1、金刚石岩心钻探操作规程金刚石岩心钻探操作规程地质出版社第一章 总 那么第一条 金刚石岩心钻探是钻探技术的重大改革，是加快地质工作步伐，实现钻探工程现代化的重大措施之一，是多快好省的钻探方法，是岩心钻探的开展方向，各级指导必须坚持政治挂帅，领先群众，认真抓好这项工作，力争一九八五年在固体矿产岩心钻探方面根本实现小口径化。 第二条 ?金刚石岩心钻探操作规程?是广阔钻探职工在消费理论中积累的经历总结。钻探管理部门应负责组织职工进展学习，实在贯彻，不得违章作业。各级指导、钻探技术人员、平安技术人员等，均应以身作那么模范地遵守本规程。 第三条 从事金刚石岩心钻探的职工必须以高度的政治责任心坚持科学打钻，
2、学习寺半有“三老四严的革命作风，精心操作，精心管理，以充分发挥金刚石岩心钻探的优越性。 第四条 本规程自颁发之日起执行。在执行中发现问题，及时提出意见，使之日臻完善。第二章 钻探设备的选择与安装第一节 钻探设备的选择第五条 金刚石岩心钻探必须选用转速高和转速调节范围较广的液压钻机。必须有孔底压力指示表，最好装备转速表、扭矩表。当彩电动机驱动时应安装电压表和电流表。目前常用的金刚石岩心钻机性能和设备配套情况分别见表2-1、2-2。第六条 金刚石岩心钻探宜配用泵压不低于40个大气压，最大泵量在100升/分以内的泥浆泵。必须配有抗震性能良好的泵压表、流量计。要求泵量易调节，泵量、泵压要稳定。目前金刚
3、石岩心钻探用钻机性能表 表2-1钻机型号原设计改装后改装方法简述消费和研制单位备注转速转/分档数转速转/分档数XU-100142;285;5703-北京探矿厂XU-300-2118;226;5884162;308;420;8004变更伞齿轮速比重庆探矿厂重庆探矿厂改装XU-600-3165;280;4703166;281;386;470;655;10956张家口探矿厂张家口探矿厂改装XU-600200-1500无级动力头式全液压金刚石岩心钻机北京探矿厂勘探所已初步鉴定正扩大试验JU-100088;160;230;270;340;500;710;10358立轴式液压金刚石岩心钻机无锡探矿厂勘探所
4、已鉴定投产注：JU-1000型的转速，系指动力机的转速为1500转/分时廻转器的转速。 目前金刚石岩心钻探设备配套表 表2-2钻孔深度米钻机型号泥浆泵型号动力机功率马力照明发电机功率千瓦钻塔类型0-100XU-10080/15螺杆泵10A型7米100-300XU-300-2BW100/30钻机：20泥浆泵：12联动：30-40角钢塔300-600XU-600-3WX-200BW250/50SNB-90钻机：40泥浆泵：20联动：60SG18管塔600-1000JU-1000WX-200或BW250/50SNB-9080SG23管塔 目前可选用改装后的BW200/40、BW250/50和WX20
5、0等型泥浆泵，以及SNB-90型变量泵或螺杆泵等。第二节 修建地基第七条 应根据地质设计和采用的设备修建地基。地质科组选定孔位时，应考虑施工方便，尽量不占或少占农田。未经地质科组同意，不得随意变更孔位和角度。第八条 机场地基必须平坦、坚实稳固。钻塔底 底填方部分不得超过塔基面积的四分之一，且填方部分必须采取措施防止塌陷或溜方。平地基需要爆破时，必须遵守“坑探规程中有关爆破作业的平安规定。严禁不通晓平安规定的人员从事爆破作业。第三节 安装、拆卸与迁移第九条安装与拆卸钻塔必须遵守以下规定：1、必须在安装队长或机长的统一指挥下进展装拆塔工作。上塔必须系平安带，不得穿硬塑料底鞋、钉子鞋或赤脚。工具要放
