻孔倾角 69度到 90度。立轴转速 正 65 114 180 248 310 538 849 1172 单位是：转每分钟反转 51 242 立轴行程：600mm立轴最大起拔力：60KN立轴最大压力：45KN电动机功力：22KW外形尺寸 2150X900X1960mm12钻机重量 950kg厂家：重庆探矿机械厂3.2 BW150 型注浆泵根据质量工程应选择设备 2BW150型注浆泵1泵的用途BW-150型【注浆泵】泥浆泵为卧式三缸往复单作用活塞泵，可变换八种不同的压力和流量，用于地质岩心钻探工程中向钻孔输送冲洗液泥浆，清水，皂化液，适合 1500米
14、金刚石钻探配套使用，也可用于水泥浆灌注，本泵耗能少，操作灵活，优质耐用，分解性好，易于搬迁。2主要参数：最大流量；150L/MIN最大功率；70KG/CM2 驱动功率 7.5KW吸水管直径 50MM排水管直径 32MM外形尺寸 1840x795x995mm重量 560KG 2 NY100型液压机产品描述：液压拧管机是减轻钻探工人劳动强度和提高钻进效率的一种拧卸钻具的机器。600米以内的各种液压钻机，配备本拧管机后，均可实现拧卸钻具机械化，使钻探工人从繁重的体力劳动中。解放出来。 液压拧管机由：操纵阀（） 、液压马达（） 、拧管机本体（）等三大部分组成。因此具有不需另设动力、体积小、重量轻，使用
15、简易方便、操作安全可靠、维护费用低等优点。 二、 技术参数：1.操纵阀型式：延时缓冲换向阀 2.液压马达型式：ZM714 型轴向柱塞式油马达 3. 拧管机输出最大扭矩：100kg. m4. 拧管机转速：100r/min5. 拧卸钻杆直径：42、50mm6. 最大通孔直径：15mm7. 拧一个锁接头的时间：4 秒左右 8卸一个锁接头的时间：6 秒左右 9. 重量：93kg。13第四章 在工程位置安装机器摆设设备1、现场施工人员应穿戴好安全防护用品。2、机台木安装要求水平，连接要稳固可靠。3、钻机安装必须水平、方位角、立轴倾角符合设计要求。4、符合技术规范，技术要求完备的施工单位。符合施工操作的安
16、全规范，根据岩石的可钻性，研磨性、现有钻探工艺状况，选择金刚石钻进。连接电源、钻窝内有符合安全电压的足够照明。清理浮石，保证施工安全。平整地盘，机场基地要平、稳、实、凹处要填充实。5、设备的摆设要有规范性，按机台的位置来设置设备的摆设。在不同的设备摆设位置挂上摆设设备名称。从开始钻进到基岩为此，这一段岩层的钻进过程叫开孔钻进。开孔钻进的中心任务是保证开孔质量达到设计要求，保护好孔壁，为深孔钻进打好基础。开孔钻进的准备及开孔1、 开孔钻进前，机长、班长应了解钻孔施工目的；钻孔的结构和深度；钻探工程中各项质量指标的具体要求。2、 根据钻孔结构和施工技术措施，准备好套管、岩心管、钻头、冲洗液材料，配
17、齐各种拧钻杆工具，丈量工具及各种记录报表。3、 钻机、动力机、钻塔必须安装稳固、端正、立轴、孔口、拉锥三点必须在一条直线上。4、 配好开孔钻具，并认真检查钻具是否同心和垂直。5、 比较松散的岩层或深孔开孔时、为防此孔斜，应在孔口挖坑浇灌。6、 开孔钻进中，应逐步加长岩心管，并应采用轻压，慢转、适当泵量钻进。换径时，应使用导向钻进，防此孔斜。14第五章 金刚石钻进技术5.1 开孔一、 应根据地层特点选择不同的开孔方法。1.在冲积层、堆积层或松散的砂土层开孔时，可使用肋骨钻头、刮刀钻头并使用泥浆作冲洗液，也可使用普通硬质合金钻头干钻。坍塌严重时，可从孔口灌注稠泥浆或分段投入粘土球，捣实后再钻进，也
