探析工程地质钻探技术

探析工程地质钻探技术（共8篇）

探析工程地质钻探技术 篇1

摘要：工程地质钻孔的直径应根据工程要求、地质条件再结合钻探方法、钻探设备予以综合确定。为了划分地层而进行的钻孔，钻孔直径一般不宜小于33mm；为采取原状土样而进行的钻孔，孔径大小不宜小于108mm；为采取岩芯试样的钻孔，对于软质岩石其直径不宜小于108mm，对于硬质岩石其直径不宜小于89mm。常见的钻探方法有很多种，根据破碎岩土的方法可分为：冲击钻探、回转钻探、冲击回转钻探、振动钻探等。常用的地质钻探设备主要包括动力机、钻机、泥浆泵、钻杆和钻头等。本文就根据自身工作经验，针对地质钻探技术的相关要点进行详细阐述。关键词：地质钻探；钻进技术；钻孔 1 地质钻探技术设备现状

钻探技术设备是钻孔工程中的关键组成部分，它随着钻探工艺和钻探方法的发展而变化，同时它也直接影响着钻探技术水平的进步。地质钻探设备是指直接用于钻探施工中的机械设备，主要包括动力机、钻机、泥浆泵等，其中最重要的部分，也是核心部分为钻机。这里主要对钻机现状进行阐述。

1．1 全液压动力头岩芯钻机

全液压动力头岩芯钻机现已成为国外钻探工程中的主流钻机机型，而且已经形成完整的规模，其具有如下结构特点：液压动力头式回转机构、无级调速模式、长行程的给进系统、机械化自动化程度高、液压绞车式提升系统、配套器具齐全、在钻孔中能做较大范围角度调整的桅杆机构等特点。

1．2 新型中深孔钻机

新型中深孔钻机多为多功能钻机。随着复合钻探技术的进步，即金刚石岩芯钻探、空气反循环连续取样钻探、空气潜行锤取样钻探等钻进工艺的广泛使用，适用该复合钻进的多功能钻机得到了飞速发展。

1．3 自动化、智能化钻机

自动化、智能化钻机在欧美地区已经成熟使用。一些新型的钻机系列早已实现全自动化，如典型适合金刚石钻进的高转速低扭矩钻机适用于地表或巷道内工作。更有一系列的钻机真正实现了机台单人操作。1．4 国内钻探设备

目前，国内地质钻探设备的主力机型仍为立轴式岩芯钻机，同时，全液压动力头岩芯钻机正在快速地增长中。而对于深部矿山区的钻探工程，国产的坑道钻机得到广泛使用，其也得到了大规模地发展。在煤气层钻探中所采用的煤层气钻机大多采用水源钻机、物探钻机或进口钻机，这也使得国内的煤层气钻机能有个广阔的市场。2 地质钻探技术

地下钻探技术是向地质体钻孔并破碎孔底岩石的方法及钻进工艺的综合。根据不同的钻进目的，我们可以采取不同的钻进方式和钻探设备，从而形成各种不同钻探方法。在钻进的过程中，原始机械的方法进行岩石的破碎现在仍然被采用。

根据不同的外力的作用方式，可将现钻探方法分为冲击式钻探、回转式钻探、冲击回转式钻探和振动式钻探，个别特殊地层条件下喷射式钻探也常常被采用。如果根据钻探切削工具的不同又可将钻探方法分为钢粒钻探、硬质合金钻探和金刚石钻探。根据钻探的目的和作用不同可分为水文地质钻探、固体矿产钻探、工程地质钻探、地热钻探、砂矿床钻探、石油天然气钻探、科学（超深孔）钻探和地表取样钻探等。如按所用冲洗液和循环方式又可分为泥浆钻探、清水钻探、空气钻探、正循环钻探以及反循环钻探等。按钻探区域的不同又可分为极地钻探、陆地钻探、水域钻探以及月面钻探等。除此之外，还有一些高效的钻探方法如热力法、熔融法和化学方法等，但这些方法因为成本高、技术难度大而未得到广泛适用。其中热力法包括高频电流钻、火焰喷射钻、微波钻等，熔融法包含等离子钻、电热钻、激光钻等，而化学方法常用的是利用化学试剂将岩石进行破碎。2．1 冲击式钻探

冲击式钻进是始创于中国的一种古老的钻井方法，早在11世纪传入西方，目前在中国和国外都还在广泛适用。其钻进原理在于使用钢丝绳或钻杆相连用一字型或十字形钻头，上下运动冲击岩石，同时捞出岩屑和岩粉，形成钻孔。

影响冲击钻进的速度主要是冲击频率、冲击功、冲击方式及传递三要数。冲击频率对钻进速度的影响根据冲击的频率不同，可将其分为4类：低频、中频、高频和超高频。冲击频率与钻进效率是成正比的，但当冲击频率达到某一定值后，这个比例关系就不再存在，相反而有所下降。这是因为单位时间内的重复次数多，孔内的岩屑来不及排出，沉积在钻头部位起到一个缓冲的作用。另外，冲击频率大，必然冲击时间过短，导致冲击功对于岩石的作用时间不够长，破岩不够完全而达不到高效率的体积破碎。冲击功大小对钻进速度有着最直接的影响。研究表明：在钻头直径固定时，不同的冲击功破碎的单位体积岩石所需的冲击功是不同的，而且数值相差很大，这就说明了冲击功在冲击式钻进中的地位。

冲击方式及传递对钻进速度的影响按振动源不同可分为机械式、气（液）动式和电磁式3种类型。其中重点介绍机械式冲击钻，机械式也称为机械惯性式。这种利用凸轮的旋转产生冲击力的冲击方式的最大特点就是结构简单、制造容易、振动力大，但同时其结构特点也限制了在水平孔钻进中的应用。2．2 回转式钻探

回转式钻进是当前用的最普通的钻进方法，这是利用钻具的回转运动破碎岩层而成孔的一种钻进方法。钻机分为大、小锅锥钻机，正、反循环转盘式钻机，液压动力头式钻机，潜孔振动回转式钻机等。相对简单的回转钻机只有简单的钻进装置，完善结构的回转式钻机除了具备钻进装置外还具有循环洗井装置。回转钻机中的另一种转盘式水井钻机的钻具包括钻杆和钻头。回转速度视钻机而异，如石油钻机在一般情况下最高为160r/min，金刚石钻机最高可达到2400r/min。常用的钻杆的名义直径有60、73、89和114mm等4种，钻头分全面钻进用钻头和环状钻进用钻头2大类。