6、在工具袋内，或用绳子系牢，不得放在台板上。装拆塔时，不得同时在塔下进展工作。台板必须安设结实。塔建起后要从下至上检查并拧紧各部螺栓。2、使用挑杆装拆塔时，应严格检查挑杆、绳索、塔材和工具等的质量。装塔时，各部螺栓与构件要装全、装牢，规格要符合要求。钻塔应安装得周正稳固。拆塔时，必须从上到下逐层拆卸，不得先拆下层构件。严禁由塔上往下抛扔钻塔构件、螺栓、螺帽和工具等。3、夜间没有充分照明或刮六级以上强风，以及大雷雨、雪、雾天气制止装拆钻塔。冬季施工必须去除梯子、台板及鞋底上的冰雪后，方可上塔工作。第十条 立、放两腿钻架时，工作人员必须分开钻架起落范围，四根绷绳要有专人掌握，随时注意绷绳松紧和钻架起
7、落过程中的动向，严防翻倒伤人。第十一条 安装机电设备必须遵守以下规定：1、为使钻具在高速转动状态下有足够的稳定性、钻机与动力机根底必须坚实。在复盖层及填方处安装钻机和动力机时，最好打水泥机座。机体安装必须稳固、周正。立轴、天车中心或前缘切点与钻孔必须在同一条中心线上。机座、机架必须程度，各相应传动轮的轮缘必须对准。传动轴必须保持程度和同心度，杜绝发生抖震，禁用棍棒抵挡皮带。钻机安装时，应铺设卧枕。连接机座与地梁的螺杆必须用双螺帽固牢。木地梁断面规格见表2-4。木地梁断面规格表 表2-4钻机类型本地梁断面规格毫米100型300型600型1000型150*150200*200220*220250*
8、2502、电机及其辅助设施必须安装在枯燥、清洁的地方，严防油、水及杂物侵入。电机及其启动、高速装置的外壳应安有良好的接地保护装置。电机的动力线与照明线必须与金属钻塔绝缘。第十二条 活开工作台应安装牢靠，用直径9毫米的钢丝绳作平衡绳和导绳。平衡倕应装在塔腿外部。平衡倕接近地面部位要用栏杆围好。工作台栏杆高度不得低于，底盘周围的护板高度须在150毫米以上。第十三条 冲洗液循环系统一般应安在靠地基下方斜坡的一面，距塔脚以上，并保证防寒、防雨。第十四条 机场必须安设以下平安防护设备：1、座式天车须设有平安挡板；吊式天车要有保险绳。塔上要安设结实的台板，其厚度不得薄于50毫米；台板周围必须架设高的稳固栏
9、杆安装扶、摆管器者除外。2、钻塔必须拴绷绳，各绷绳位置要对称，绷绳与程度面的夹角不大于45度。用直径12.5毫米左右的钢丝绳做绷绳，在其下端装反正螺丝加以绷紧，末端要固定牢靠。塔上必须安设避雷针。避雷针直径钢质的截面应不小于100平方毫米；引线截面钢质的不小于28平方毫米，要求与钻塔缘良好。避雷针应高出塔顶以上。避雷针、引线和接地体的连接必须严密牢靠。不便于在现场采用焊接方法时，应预先将各部件连接处焊以接触面积不小于10平方厘米的金属板，以便在安装时用螺栓紧固。接地电阻不应大于15欧姆。3、机场内必须铺设厚度不薄于40毫米的木板或竹排板。传动皮带和机械的传动部分，应设有结实的防护栏杆或防护罩。
10、第十五条 折卸与搬运工作必须遵守以下规定：1、拆卸各种机器时，制止用大倕猛敲猛打。拆下来的小零件、仪表和油管等，应妥善保存，不得进入脏物，不得丧失。气孔、油眼必须暂时堵严。各部连接螺栓、螺帽、轴座、销子等，拆卸后仍应装回原处，防止丧失。2、严禁从山上向山下抛掷、滚放器材、工具等。3、用汽车或拖拉机装运机械时，要放稳绑牢。装卸车时，要用强度足够的管材或木板搭跳板，要由有经历的人员统一指挥，互相配合，以防伤人和摔坏机器。第十六条 各种设备安装完毕后，应由验收小组对安装质量和平安防护装置进展检验，符合要求，方准开钻。第三章 钻具第一节 对金刚石钻探管材的技术要求第十七条 供金刚石钻探用的高强度低合金