18、可使用聚丙烯酰胺低固相泥浆护壁。钻进预定深度后，及时下入孔口管。2.在砾石层开孔时，可用冲击钻头钻进也可在孔口挖坑、灌注水泥后直接钻进，或先挖掘一定深度，埋入孔口管后再钻进。钻进中除用泥浆护壁外，还可采用跟套管、注入快干水泥等方法，分段护壁、分段钻进。3.在硬岩盘开孔时，应先用硬质合金钻头钻进 300毫米深，然后用旧的孕镶金刚石钻头钻进。硬质合金、钢粒钻进时开孔方法同上。5.2 金刚石钻头、扩孔器的选择和使用一、 金刚石的品级、金刚石钻头与扩孔器的规格、性能必须符合DZ2-78 地质岩心钻15探金刚石钻头、扩孔器标准的要求。二、 应根据岩石的可钻性、研磨性和完整程度来选择钻头、扩孔器的类型、金
19、刚石粒度和浓度及胎体硬度。1.在硬的、坚硬的、可钻性级别高的和裂隙、破碎的岩石中钻进时，应选用细粒表镶或细目数孕镶的钻头、扩孔器。在中硬的、可钻性级别低的和均质、完整的岩石中钻进时，应选用粗粒表镶或粗目数孕镶的钻头、扩孔器。2.在研磨性强的岩石中钻进时，应选用硬胎体的钻头、扩孔器。在研磨性弱的岩石中钻进时，应选用软胎体的钻头、扩孔器。钻头和扩孔器的具体选用可参照表 4。三、 钻头与扩孔器及卡簧之间要合理配合。1.扩孔器外径应比钻头外径大 0.30.5 毫米，岩层坚硬时应采用下限数值。2.卡簧的自由内径应比钻头内径小 0.30.4 毫米。四、 钻进时，应按钻头和扩张孔器外径的大小，排好顺序轮换使
20、用，即先使用外径大的，后使用外径小的；对于钻头来说，还应同时考虑先用内径小的，后用内径大的。五、 新钻头到达孔底后，必须进行“初磨” ，即轻压(为正常钻压的 1/3左右)、慢转(100转/分左右)钻进 10分钟左右，然后再采用正常参数继续钻进。新钻头钻进的第一个回次进尺不宜过长，应及时提钻检查钻头的磨耗情况。六、 减压钻进倒杆时，必须先用升降机将孔内钻具拉紧(不得提离孔底)，倒杆后用油缸减压并在小于正常钻压的情况下平稳开车。七、 掌握“五不扫” ，即不用金刚石钻头扫孔、扫残留岩心、扫脱落岩心、扫掉块和扫探头石。八、 掌握“三必提” ，即遇下钻受阻轻转无效、岩心堵塞、钻速骤降时必须提钻。九、 钻
21、头出现以下情况时，不得再下入孔内。1.表镶钻头内外径尺寸较标准尺寸磨耗 0.2毫米以上的；孕镶钻头内外径尺寸较标准尺寸磨耗 0.4毫米以上的；2.表镶钻头出刃尺寸超过金刚石颗粒直径 1/3的；3.表镶钻头有少数金刚石脱落、挤裂或剪碎的；4.孕镶钻头出现石墨化现象的；5.钻头出现明显偏磨的；6.钻头水口和水槽小于标准尺寸的；167.胎体有明显裂纹、掉块、沟槽或严重被冲蚀的；8.钻头体变形，丝扣损坏的。十、避免钻头非正常损坏的措施1.孔底应保持清洁，当发现有硬质合金、胎块、金刚石、金属块、脱落岩心及孔壁掉块时应采用冲、捞、抓、粘、套、磨、吸等方法加以清除。2.不准在同一钻孔中交替采用金刚石钻进和钢
22、粒钻进的方法。3.钻具通过换径、探头石、孔壁掉块等部位以及在斜孔和干孔中下钻时，必须放慢下降速度。4.换径后应用锥形钻头修整换径台阶。5.地层由硬变软时应减压并控制钻进速度。6.钻进过程中应有专人，定时观察冲洗液消耗情况。十一、 使用金刚石钻头及扩孔器时，要填写使用卡片，及时记录每回次的各种有关数据及磨耗情况。钻头或扩孔器停用后，应及时作出评述，并连同卡片一起交探矿部门保存。根据岩石物理机械性质选用金刚石钻头和扩孔器参考表 表 1常见岩石举例 泥灰岩、绿泥石片岩、页岩、千枚岩、泥质砂岩、硬质片岩大理岩、石灰岩、泥灰岩、蛇纹岩、辉绿岩、安山岩、辉长岩、片岩、白云岩、硬砂岩、橄榄岩片麻岩、玄武岩、