大、小锅锥利用其锅锥形钻具旋转切削土层，两者都可由人力或动力驱动。旋转过程中切下的土屑或岩屑掉落到锅内，随后提升到地面倒出。其结构简单工效低，只能用于一般的土层或软质岩层地层条件。正、反循环泥浆洗井转盘式钻机由塔架、卷扬机、转盘、钻具、泥浆泵、水龙头和电动机等组成。作业时，动力机提供的扭矩通过传动装置驱动转盘，由主动钻杆带动钻头旋转破碎岩层。泥浆通过泥浆泵注入钻杆与孔壁之间的环形区域起到润滑钻杆和冷却钻头的作用。

2．3 冲击回转式钻探

冲击回转式钻进是指用冲击和回转2种方式同时破碎岩石的钻探方式。作业时，以钻杆带动钻头低转速回转，在轴向钻头的压力下，再利用通过钻杆中心的液体或气体产生的冲击力，以冲击和回转2种方式破碎岩石，充分发挥冲击和回转切削2种作用来形成钻孔或采取岩芯。这种方法起源于19世纪的欧洲，1958年才被中国地质部所重视而开始研究，20世纪70年代发展较快。冲击回转式钻进的优点在于其能大大提高硬质层转速和回转进尺长度，降低钻孔弯曲程度，明显降低工程成本。冲击回转钻探通常采用以下2种冲击器实现，一种是利用钻孔中冲洗液能量驱动的冲击器来实现，称液动冲击回转钻探；另一种则利用压缩空气驱动的风动冲击器实现，称气动冲击回转钻探。

液动冲击回转钻探系统是有泥浆泵将冲洗液注入冲击器驱动液动锤来产生动力对岩芯管和钻头进行冲击，钻杆则有钻机提供扭矩回转并同时对钻头施压。这种钻探方法也常与绳索取芯钻具相结合，被称为绳索取芯式液动冲击回转钻探。液动冲击器是冲击回转钻探中的关键组成部分。液动冲击回转钻探适用于地质岩芯钻探、工程地质钻探等，而且适合反循环钻探和深孔钻探中。2．4 振动式钻探

振动式钻进过程中利用振动器带动钻杆和碎岩工具产生周期性振动力。它除利用地表振动器和钻具对地层产生垂直静载外，还有钻具上下振动产生的高频冲击振动所产生的动载，对岩层周围或土层产生振动。在高频的振动下，岩层或土层的强度下降，岩层和土层在钻具和振动器自重和振动力的联合作用下，使钻头钻进岩土层，从而实现钻进的过程。

振动钻进常采用机械式双轮双轴振动器，其采用双轴水平布置外，还可以上下平行布置。这样布置后不仅可以产生垂直振动，还可以产生横向振动。此外，还有单轴单轮振动器和单轴双轮振动器等布置方式。常用的振动器有无簧式和有簧式2类。其中有簧式振动锤由电动机、振动器、弹簧、冲头、砧子和接头组成。其特点是振动其与钻具分开，这样既可振动钻进，又可进行冲击振动钻进。

另外喷射式钻探技术是利用钻孔冲洗液流经钻头喷嘴所形成的高压高能射流充分地清洗孔底的钻屑，使钻屑免于重复削切，并与机械作用联合破碎孔底岩石，达到提高机械转速的一种钻进技术。4 结束语

随着科学技术的进步和国民经济的快速发展，钻探工程在地质勘探、矿物开采等很多领域的应用将会日益增大，并且与其他尖端的科技将会结合应用，如地壳科学深钻等。科学的不断发展在一定程度上为钻探工程提供了一个更为广阔的应用前景，同时也给钻探工程带来了紧迫感。钻探技术的发展进步可能对整个地质学理论带来挑战，从而促使资源、新材料以及地质灾害的防治提供更为全面、准确的数据。

探析工程地质钻探技术 篇2

1.1 知识目标

(1）钻探设备器材的认识与运输。包括1）认识常用的钻探设备器材；2）掌握设备运输的常识与要求。

(2）场地平整。包括1）掌握场地平整要求；2）掌握预防山洪等自然灾害知识。

(3）设备安装。包括1）掌握钻机、钻塔、搅拌机等辅助设备的安装技术要求；2）掌握安全防护设施、器材知识；3）掌握防雷电及避雷针安装知识。

(4）钻探记录。包括1）掌握原始报表记录方法；2）掌握岩心（土）整理要求；3）掌握钻杆柱组合知识；4）掌握钻孔设计书的知识；5）掌握钻孔质量指标要求；6）掌握校正孔深知识。

(5）成孔作业。包括1）掌握钻探设备主要组成；2）掌握钻头的知识；3）掌握单管、双管钻具结构知识；4）掌握绳索钻具的结构及工作原理；5）掌握钻进规程参数；6）掌握常用取土器的结构和使用方法；7）掌握冲击回转钻进的基本知识；8）掌握水井成井工艺。

(6）孔口作业。包括：1）掌握专用工具使用知识；2）掌握提引器使用知识；3）掌握高空作业安全知识。

(7）孔内故障的预防与处理。主要指掌握常见孔内故障处理知识

(8）场地恢复。主要指掌握场地恢复要求

1.2 能力目标

(1）专业技能。包括1）能制定运输方案和装车；2）能平整场地，修建安装钻探设施的基础；3）能根据场地条件修建泥浆池和循环净化系统；4）能安装避雷针和施工现场的防护设施；5）能填写原始班报表；6）能整理和摆放岩心（土）样品；7）能标识岩心箱、填写岩心牌；8）能丈量、记录钻具长度；9）能丈量机上余尺；10）能根据工艺要求准备单管、双管钻具；11）能使用取土器取土；12）能组装调试绳索取心钻具；13）能使用孔口专用器具拧卸钻杆和钻具；14)能摘挂提引器；15）能摆放钻杆和钻具；16）能根据施工状况预防孔内事故；17）能使用惰性材料进行堵漏作业；18）能恢复施工现场

(2）方法能力。包括1）具有科学精神、能在科学思想指导下，以科学方法分析和解决实际问题；2）具有自主学习能力，能根据工作需要不断地获取新知识和新技能；3）具有收集、处理和应用信息的能力；4）具备良好的环境适应能力；5）具有较强的创新意识和一定的创新能力。

(3）社会能力。包括1）在学习、工作和社会活动中具有较强的责任感和自律意识；2）能与他人进行有效的交流，具有较强的表达能力；3）具有较强的团队意识和团队协作能力；4）具有安全生产及环境保护意识。

2 课程设计思路

2.1 教学内容设计思路

本课程是在对地勘企业进行调研的基础上，与有关专家共同对钻探岗位群进行工作任务分析后，提炼出典型工作任务，并参照地勘钻探工国家职业标准，企业制定的工作职责和岗位规范等确定教学内容。根据地勘企业钻探工艺的典型工作任务，对钻探工艺理论知识与实训操作知识进行优化和顺序化，设计了8个学习情境：开钻准备工作；钻探记录；钻孔与取心作业；冲击回转钻进；水井施工；孔内事故的预防与处理；终孔及简易水文地质观察。