23、闪长岩、角闪长岩、石英二长岩、混合岩、矽卡岩、伟晶岩、花岗闪长岩、流纹岩、花网岩、钠长岩石英岩、硬度 软 中 硬 硬 坚 硬可钻性 13 46 79 1012研磨性 弱 弱 中 中 强 强 弱人造聚晶 1525 2540 4060 天 然金 刚 石粒 度（粒/克粒） 60100 （2030） （3540） 表镶钻头胎 体硬 度（HRC） ） （45） 46 2030 4660 3040 孕镶钻头人 造金 刚石 网目 数（目）天 然金 铡石 粒度（目）6080 4060 1760100 6080 0（1020） （2030） （3035） （3540） （4045） 胎体硬度（HRC）（45）
24、表镶扩孔器 - 孕镶扩孔器 5.3 金刚石钻进技术参数一、 钻头压力(简称钻压)应根据岩石的可钻性、研磨性、完整程度、钻头底唇面积、金刚石粒度、品级和数量选择钻压，见表 2。金刚石钻进推荐钻压表 表 2钻头 钻头钻头 压力 直径（公 （毫种类 斤） 米）36（36）46（46）56（56）66 76 (91)初压力 50100 100200 250普 通表镶钻头 焉 常压 力200400 300600 400750 500850 6001000 80000普通孕镶钻头 250450 400700 450850 5001000 6001100 8001500一 般压 力500700 600800
25、 8001000 9001200 绳索取表镶最 大压 力800 1000 1200 130018一 般压 力600800 7001000 9001200 10001400心钻头孕镶最 大压 力1000 1200 1400 1600注：括号内数字为管材新标准系列（下同） 。1.表镶钻头按每粒金刚石压力为 1.52.5 公斤计算，在金刚石质量较好、颗粒较粗、岩石坚硬完整的情况下，可采用较高的单粒压力；反之，应采用较低的单粒压力。钻进过程中随着金刚石的磨钝，钻压应逐步增大。2.孕镶钻头按单位底面积压力为 4080 公斤/厘米 2计算。3.在钻孔弯曲、超径的情况下或钻进强研磨性、破碎岩层时，钻压应适当
26、降低。4.钻进过程中钻压应保持平稳，不得用升降机进行减压。二、 钻头转速(简称转速)应根据岩石的可能性、研磨性、完整程度及钻头直径选择转速，见表 6。1.表镶金刚石钻头底唇面的线速度范围为 1.02.0 米/秒；孕镶金刚石钻头底唇面的线速度范围为 1.53.0 米/秒。2.正常钻进时，应在机械能力、管材强度允许的前提下，尽可能提高转速。3.在孔深、钻孔弯曲、超径的情况下或钻进强研磨性、破碎岩层时，转速应适当降低。金刚石钻进推荐转速表达式 表 3转速 钻头（转/分） 直径（毫米） 钻头类型36（36）46（46）56（56）6676（75）（91）表 填650130050010004008003
27、50650300550250500孕 镶10002000750150060012005001000400850350700三、 泵量与泵压19应根据岩石的可钻性、研磨性、完整程度、钻进速度和钻头直径选择泵量，见表 4。 金刚石钻进推荐泵量表 表 4钻头直径（毫米）36（36）46（46）56（56）66 76（75）（91）表 填65013005001000400800350650300550250500孕 镶100020007501500600120050010004008503507001.在转速较高、钻进速度较快、岩石研磨性较强、岩石颗粒较粗时，应选用较大泵量，反之则泵量应减少。2.金刚