2.2教学组织设计思路

(1）行动导向、任务驱动。教师通过教学设计与组织、情景设计、提出问题、指导与监控学生的学习情况，评估学生的学习效果；学生一般分组学习，在行动导向的任务驱动下，收集信息，进行咨询和决策，通过分析和解决问题或完成任务的形式，学习钻探工艺的基本知识和技能，在此过程中培养和提高职业素质。

(2）教学内容合理序化。为了培养和提高学生的职业能力，根据钻探岗位的实际工作任务，基于工作过程，对钻探工艺涉及的工艺理论知识与实践操作知识进行由浅入深的优化和由简单到复杂的合理序化，使教学内容更符合学生学习知识和技能的认知规律。

(3）教学方法多样化。根据不同的教学内容，本课程采用了引导文法、案例法、模拟训练法等多种教学方法和现代教学手段，辅以较多的实例、实物、图表及实境视频等教学资料，提高教学效果。

2.3 教学模式设计思路

为了实现本课程的教学目的，根据不同的教学内容，革新了教学模式。在新的教学模式中，教师和学生的角色相对于传统教学模式都发生了变化。在此过程中，探究、学习和应用知识，培养和提高自主学习的能力、分析与解决问题的能力、团结协作别的能力等综合职业能力。

3 课程内容

目前，校本教材已开发出来并投入使用，在课程建设中，我们感觉到校企合作的重要性。教师只有扎根一线，利用校外实习基地，学习新工艺、新知识。不断丰富课程内容，使课程跟随着企业的发展步伐，才能使课程充满活了和生机。

摘要：《钻探工艺》课程是钻探工程技术专业的核心专业课程之一,该课程对提高钻探工程技术专业学生的职业素质具有关键的支撑作用。目前,传统教材内容陈旧,以知识逻辑性编排教材。在这次课程建设中,将项目教学引入教材,对钻探岗位群进行工作任务分析后,提炼出典型工作任务,并参照地勘钻探工国家职业标准,企业制定的工作职责和岗位规范等确定教学内容。

关键词：钻探工艺项目教学

参考文献

[1]鄢泰宁.岩土钻土钻掘工程学[M].中国地质大学出版社.2001.

[2]马锁柱.钻探工程技术[M].黄河水利出版社,2009.

探析钻探工程常见事故与安全对策 篇3

关键词：孔内事故;原因分析;安全对策

一、钻探工程事故

钻探工程孔内事故常造成意外人身伤害，如工程勘察钻探遇到地下各种管线，特别是输电电缆，当时就可能使操作钻机者触电身亡。排除孔内故障时，常发生人员伤亡。这是因为处理事故非但没有钻探进尺，而且频繁操作，劳动强度大，出力不讨好，人员心中憋气，情绪不稳，易出现不安全行为。又因为孔内故障的情况看不到、摸不着，全凭经验判断来决定采取处理方法，得当与否不确定，使得操作人员常无所适从而误操作。还有处理事故的机具不尽科学，操作不好就要伤人。如反出钻具用的互替扳手、管钳等易弹回打着人，卷钢丝绳的锚头轮易缠着人，高吨位千斤顶易将液压油挤出射伤人等。

二、钻探工程孔内事故原因分析

（一）钻头直接与孔壁或岩心挤夹

孔壁和岩心不规则，操作不当，钻头与孔壁或岩心直径挤夹金刚石钻进或硬质合金钻进时，上一回次钻头内、外径磨损严重，孔径相应缩小，孔身呈上大下小;岩心相应增粗，呈上小下大。下一次使用新钻头时，往往外径大于孔径;内径小于岩心直径，如果下钻过猛或升降钻具时跑钻，就会发生钻头直接与孔壁或岩心挤夹，如果岩石均匀，挤夹程度就更加严重。另外，在钢粒钻进中，如果岩心破碎呈块状时，容易因离心力等作用，从钻头水口处就跑出，挤到钻头与孔壁之间而挤夹钻具。

（二）键槽造成钻头卡阻

孔身弯曲，孔壁形成键槽在斜孔或弯曲孔段的凸出的弧形面上，经常受到钻杆的磨刮。特别时减压钻进时，上部钻杆将承受拉力，受拉力的钻杆旋转时就不断想弯曲孔段的凸出面碰磨，或者由于升降钻具时，经常在凸出面拖拉。久之，沿孔壁形成一条纵向沟槽，形如机械轮上的键槽。

键槽机构往往产生在不太坚硬的岩层中，太硬的岩层不宜被磨刮成沟槽。太软的岩层钻进速度快，也不易形成牢固的“键槽”。已形成“键槽”的钻孔，在提钻时钻杆受拉，呈纵向伸直，就自然嵌进槽中，当粗径提到“键槽”下端，就受阻呈拉紧状态。如果“键槽”深而牢固，即造成卡钻。

（三）岩粉悬桥造成卡钻

孔身不规整，孔径大小变化悬殊，形成岩粉悬桥，当冲洗液携带岩粉上升时，一旦达到孔径变大的部分，由于钻孔大面积突然变大，流速立即降低，一部分冲洗液还会形成涡流，于是岩粉逐渐沉积，形成悬桥，造成钻具卡阻。

（四）套管偏斜造成卡钻

套管柱偏斜，管鞋突出用套管护壁时，套管没有下直、下正，或没有下到基岩硬盘，或下套管换径后孔身弯曲，使得套管鞋突出于孔底，钻具提升时就会受阻。特别时钻具带有取粉管时，取粉管顶部往往被套管鞋挂住。如果组昂于粗径连接得不同心，更会加重上述情况的发生。

（五）物体落入孔内造成卡钻

小物件落入孔内，由于操作不慎，粗心大意，将卡盘扳手、活动扳手等小工具、小物件掉落孔内，卡在组昂与异径接头连接处，使钻具受到卡阻。

三、钻探工程孔内事故安全对策

（一）保持孔内清洁

孔内岩粉、钻粉过多，超过0.3m时，必须专门捞取。钻进时，一般应等冲洗液返回孔口后（漏水孔除外），方可开车钻进。钻进中水泵工作不正常，应停钻检修。检修前应将钻具提到安全孔段，以防钻具挤夹和陷埋。

（二）保持孔壁稳定

在松软坍塌、掉块、裂隙发育、容易产生滑移和错动的岩层中钻进时，需千方百计地采用比重较大、粘度较高、失水量小、含沙量低的泥浆冲洗。经常保持泥浆的良好造壁性能，以维持孔壁的完整。

冲洗液流速不应过高，以防计息冲刷作用冲垮松软的孔壁。钻具的转数要适当降低，以减轻钻杆对孔壁的震击。在坍塌、掉块严重的情况下，可采用粘土球固壁、灌水泥、下套管、高分子聚合物护孔等方法，保持孔壁稳定。