28、石钻进时泵压损失较大。正常情况下泥浆泵管路系统、双管和钻头的泵压损失为8个大气压左右，每百米钻杆约损失两个大气左右。3.钻进时必须随时观察泵压变化，严防送水中断和钻具中途泄漏。4.不允许用三通水门调节泵量。5.4 采取岩心一、 取心守则1.金刚石钻进必须用岩心卡簧卡取岩心，任何情况下都严禁干钻取心。2.卡取岩心时，必须先停止回转，用立轴将钻具慢慢提离孔底，使卡簧抱紧岩心。提断岩心以后不得再将钻具放到也底试探。3.每回次都应尽量采净岩心，以免下个回次下钻时损伤钻头。残留岩心超过 0.2米时，应用岩心捞取器专程捞取，严禁用金刚石钻头套扫。二、 使用绳索取心钻具时应遵守的规则1.下打捞器以前，必须在
29、孔口钻杆上端拧上护丝，打捞器将接近内管上端时，应放慢下降速度；反复捞取内管无效时，不得猛冲硬墩，应提钻查明原因。2.打捞内管在提升钢丝绳时，应注意孔口钻杆内是否有冲洗液涌出，以判断内管是否打捞上来。203.内管未到底前不准扫孔钻进。5.钻杆打断后，不准下入打捞器捞取内管。6.内管提上后，如发现管内无岩心，应立即提钻。7.打捞器上的钢丝绳应绑结牢固，并应装安全绳；当脱卡销超过 250公斤的拉力时应能被剪断，从而使打捞器安全脱卡。5.5 金刚石钻进注意事项一、 预防钻具强裂震动的措施1.使用直的机上钻杆、轻型高压胶管和转动惯量小的水龙头。不得使用弯曲度超过规定的钻杆和粗径钻具。2.钻压、转速要与岩
30、层相适应，不要盲目加压或提高转速。3.使用润滑冲洗液减阻。4.使用减震器、扶正器或稳定接头。5.适当减少泵量。6.选择合理的钻具级配，已表 5、6。金刚石钻探钻具级配表 表 5钻孔直径（毫米）（以扩孔器公称外径为准）钻 杆 外 径（毫米）钻杆与钻孔环状间隙（毫米）365（37） 33（33） 175（2）42 225465（47）43（43） 175（2）50 325565（60） 53（54）1 75（3）2 53 67566560 325765（75。5） 60（71） 825（2。25）（915） （71） （1025）21金刚石绳索取心钻具级配表 表 6钻孔直径（毫米）（以扩孔器公称外
31、径为准）钻杆外径（毫米）钻杆与钻孔环状间隙（毫米）465（47） 43（43。5） 175（1。75）565（60） 53（55。5） 175（2。75）665 63 175765（75。5） 73（71） 175（2。25）（915） （71） （1025）二、 金刚石双管应符合以下要求。1.单动性能良好、各部件之间的同心度要好。2.管材无伤裂。3.丝扣要好。4.装配好的钻具在垂直吊起时短节与卡簧座不得自由脱落。5.装配好的钻具卡簧座底端与钻头内台阶的距离为 34 毫米。三、 使用双管必须遵守的规则1.不得用管钳拧卸钻头、扩孔器和内外管，而应用多触点钳或磨擦式钳，同时还应注意，钳牙不得触及钻
32、头或扩孔器的胎块部位。2.退出岩心时，要用橡胶锤、木锤敲打内管。不得用铁锤直接敲打双管的内外管，必要时可在管外垫钢质护套。3.双管在移动时不能猛力拖拉或撞击；存放时要摆平，不得重压；运送时要套装；装卸时要轻放。四、钻进选择在 521井矿体底部-100 中段，到-75 中断之间矿体施工工程我们应该选择开孔为应先用硬质合金钻头钻进 300毫米深，然后用旧的孕镶金刚石钻头钻进。在钻进中应该选择应选用硬胎体的钻头、扩孔器在正常钻进中，应该在不同的地层应选择不同钻机压力和泵量及钻机转速。这样可以提高钻进效率，避免孔内事故的发生。22第六章 孔内发生的事故处理6.1 孔内事故的危害性在钻孔施工工过程中，由
33、于种种原因，常常发生各种孔内事故而中断钻进，通常把这些故障称为孔内事故。钻探施工过程中，一旦发生孔内事故，无论孔内事故的严重程度如何，竟会影响施工进度。严重时还可能使钻孔达不到设计孔深而被迫停钻，甚至造成钻孔报废。特别值得注意的是在同时发生孔内事故时， 以及事故处理过程中，由于技术人员急排除事故。因此，必须高度重视孔内事故的以防工作。贯彻落实预防为主，安全第一的生产方针，千方百计消除事故隐患防患未然。一旦发生孔内事故，应采取稳妥的措施，按照三不放过的原则，查清事故原因。认真吸取事故教训。孔内事故发生的原因及分类钻探施工过程中，可能发生的孔内事故类型尽管比较多的，但按其发生的性质事说，主要是认为
34、和天然的两大类。认为事故的耶主观因素造成的。天然事故是由于客观因素引起的。1 主观方面的原因主要是操作者人员责任心不强，技术不熟练，不严格遵守操作规程，违章作业预防事故措施不力和孔内实际情况不合符等。例如套管没下到换径位置，造成跑套管事故，又如钻进复杂地层，应该使用对地层有较强保护作用的泥浆，而没有或者虽然使用了，但没有加强管理，而造成孔壁坍塌埋钻，再如换径时；没有使用导正钻具，至使钻孔造成斜孔事故；水泵来水不正常而没有及时提钻，造成烧钻事故；提下钻操作不熟练，造成跑钻事故等。2 客观方面的原因主要是地质条件复杂，地层变化大，而具在钻孔设计中没有预料到;所用设备、钻机、棺材质量不好、机加工不合
35、要求，而施工中无法检查到等。3事故的分类根据孔内事故发生的具体原因及现象，可分为如下几内型A. 埋钻事故B. 烧钻事故C. 挤夹，卡钻事故D. 钻具折断，脱落和跑钻事故E. 工具，物件落入事故23F. 套管事故6.2 孔内事故的预防着钻探技术的不断改进与提高,钻探深度也在不断增加。在钻孔施工过程中,由于各种原因,时常会发生各种孔内事故,从而中断正常钻进。孔内事故直接影响钻探施工,严重时还会造成钻孔报废,浪费大量的人力、物力,处理不当会造成机械设备损坏,甚至造成人身伤亡事故。1 常见的孔内事故孔内事故可分为人为事故和自然事故,实际上绝大多数事故的发生都与人为因素有关,自然事故比较少见。人为事故发
36、生的主要原因是操作者没有严格按钻探操作规程作业,没有根据钻孔的具体情况采取相应的技术措施(1)埋钻事故。岩层本身松散破碎,如风化层、松软的煤层、流沙层,钻穿这些岩层时未采取有效的护壁措施,则易发生埋钻事故。泥浆质量不符合要求,如失水量大、含砂量高、泥皮厚,未起到保护孔壁的作用;钻具受压过大呈弯曲状态,转动后发生剧烈振动,碰击孔壁;在松散岩层中冲洗液流速过高,将孔壁冲垮,钻孔超径,上升的冲洗液在此形成涡流,对孔壁产生严重冲刷,造成坍塌。(2)烧钻事故。水泵工作不正常,送水量小或不送水,降低了泥浆对钻头的冷却作用,莲蓬头被岩粉和其他杂物堵塞,吸水管路有空气,或进水管、泵体、缸套、压盖漏气,传动胶带
37、打滑,排水阀门未完全打开等未被6.3 烧钻事故及预防由于多种原因,在地质勘探施工过程中,烧钻事故时有发生。有时因为事故处理不当,就有可能造成整个钻孔报废,导致生产经营不能正常进行,在经济上造成重大损失。发生事故后如何采取正确的处理方法去解决这种钻探施工中的事故,这种事故的产生和处理在工作中进行了一些尝试。1 烧钻事故产生的主要原因分析(1)钻具接箍密封不严。在施工过程中,由于钻具在高压泥浆的作用下,加上起下钻频繁的拧卸钻具,致使钻具接箍磨损,密封性能降低,造成泥浆漏失而无法传输到钻头,达不到冷却的目的而造成事故。(2)水龙头堵塞。随着浅部地质勘探工程的减少,深部煤田地质勘探工程项目已经成为当前