（三）孔内事故处理

用丝锥打捞，是借助自身硬度大的丝扣，对孔内钻具的断头重新套扣，并与其接合而打捞上来。在一般情况下，用正丝钻杆和正丝锥打捞折断或脱落事故钻具。在处理卡钻、夹钻、埋钻、烧钻等引起的折断和脱落时，如果事故钻具提升阻力很大，不易提拔时，应采用反丝钻杆和反丝丝锥捞取。发生卡钻、埋钻、夹钻等事故时，都要先用升降机提拉。

事故钻具在孔内某孔段遇阻，超出这孔段就不能提升或下降，但钻具能够回转或上下活动。遇此情况，可开车回转钻具，向上或向下扫，把挤夹物扫碎或挤入孔壁，使事故钻具能够顺利提升或下降。用千斤顶起拔事故钻具。

使用专门的千斤顶向上顶，把孔内挤夹的钻具引拨上来。起重机的引拨力量，比升降机的提升能力要大得多。有时轻微烧钻或挤夹事故都可以通过引拨得到解除。起重机一般使用75--150吨液压起重机或100吨螺旋起重机。

四、钻探工程施工人员安全对策

全体进入施工现场的人员都要穿劳保鞋、戴安全帽、工作手套，阳光强烈时，面向太阳施工的操作人员佩戴太阳镜，以避免由于阳光刺眼，没有看清机具或其它人员的工作状态而造成事故。安全帽按规定将帽带系紧，以防井架掉物被砸伤，劳保鞋系紧鞋带，以免作业中被鞋带绊倒。

五、结束语

综上所述，对于孔内事故还是以预防为主，当处理事故时一定要考虑前因后果.要勇于探索、敢于实践、不断总结经验。既要大胆又要细心，既要稳准又要果断，使事故得到及时的解决，钻进得以正常地进行。

参考文献：

[1]王京庆.钻探工程孔内事故的危害及预防[J].劳动保护，2006（1）.

探析工程地质钻探技术 篇4

徐州大屯矿区煤田地质钻探泥浆应用技术

在钻探工程中钻孔冲洗是钻探施工的一项重要技术.在钻进过程中,根据实际钻进的地层情况,科学地选用合适的泥浆类型进行冲洗钻孔,以便达到清除孔底岩粉、冷却钻头、润滑钻具、保护孔壁、提高钻效的`目的.结合大屯矿区的地层特点,介绍了钻探泥浆的施工技术.

作 者：孙照引 SUN Zhao-yin 作者单位：大屯工程咨询有限公司,江苏,徐州,221611刊 名：陕西煤炭英文刊名：SHAANXI MEITAN年，卷(期)：“”(3)分类号：P634.62关键词：钻探工程 泥浆 冲洗液 处理剂

探析工程地质钻探技术 篇5

李吴波

（重庆一三六地质队，重庆 渝北401147）

摘要：本文论述了煤矿井下地质取芯钻探技术在打通一煤矿西区生产补充勘查中的应用原理，并对其应用现状作了进一步的探讨。以此为基础，阐述了其应用的可行性、经济和社会效益，以及推广的意义和发展前景展望。

关键词：矿井生产补充勘查、煤矿井下地质取芯钻探技术：现状：可行性：推广意义

松藻矿区打通一煤矿隶属重庆松藻煤电有限责任公司（前松藻矿务局），原属煤炭工业部全国统配煤矿，亦为原煤炭工业部树立了全国15个标准化样板矿之一，现为国有控股的股份制大型矿山。矿井设计生产能力为150万吨/年，核定生产能力180万吨/年，该矿山所产原煤供重庆洛璜电厂，精煤供重庆电厂用的电煤，现为我市煤炭系统中产量最大、开采技术、装备水平和机械化程度最高的矿山1。

1概况

重庆松藻煤电有限责任公司为满足重庆市经济发展对电煤的需求，拟将打通一煤矿设计生产能力由现在的150万吨/年，技改扩能为240万吨/年，净增设计生产能力90万吨，其西区作为技改扩能非常重要的接替采区，采区设计生产能力100万吨/年2。据1994年４月原四川煤田地质局一三六地质队提交的《重庆松藻矿务局打通一煤矿下水平生产补充勘探地质报告》，该采区６#煤层为局部可采煤层，７#煤层为大部可采煤层，８#煤层为全区可采煤层。根据矿井瓦斯鉴定资料，６#煤层瓦斯含量低，为不突出煤层；７#和８#煤层为突出煤层，故在西区选择6#煤层作为保护层开采较为理想，不但可以减少防突工作量，而且也为加快采掘推进速度、提高产量，实现技改扩能奠定基础；其中西区6#煤层设计包括西2602、西2604、西2606、西2608、西2610五个工作面、面积79.93万平方米，煤炭资源量约100万吨，并把西2602工作面作为首采工作面开采2。

2006年５月开始了西区西2602首采工作面的布置工作，随着西2602工作面井巷工程的施工，揭露的６#煤层厚度及结构逐渐发生变化，煤层大面积出现夹矸，夹矸最厚点达0.9m，并有向南西方向延伸扩大的趋势，故查清６#煤层的厚度及结构变化情况，不仅关系到该区近100万吨煤炭资源的回采问题，而且关系到７#和８#煤层突出煤层能否得到解放而开采的问题。为此，打通一煤矿在井下采用了无岩芯钻探的勘查手段施工了10个钻孔对６#煤层进行探查，由于技术手段等因素的限制，未能达到预期的目的；后经松藻煤电公司和打通一煤矿研究决定必须加密西区６#煤层的生产补充勘查，提高其控制程度，勘查手段为煤矿井下地质取芯钻探，同时聘请煤田地质勘探专业队伍重庆一三六地质队作为技术协作单位，共同承担煤矿井下地质取芯钻探技术的应用研究。

２井下钻探工作

2.1井下钻探工作现状

煤矿井下钻探技术应用极为广泛，主要应用在瓦斯抽放孔、控制煤层层位的地质孔、溜煤眼大直径孔（孔径1.0m）等，但是井下施工一般均采用无岩芯钻探技术。采用此技术进行井下生产补充勘查，对煤层赋存控制程度较差，要达到对局部可采的６#煤层的厚度和结构变化情况的控制，必须进行取芯钻探，因受井下施工环境、钻探设备等条件限制，重庆地区还无此项技术，就是全国也未见同类技术应用成功的相关报道。

2.2前期准备工作

2007年3月10日重庆一三六地质队接受任务后，立即组织工程技术人员对项目实施进行了论证，并到井下实地进行了考察。得出目前井下使用的ZYG－150型钻机配上经改制后的取芯设备在井下施工是可行的。钻探过程中穿过突出煤层垮孔和瓦斯喷孔等难题，采用套管隔离技术是可以解决的。

3月26日，根据《矿井地质规程》有关规定，重庆一三六地质队完成了打通一煤矿西区6#煤层生产补充勘查设计，钻探设备及其取芯器和隔离设备导管等的改造和设备到场的准备工作。

2.3煤矿井下地质取芯钻探施工

3月29日，在重庆一三六地质队钻探技术人员的指导下，施工队对钻探设备进行了组装和清理，并详细了解了煤矿井下地质取芯钻探工作流程和注意事项，并于当日夜班在西2#瓦斯巷开孔施工西1-1钻孔。在重庆一三六地质队钻探技术人员和打通一煤矿地质、钻探施工人员的共同配合下，井下地质取芯钻探获得成功。所采取岩（煤）芯结构清楚，易分辩，达到勘查目的。由于该项目工期紧，井下实行三班作业不间断施工。本次共施工钻孔9个，孔深最大的为西1-8孔，终孔深度为77.3m，一般为65m左右，井下共施工17d。施工期间，大部份钻孔均都能正常穿越7#、8#煤层，然后采取6#煤层煤芯。在未进行瓦斯抽放区域8#煤层有轻微喷孔，唯有西1-5孔，穿过8#煤层段垮孔，经反复间隙洗孔，最终成功采取了6#煤层煤芯。

由于本次勘查目的是确定6#煤层的厚度和结构，因此，所有钻孔在6#煤层底板之下均采用无岩芯钻进施工，采取岩芯段仅为6#煤层及其顶、底板岩层，经统计，9个成孔共21回次取芯，由于该区域7#煤层至6#煤层间距变化较大，控制实际取芯工作难度较大，造成了个别孔取芯回次最多达5次，一般1～2回次就能达到设计目的，由于钻机和施工条件的制约，每回次取芯施工时间正常为2～3小时，如果遇喷孔、垮孔时，施工时间更长，在无其它因素影响情况下，一般一个孔2～3个小班就能施工完成。

2.4施工原理

煤矿井下地质取芯钻探技术的施工原理是通过在矿井底部（底板）已形成的巷道内，根据设计需要布置钻孔，由下往上穿过各岩、煤层，对意欲开采的煤层岩（煤）芯进行取芯钻探，通过采取的岩（煤）芯，直按判断煤层的厚度及结构变化等情况，得出煤层的厚度及结构变化情况等，最终得出煤层在该区域内是否具有开采价值的结论，达到矿井生产补充勘查的目的。

2.5钻探工程质量评述

2.5.1钻探工程质量

西区共完成钻孔9个，即西1-1至西1-9号孔，按《煤田勘探钻孔工程质量标准》和本次勘探设计要求，从以下风上方面进行了验收：

⑴钻孔必须按照设计中的位置、倾角、终孔层位及终孔深度组织施工，经验证，除西1-1号孔倾角与设计相差1°、西1-

7、西1-9号孔位置因井下条件限制有所调整外，其余各孔与设计要求相符，均不影响钻孔验证和资料使用。

⑵钻孔施工期间必须按规定收集相关参数并整理成图，经验证，各孔均与设计要求相符，并整理成图。

⑶6#煤层采取煤芯段，每回次进尺不得大于取芯管长度的90%，煤芯采取率必须大于75%，并保证煤芯完整、无污染。经验证各孔与设计要求相符，采取率为80～100%，平均91%。综上，本次西区南部共施工9个钻孔，均满足设计要求，评定为合格

2.5.2地质资料编录

本次地质资料编录严格按《勘查设计》和矿井地质规程要求进行。各钻孔的原始记录和数据编录齐全、准确、真实可靠，并进行了原始资料检查审核工作。经校对已施工的西1-1至西1-9号钻孔编录资料均能满足本次工作要求。

2.5.3钻探成果与井巷工期程揭露验证

西2602工作面西部施工有西1-

1、西1-

2、西1-3号孔，钻孔揭露煤厚分别为0.30（0.20）

0.50m、0.78m、0.80m1。经验证实际揭露钻孔相邻点煤厚分别为0.20（0.15）0.55m、1.05m、0.90m，煤厚实际误差均在10%内，由此可见钻孔采集的煤厚、结构等资料是真实、可靠的，其勘查成果可作为矿井生产设计依据。

3煤层对比分析

3.1煤层变化与预测

椐本次西区南部施工的西1-1至西1-9号9个钻孔1和原地勘孔及西2602工作面巷道揭露煤厚点分析。按公司确定的采高1.2m内，煤厚＞0.6m（满足矿现阶段原煤灰分指标不超限）的原则，西区南部6#煤层从西2602回风巷切割巷交点以东225m至330m开始由西向东南方向形成了一个面积约12.15万平方米的似“漏斗型”影响条带。该条带在西2602工作面影响宽度约为60～75m斜联贯工作面中部，影响条带在东部变宽，（西区6#煤层轨道巷附近），最宽处为500m，影响西2602、西2604、西2606、西2608工作面东部区域，并与横贯井田中西的6#煤层薄化带成为一个整体。除此薄化带之外，其它区域经分析预测6#煤层厚度均达到可采规定，可以布置工作面开采。其中西2602、西2604、西2606、西2608工作面大部可采，西2610工作面全部可采。

3.3与原地勘报告对比分析

西区生产补充勘查查明了6#煤层薄化影响范围，现控制的薄化影响条带与原地勘报告推断的西区6#煤层结构有一定的出入（原地勘报告推断的西区南部6#煤层全区可采，煤层结构简单），经分析造成这一误差的原因有：

⑴本井田是以主采煤层8#煤层作为主要勘探对象，按勘探规范其布孔线距与钻孔密度是能满足8#煤层赋存状况需要的。

⑵相对不稳定的6#煤层原有的勘探布孔密度不能控制6#煤层局部变化情况，造成6#煤层厚度及结构在该区域失控。

⑶井下前期实际揭露煤厚点非常巧合地都表现为其厚度均在可采范围之内，对工作面后期进入造成一种煤层厚度、结构均正常的假象2。

通过本次生产补充勘查和井巷工程揭露，弥补了原勘探报告的不足，为西区6#煤层下一步开采提供了地质技术依据。

3.4储量估算

鉴于西区南部煤层为缓倾斜煤层，煤层倾角为8°，煤层储量按设计的工作面采高计算。扣除煤层薄化影响区域后，W2602至W2610工作面面积为59.55万平方米，煤层平均厚度0.7～0.8m，资源储量类别为2S11，储量估算量为78.5万吨，可作为设计依据1。