38、煤田地质勘探工作的主要对象。在深部钻探施工中,为确保泥浆能够传输到孔底,许多施工钻机会在下钻时在接箍处加缠盘根线,以防泥浆在中途漏失。这就出现了一个问题,每次起钻时,缠加在接箍处的盘根线就会残留在泥浆中,久而久之泥浆中就不可避免地留有盘根线,这些残留在泥浆中的盘根线就会对水龙头形成堵塞,影响泥浆的正常循环。(3)泥浆泵故障。由于泥浆泵长期使用而检修又不及时,从而导致泥浆泵活塞磨损过大、球阀卡死、水龙头被糊死等原因造成供水不连续,或是形成气24阻水或泥浆，其预防措施是: 一、加强责任心,把好水泵岗。金刚石钻进转速高,如果钻头底部无冲洗液冷却,不到一分钟的时间就会把钻头烧掉。所以我们要求班里的每一
39、个同志都要有高度的责任心,切实把好水泵岗,保证水泵运转正常,并认真看好仪表,发现泵压和电流有异常情况时,就立即采取相应措施。如有一次,孔深 300多米,钻具刚下到底,在冲孔时发现泵压迅速增高,孔口返水由大变小,我们立即提钻检查钻具,发现棉纱堵了分水接头的水眼,使水路不通。由于处理及时,避免了一次烧钻事故。 二、认真配好钻具,预防岩心堵塞。经分析,钻机大多数烧钻事故是在处理岩心堵塞时发生的。可见,预防岩心堵塞是避免烧钻事故的重要前题,而配好钻具又是预防岩心堵塞的重要环节。所以我们班严格按照操作规程的要求组配钻具,这样不但提高了回次进尺长度,而且也比较有效地防止了堵心和烧钻事故的发生。有时岩石坚硬
40、破碎,打了几寸就堵死不进尺了,这时如果孔内仍然返水正常,我们就进行处理,几分钟之内处理无效时就立即提钻,决不马虎凑合,决不打懒钻头6.4 卡埋事故在钻孔过程中,钻头突然停止转动卡住在孔中,无法再进行钻削。 “卡钻”的原因较多,但是主要不外乎这几个方面:由于钻头夹持不够紧,与夹具产生相对运动;走刀量过大,使其切削力大于夹紧力;排屑不良,切屑堵塞在排屑槽中;钻头后角过大,钻削时产生啃刀,尤其是当钻孔快钻通时,钻头横刃将不再参加工作,轴向力突然减小,从而加速了走刀速度,这时很容易使钻头卡住在孔中。当钻头出现卡住现象时,首先要迅速切断电源,停止走刀,然后再次夹紧钻头,用手反时针方向转动主轴或钻帽(切勿
41、顺时针转动,否则将会折断钻头或损坏工件),待钻头跟随反转时即可顺利退出。南昌国营七四六厂芦政晖供稿 编辑:沙金处理“卡钻”的方法芦政晖$南昌国营七四六厂 在钻孔过程中,钻头突然停止转动卡住在孔中,无法再进行钻削。“卡钻”的原因较多,但是主要不外乎这几个方面:由于钻头夹持不够紧,与夹具产生相对运动;走刀量过大,使其切削力大于夹紧力;排屑不良,切屑堵塞在排屑槽中;钻头后6.5 钻具折断事故粗 径 钻 具 折 断粗 径 钻 具 折 断 ， 即 指 钻 进 中 由 于 三 用 接 头 处 的 钻 杆 接 头 丝 扣 断 开 ； 岩 心 管 的 丝 扣 断 开或 脱 扣 ； 钻 头 接 手 与 钻 头
42、的 丝 扣 断 开 或 脱 扣 ， 讲 粗 径 钻 具 的 某 一 部 分 掉 落 在 孔 底 。 （ 一 ） 发 生 原 因 及 防 止 方 法251.钻 孔 不 直由 于 地 层 和 操 作 等 方 面 的 问 题 ， 是 钻 孔 产 生 急 骤 地 弯 曲 ， （ 如 图 所 示 ） 。 粗 径 钻 具 在通 过 弯 曲 处 的 时 候 ， 便 发 生 曲 折 。 因 立 轴 的 扭 力 作 用 ， 使 粗 径 钻 具 曲 折 处 的 丝 扣 断 裂 。 因此 ， 在 换 层 是 ， 要 注 意 减 压 ； 由 软 层 进 入 硬 岩 层 ， 在 接 触 面 钻 进 时 ， 应 适 当