4结论

4.1西2602及邻近工作面6#煤层可采性分析

本次在西区南部施工9个钻孔和原施工的钻孔及巷道收集的煤厚点控制揭露的6#煤层由西往东形成一个似“漏斗形”1影响条带与原地勘报告提供的西区6#煤层的结构有一定的出入，但其影响条带仅占西区南部6#煤层面积的15.2%。通过煤矿井下地质取芯钻探，控制了影响条带的展布方向和影响范围，探明了西2602、西2604工作面，控制了西2606、西2608和西2610工作面可采区域内的煤厚变化，西区南部6#煤层大部区域厚度均在0.80m以上，可进行布置开采。另西2606、西2608和西2610工作面底部瓦斯巷抽放系统布置出来后，可布孔进一步证实其推断的可靠性。

4.2经济评价

在煤矿井下地质取芯钻探技术未成功应用之前，要达到同样的目的，只有通过钻机从地表钻孔，每个地表钻孔要钻进600～800m才能达到目的层，且钻孔工期长、成本高、不易达到实际需要的控制点数，矿井原有的井下钻探技术无法采取岩（煤）芯，仅凭地质人员根据经验判断煤厚及结构是不可靠的。而煤矿井下地质取芯钻探技术成功应用之后，直接利用抽放

钻机在瓦斯巷由下向上穿过8#煤层直接钻达6#煤层，可采取岩（煤）芯，单孔最大深度各77.3m，而且每个孔的花费不到1万元的经济效益是相当可观的（与达到同样效目的的地表钻孔费用比较，其仅占1%左右）。每个孔工期最多为2天，施工时间短，工程量相对较小，容易组织实施，且能满足宏观判定煤层厚度及结构的需要，同时还查明了西区6#煤层赋存状况，为扭转生产被动局面奠定了基础。

4.3煤矿井下地质取芯钻探技术的可行性及推广应用的意义

4.3.1可行性

在无同类技术参考的前提下，经课题组近两个月在地面综合分析研究和井下反复试验，调整设计参数，不断改进设备性能，克服了井下钻孔过松散煤（岩）层的垮孔，目的层位难控制，遇瓦斯压力增大的顶、卡钻，上下钻具难度大等困难后，顺利完成打通一煤矿西区南部9个地质钻孔的钻探任务，成功采取6#煤层及顶、底板岩（煤）芯21回次，采取率平均达91%以上，满足了宏观判定煤层厚度及结构的需要，标志着煤矿井下地质取芯钻探技术应用成功。证实了煤矿井下常规抽放钻机配上经过改制的取芯设备是能够完成井下岩（煤）芯取芯钻探任务的，这项技术在煤矿井下实施是可行的。

4.3.2推广应用的意义

煤矿井下地质取芯钻探技术在打通一煤矿应用成功，改变了过去井下钻探无法采取岩（煤）芯，仅凭经验判断煤、岩层厚度，资料可靠性不高的被动局面，为矿井井下煤层勘查和地质构造勘查提供了新的地质勘探手段，提高了地质资料的可靠程度，对矿井生产、安全决策都将起到深远的意义。这项技术在煤矿井可根据不同的勘查目的，选择不同的钻探方式，即部分取芯或全程取芯。施工时间短，可操作；工程量相对较小，仅占地表钻孔费用的1%，因此，这是一项费用低，见效快，安全可靠的实用技术，可在公司各矿推广应用，为矿井增产创效、安全生产提供可靠的地质技术支持。

4.4煤矿井下地质取芯钻探技术的发展展望

本次煤矿井下地质取芯钻探技术的成功实施，在重庆松煤电有限责任公司和打通一煤矿尚属首次，施工期间有重庆一三六地质队专业钻探技术人员现场指导、讲解，解决了施工过程中出现的诸多技术问题。为了今后能在矿井继续开展此项工作，我们对整个取芯钻探设备调试、保养以及工艺流程进行了录像和拍照，并请钻探技术人员对矿钻探人员进行了技术培训。故煤矿井下地质取芯钻探技术是一项技术性较强的工作，必须加强对施工人员和专业技术人员的培养，不断总结经验，为处理矿井类似问题打下坚实基础，由于技术在煤矿是首次应用成功，尚无任何规范参照执行，主管部门应组织相关部门编制一部煤矿井下地质取芯钻探技术操作规程，供井下施工人员学习、执行。

综上所述，煤矿井下地质取芯钻探技术是一项技术性较强的新技术，它具有良好的经济和社会效益，因此它具有广泛的推广应用前景。

参考文献：

[1] 李吴波，重庆松藻煤电有限责任公司打通一煤矿西区南部6#煤层可采性分析报告[M]，重庆，重庆一三六地质队，2007，2-5

[2] 赵忠宜，重庆松藻煤电有限责任公司打通一煤矿西区、西二区6#煤层生产勘探设计，重庆，重庆松藻煤电有限责任公司打通一煤矿，2007，1-5

作者简介：

地质钻探实习报告 篇6

一、安全生产。都说安全是天，可以前也并没有怎么在意，在实习期间才深刻的认识到安全生产的重要性和意义。在这里领导和工人都严格的贯彻“安全第一预防为主”的安全生产方针。新工人来的第一课就是安全教育，我来的时候就首先的让我学习了安全生产的法规。使我明白了什么叫“三不伤害”；同时也增强了自我保护意识。通过系统的学习使我明白了安全的重要性，所以在实习期间没有发生以外的事故，做到了安全生产。

二、业务和技能。这次我们打的是水文观测孔，通过自己的实际操作，结合自己在学校所学的理论知识；以及老工人师傅的指导帮助。学会了判断岩层、操作机器、测量水位以及书写纪录。使自己的业务水平有了一个质的提高。同时也增强了自己动手操作水平。期间主要对平砂岩做了一些细致调查研究：砂岩是一种沉积岩，主要由砂粒胶结而成的，其中砂里粒含量要大于50%。决大部分砂岩是由石英或长石组成的，石英和长石是组成地壳最常见的成分。砂岩的颜色和沙子一样，可以是任何颜色，最常见的是棕色、黄色、红色、灰色和白色。地球上常见由砂岩相成的悬崖峭壁。有的砂岩可以抵御风化，但又容易切割，所以经常被用于做建筑材料和铺路材料。砂岩中的颗粒比较均匀坚硬，所以砂岩也被经常用来做磨削工具。砂岩由于透水性较好，表面含水层可以过滤掉污染物，比其他石材如石灰石更能抵御污染。我们这里钻探时主要遇到的困难是打平顶山砂岩，平顶山砂岩硬度高容易破碎在钻进过程中不容易钻进又容易掉块卡钻，所以在以后的学习中我要多注意加强这方面的学习。

地质勘查与深部地质钻探找矿技术 篇7

关键词：地质勘查,深部找矿技术,要点

近年来, 我国的矿产开采行业发展迅速, 地质勘查和深部地质找矿工作也越来越重要, 在这样的情况下, 如何做好地质勘查与深部地质钻探找矿技术的应用也是目前我们需要重点研究的内容。地质勘查与地质钻探找矿技术是一项专业的技术工作, 这也需要从业人员要有相对高的专业素质, 才可以更好的把地质勘查和找矿能力提高。

1 地质找矿的关键意义

在地质矿产的勘查当中, 地质找矿方法是至关重要的, 它是其关键的主要组成部分, 只有有效地运用地质找矿方法, 地质矿产的勘查才可以获得非常好的的发展, 进而发现更多矿产资源, 更好的实施开发矿产资源的工作。地质矿产勘查就是各类工业发展的基础, 而地质矿产勘查工作的基础就是运用地质找矿方法, 进而有效运用地质找矿方法促进每一个行业发展, 只有综合科学化的对地质找矿方法实施运用才可以让满足现代社会的迅速发展, 达到预期的经济目标。

2 地质勘查工作的主要内容

2.1 对矿山生产的勘查

第一, 要把前期准备工作做好, 清楚确定矿山服务的年限与有关的规划等, 从而完成有效的开发与应用。第二, 要掌握矿山生产勘查的区域, 经过一连串的方法来勘查矿产资源的数目, 使用有效的勘查技术, 来把勘查的效率提高, 同时, 对勘查工作实施具体的工作记录, 把信息的整理与备案做好。

2.2 对危机矿山接替资源的勘查

因为地下矿产并不是可再生资源, 所以在开发运用时一定要考虑到矿山开发的年限问题, 以让矿山服务年限尽可能的延长, 完成矿山的可持续发展。所以, 在某些拥有关键矿产资源矿山区域, 一定要实施一定的危机矿山接替资源勘查。特别是对于铜矿、锌矿、铅矿等矿山而言, 更是主要的危机矿山接替资源勘查对象。

2.3 综合评价与勘查共伴生矿与尾矿

为了增强矿山的开发, 要综合的运用重点技术, 评价与研究低品位和新种类的矿产的开发技术, 综合的开发与运用紧缺的矿山资源共伴生矿和尾矿。拟定有关的规范与政策来标准矿产资源的运用, 对尾矿资源进行调查, 综合运用矿山的尾矿资源, 让资源的综合运用效率持续的获得提高。

2.4 关闭阶段的地质勘查工作

在关闭矿山与复垦阶段的地质工作中, 要首先拟定详细的法律实施严格的规定, 矿山企业实施工作时也务必要依照法律规定来严格实施。要对闭坑前后矿山的地质环境实施认真的调查, 以把矿山区域的环境保护好。在完成矿山的开采活动以前, 要把闭坑的地质工作做好, 而且提交闭坑的地质报告。

3 深部地质钻探找矿技术

3.1 高精度受控定向 (取心) 钻探技术和岩心定向技术

能够让钻孔轨迹依照制定方向前进的特别钻探技术就是受控定向钻探技术, 这项钻探技术还能够在一个主孔内完成钻进几个分支孔的羽状钻孔。这技术在中国的盐卤矿、芒硝矿等开采水溶性矿产的范中已成功运用了。土耳其Beypazari天然碱矿项目工程是我国承接并完成的, 其在0.5m以内的控制精度, 标志着进入国际先进水平行列的中国高精度受控定向钻探施工。唯一不足的是这技术不能在定向造斜段持续取心。

3.2 液动冲击回转钻进技术

勘探技术于20世纪60年代开始进行这项技术的研究, 通过50几年的开发、完善, 已经产生不一样用途、几种规格类型的液动冲击器。特别是2006年完工的YZX127型液动潜孔锤在我国大陆科钻一井施工中创下了4038.88m的总进尺、平均小时1.13m的效率、平均回次6.31m长度的好成绩。一般的钻探条件下, 在钻探经过中泥浆的固相含量非常高, 并且泥浆固控体系还是岩粉在陈旧的泥浆池加循环槽中自然沉淀, 这样非常容易造成液动潜孔锤内的零件频繁卡死, 降低很多工作寿命, 从而常常提钻。在平时的应用中是相对少的, 其优势是大家有目共睹的。

3.3 深部钻探技术重点

在钻柱上和钻杆的应用深部钻探技术上, 要上下交替, 以均匀钻杆荷载力, 关注经常使用探伤检验, 适时给予润滑, 使摩擦力和阻力有效的减少;高于1500m的深度区域时, 取心钻杆能使用高强度的绳索, 相应加强钻杆的壁厚和直径;宣传应用深部钻探绳索取心钻杆。钻进技术上使用的形式是绳索取心金刚石钻探, 遇到相对疏松的岩石, 严重破碎的地层时, 为避免发生掉块和坍塌情况, 高性能的无固相冲洗液和高光谱钻头技术在这情况下适用。使用绳索取心技术进行深部钻研时, 冲洗液要配合应用, 冲洗液本质上要固相低、切力低和粘度低, 如果固相含量太多, 要应用离心机给予清除, 避免钻杆结垢。

3.4 控制深部钻探质量

孔斜与采取率是深部钻探相对关键的2个技术要点。对孔斜的斜差要加以控制, 钻进50m时, 要实施测定钻孔的方位角与定角。另外, 扩孔器能在钻头上安装, 维持钻孔口径, 在深孔钻探时, 稳定器能再安装在扩孔器上, 保证满眼钻进, 有效防止孔斜。能使用螺杆马达孔底驱动粗径钻具来有效降斜。完整岩层要大于80%的采取率, 破碎岩层也要高于65%的采取率, 能够综合使用沉淀卡、干钻卡、卡料卡和卡簧卡等形式, 针对岩性不一样, 使岩心采取率有效的提高。

4 提高地质矿产勘探与找矿技术的几点措施

4.1 对地质深部找矿提高认识

随着社会经济的快速发展, 人们对矿产资源的需求量也愈来愈大, 地表的矿产资源在通过几年开发后, 已经愈来愈少, 只有进一步发展地质深部找矿, 持续发展矿产开发才可以得到保证。要增强地质深部找矿的攻深找盲、摸底探边工作, 对地质深部找矿的了解切实的提高, 推动发展地质深部找矿工作。此外, 我们要分为两部分的深部找矿工作, 就是老矿区深边部与找矿远景区深边部。这2部分有所不一样的深部探矿详细工作, 但两者一样关键, 所以都要引起重视。

4.2 依照矿产分布规律, 促进成矿区带找矿作业

研究矿产分布规律是地质矿产勘探找矿作业的基础和依据, 找矿工作人员要重视加大矿产分布规律的研究和运用, 以为矿区的勘探供应理论指导。遵循矿产分布规律来实施找矿作业需要对地质构造加大研究, 特别要重视关注地质矿床断裂结构和控制范围内大角度断裂相交状况研究, 为找矿作业供应根据。

结束语

地质勘查与深部地质找矿技术的发展是一项利国利民的关键技术, 在将来很长一段时间内, 中国社会经济的发展对于矿产资源仍然还会有相当程度的依赖, 新技术是地质从业人员要不失时机地学习, 提升钻探及找矿水平, 地质勘查单位要在新设备加快的基础上, 重点加强人员素质, 从而推动地质勘查和深部地质钻探找矿技术的深化发展。

参考文献

[1]陈韦伶, 秦宇阳.地质找矿工作中的重点难点问题探讨[J].大科技, 2013, 9 (2) :78-79.