43、地 减 压 ； 遇 到空 洞 ， 应 增 长 粗 径 钻 具 保 持 在 顶 板 以 上 一 定 长 度 ， 使 起 到 扶 正 和 导 向 的 作 用 ， 在 接 触 洞 底时 ， 应 适 当 地 反 压 ， 待 慢 慢 地 钻 出 一 个 孔 穴 之 后 ， 才 能 少 许 加 压 ， 但 压 力 不 能 大 到 使 空 洞内 钻 具 发 生 弯 曲 的 程 度 。 2.岩 心 管 丝 扣 磨 损岩 心 管 外 径 磨 薄 的 丝 扣 ， 其 强 度 减 弱 ， 在 钻 进 受 力 之 后 ， 内 径 会 被 胀 大 而 产 生 脱 扣 现象 ， 故 要 经 常 检 查 丝 扣 的 磨 损
44、 情 况 。 如 有 一 边 磨 损 达 到 1 毫 米 ， 或 发 现 丝 扣 处 有 裂 纹 时 ，便 不 能 再 继 续 使 用 。 3.钻 具 丝 扣 不 合由 于 分 批 加 工 及 外 调 来 的 各 种 钻 具 丝 扣 ， 往 往 规 格 不 一 样 ， 将 不 同 的 丝 扣 勉 强 地 结 合在 一 起 ， 装 的 时 候 好 像 很 紧 ， 实 际 上 并 不 能 使 全 部 丝 扣 吃 力 ， 或 丝 扣 之 间 已 经 拧 坏 ； 也 有时 各 单 件 的 丝 扣 不 在 一 个 同 心 上 ， 接 上 后 弯 曲 不 直 。 使 用 上 述 钻 具 钻 进 时 ， 不
45、 能 受 很 大 的扭 力 ， 亦 经 不 起 振 动 和 碰 击 ， 很 容 易 发 生 脱 扣 或 断 裂 ， 把 下 部 钻 具 掉 落 孔 底 。 故 验 收 及 领用 时 ， 应 严 格 进 行 检 查 。 粗 径 钻 具 折 断 事 故 发 生 时 ， 属 于 丝 扣 断 裂 的 ， 有 时 声 音 比 较 大 ， 而 后 钻 杆 蹩 着 不 转 或发 生 跳 动 ； 属 于 丝 扣 胀 大 而 滑 丝 松 脱 的 ， 声 音 则 比 较 小 ， 并 且 没 有 什 么 明 显 的 跳 动 。 如 不能 及 时 发 现 ， 继 续 加 压 钻 进 ， 质 地 比 较 软 的 一 方
46、 ， 可 能 被 磨 损 削 成 叉 口 、 劈 开 ， （ 如 图所 示 ） 。 在 立 轴 旋 转 时 仍 感 觉 有 进 尺 。 事 故 发 生 以 后 ， 因 对 岩 石 已 无 钻 进 作 用 ， 故 回 水 很 清 ， 含 有 极 细 的 铁 屑 之 外 ， 再 没 有岩 粉 。 钻 进 中 ， 遇 以 上 情 况 ， 应 即 松 开 卡 盘 ， 以 管 子 钳 拧 动 钻 杆 ， 如 孔 底 有 铁 磨 铁 的 感 觉 ，或 将 钻 具 提 上 少 许 而 下 放 ， 听 到 有 铁 冲 击 声 的 ， 说 明 粗 径 钻 具 可 能 已 断 ， 应 即 起 钻 检 查 。 6.
47、6 事故的处理起 钻 以 后 ， 发 现 粗 径 钻 具 已 经 断 落 孔 底 ， 应 首 先 将 孔 内 钻 具 的 上 头 情 况 搞 清 楚 ， 才 能进 行 处 理 。 观 察 起 上 来 的 钻 具26钻 具 刚 断 就 起 上 的 ， 断 痕 很 新 ， 看 了 以 后 ， 就 可 以 知 道 下 面 钻 具 的 形 状 ； 如 底 部 成 锥形 或 喇 叭 口 ， 但 变 形 不 大 ， 而 起 钻 前 已 没 有 进 尺 的 ， 孔 内 钻 具 上 部 的 变 形 亦 不 大 ； 有 的 断口 处 虽 光 滑 平 齐 ， 但 上 面 有 同 高 度 整 齐 的 磨 痕 ， 并 起 钻 前 仍 有 进 尺 感 觉 的 ， 则 下 部 的 钻 具可 能 已 被 钻 裂 劈 开 。 1 打 捞根 据 已 了 解 的 情 况 ， 下 入 适 当 的 工 具 进 行 打 捞 。 凡 属 于 丝 扣 不 对 ， 脱 落 后 被 及 时 发 现 ，下 部 丝 扣 并 未 损 坏 的 ，