[2]王雅晶.地质勘查及深部地质钻探找矿技术分析[J].黑龙江科技信息, 2014, (7) :123.

探析工程地质钻探技术 篇8

承压水；封孔；跟管钻进；加重泥浆

1.工程概况

地质概况。西宝客运专线常兴渭河特大桥位于渭河冲积平原区和秦岭山前（塬前）洪积平原区。沿线所经地区地层以第四系冲、洪积黏性土、砂类土、碎石类土为主，总厚度大于300m（图1）。

沿线地下水类型主要是第四系松散层孔隙潜水和孔隙承压水，其补给来源主要为大气降水、河水、人工灌溉地表水体垂直入渗及秦岭山区基岩裂隙水的侧向补给。其中陈家村跨渭河特大桥处就发现有承压水，该处承压水的隔水层为第四系上更新统上部冲积粉质黏土，厚约20m。多层承压水层为渭河南岸紧靠秦岭山前洪积扇中细砂层，洪积扇前缘多处可见上升泉水出露，承压水受渭河南岸山前洪积扇地下水补给，承压水水头高，水量大且稳定。

此次工程地质勘探钻探孔分布于该区域，钻孔大多在二十几米后见砂层，并出现承压水且压力较大。

钻探技术要求。该工点为西宝客运专线常兴渭河特大桥跨渭河段，钻孔设计深度80m，一般开孔直径为 150mm，根据孔深调整，终孔直径一般大于91mm，钻探目的是了解地层、水文情况，为渭河铁路特大桥设计和施工提供依据。

2.施钻过程

承压水的出现。2009年4月12号，Z-702号孔、里程KD582+620孔进行钻探过程中，当钻至25.20m时突然出现承压水上涌，水头压力较大，呈喷射状喷出孔口，喷射高度6m左右（图2），致使钻探工作无法进行。因勘探未能满足地质技术要求，必须采取新的钻探工艺来保证钻探工作的顺利进行。

水文地质数据的测试。承压水出现后，为取得第一手资料，进行了涌水量和水头高度的测量。涌水量采用三角堰量测，堰口水头高度135mm，涌水量Q=800.05m3/d。水头高度采用压力表测量，将压力表连接在套管口上，测出水头压力为0.9kg/cm2（图3）。从取得参数可看出，承压水流量很大，且持续稳定，静水柱压力高度可达9m。

下套管隔离出水层。由于承压水层在25.2米钻孔孔深相对较浅，采取了下 146mm套管跟管钻进的措施进行止水，钻至28.10m时进入了粉质黏土隔水层，可进行正常钻进，但当钻至31.2m时又遇到了砂层，出现了第二层承压水， 146mm套管跟下至30.61m无法再跟进下去，钻探一时无法继续进行，分析需采取释压解决施工困难。

重新开孔。由于在原孔位继续钻进处理起来相对费时费力且效果不好，遂采取将钻孔向小里程方向（里程KD582+617.50）向移2.50m重新开孔钻进，把原孔作为卸压孔让水继续流淌，并总结原孔施钻的经验，准备齐全钻探套管和一些必备的材料，在钻进时，加大泥浆粘度和比重，并快速穿透承压水层，并立即下入管套的方法封水。

采取这个措施后，在重新开孔钻进时，5.20m出现涌水（分析为原孔承压水通过地表渗透的涌水），之后采取跟管钻进、加大泥浆比重等措施钻进效果较好。32.60m时当出现第二层承压水时立即采用下 127mm套管止水成功。57.50m时出现了第三层承压水，由于钻孔较深，跟管钻进已很困难，因孔壁粉质黏土层较稳固，遂采取继续加大泥浆粘度和比重施钻的方法，依靠泥浆液柱压力降低水头压力钻至设计孔深，完成了该孔的勘探任务。

在之后的其它钻孔均采取跟管钻进、加大泥浆比重等措施均取得成功，顺利完成本工点的勘探任务。

3.止水封孔

承压水止水封孔的重要性和困难程度。钻孔结束后，由于孔内或套管壁冒水，如何封孔，又是面临的一个难题。现场发现有以前施钻过的钻孔，由于封孔措施不当，造成封孔失败，数年后孔位位置仍在冒水，地面塌陷，这将破坏地下水水系的平衡，且会给后面的施工带来很大的隐患，长年的涌水携带出了大量的泥沙造成钻孔位置地层疏松，地面塌陷，使后续桥墩施工难度增大，并形成很大的安全隐患。

现场先后采用砸入木桩、投石料，灌浇混凝土，但是封水没有成功，水仍然从孔壁或距钻孔数米远处涌出。

封孔措施。经分析，要封孔成功，要保证在钻孔一定深度内封堵钻孔，如封堵过浅，压力水便会压裂钻孔周围的地层，从钻孔旁边冒出，如出现这种情况，采取补救封孔措施相当困难，几乎无处下手。现场采取钻孔结束后迅速往套管内投入部分 20～80mm粗骨石料，填粗骨石料的目的是降低承压水压，将粗骨料充填到具孔深12米左右后（保证进入第一层承压水顶部以上一段距离），再起拔套管时在孔内最少保留 146mm套管15m，套管下入深度越深封水效果越好。然后在套管周围挖深2.00m，直径1.2m的坑，将套管和孔壁尽可能夯实，然后浇注上混凝土沉台（图4），防止承压水套管外壁顶出。待混凝土凝固有一定的强度后，同时从套管口也向孔内灌入混凝土至孔口，封堵钻孔结束，建立封水标志。通过现场验证封孔效果良好。

4.经验和体会

浅孔钻进采取套管封承压水层是一个简单快捷的办法，在钻探之前要做好充分的准备，遇到承压水层要快速通过，下套管封闭。

在钻探过程中要经常注意泥浆的变化，在泥浆中加入重晶石粉等加重材料来尽量加大泥浆比重，平衡地压，泥浆变稀时要及时调整比重、粘度。

重视封孔工作，承压水有一定的压力，封孔时要保证有一定的深度，否则压力水会从钻孔周围压裂土层冒出，出现这种情况后将很难补救。最好的办法是孔内保留部分套管，在套管内外进行封堵，孔内保留套管的长度要根据地层和孔内承压水的水头压力来决定。

[1]刑士学，徐莹莹.煤田钻探封孔工艺[J].煤炭技术，2008

[2]铁路钻探技术手册北京[M].北京：人民铁道出版社，1978