11、钢管的品种、规格、钢级和机械性能等应符合“YB848-75”标准的规定。第十八条 钻杆、岩心管、套管、机上钻杆不得弯曲。各部接着与管材必须保持良好的同心度。钻杆外表应进展高频热处理，钻杆接头外表应用高频、中频或硼、碳、氮三元素共渗法处理，以进步其刚性和耐磨性。第十九条 各部接头和管材螺纹必须按统一标准图纸加工，要用螺纹规检验丝扣，不合格者不准出厂、不准使用。第二十条 钻杆接头与钻杆不经常拧卸的一端应用合成树脂密封。常用合成树脂有：E型环氧树脂618号、634号、601号，F型环氧树脂，酚醛树脂和914粘结剂等。第二节 钻具级配第二十一条 为了尽量减小钻具与孔壁之间的环状间隙简称环隙，增加钻具的
12、稳定性，进步钻速，减少金刚石消耗，防止钻头异常磨损，必须合理选择钻具级配，见表3-2、表3-3。钻具级配表 表3-2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3342435053536060绳索取心钻具级配表 表3-3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43536373第三节 取心双管第二十二条 金刚石钻探应采用单动双管钻进.单动双管构造必须具备以下条件：单动性能良好，异径接头、扩孔器、钻头、短节、卡簧座等同心度要好。内外管不弯曲、未压扁、无伤裂、不呈喇叭形。内管下端与短节、短节与卡簧座装好后，放在垂直位置时不致自由脱落。第二十三条 双管使
13、用守那么：1、拧卸各部件时要用环形或多触点钳子。丝扣必须擦净，并涂以丝扣油见表5-1。2、取出岩心时，要用橡胶倕、木倕轻轻敲打内管。制止用铁器直接敲打取心工具；非敲打不可时，必须在内管外垫钢质护套。3、经常检查双管异径接头的水路是否畅通。轴承要涂油光滑，内外管长度、短节、卡簧座、卡簧装配要适宜。4、双管系薄壁无缝钢管，存放时要摆放平直，内外涂油；运送时严禁重压，要采用套装法；装卸时严禁摔放。第四节 绳索取心双管第二十四条 绳索取心双管必须具备的条件：1、弹卡钳必须灵敏，其两翼外径：S56型的应大于46毫米；S46型的应大于36毫米。内管单动性能要良好。2、卡簧座内的挡圈必须放正，位置适当，挡圈
14、内径与卡簧部内径一样，卡簧自由内径应比钻头内径小0.4-0.5毫米；使用新钻头时，卡簧内径以稍小为宜，以保证卡心牢靠。3、备用的内管总成和打捞矛在存放时应悬挂起来。内管装进外管时，应畅通无阻。4、弹卡钳应牢靠顶在弹卡室内的台阶上，卡簧座端与钻头之间的间隙为3-4毫米。5、打捞矛在试捞中应使内管顺利地从外管内通过。第二十五条 使用守那么：1、钢丝绳应绑结结实，并在捞矛上端接一直径3毫米、长1米的钢丝绳作平安绳。2、检查脱卡销是否完好。当拉力超过250公斤时应能平安脱卡。3、打捞前，先提断岩心，再将钻具提离孔底，然后卸开机上钻杆。将孔口钻杆上端拧上护丝，下入捞矛。捞矛快到孔底时应缓慢下降，待判断捞
15、矛进入弹卡钳口后，开动绞车提升内管。假设打捞成功，那么在提升内管过程中，有冲洗液自孔口钻杆内涌出。4、将内管投入钻杆内，开泵冲送内管。按内管的下降速度清水中约60米/分；泥浆中约40米/分，判断内管进入外管，然后缓慢下放钻具套住少量残留岩心。第五节 水龙头第二十六条 为适应金刚石钻进高转速的需要，应装备高速轻便水龙头。最好采用水龙头心子与主动钻杆一齐旋转的、转动惯量小的构造。1、高速轻便水龙头的负荷量是按提钻时钻具总重量设计的，不宜强力起拔。2、要定期检查水龙头，发现漏水要及时修理。每日要加光滑油。机台应备密封圈、心子、心套、轴承等易损件。第六节 拧卸钻具的一般规定第二十七条 不得用管钳拧卸金
16、刚石钻头和扩孔器，应用多触点自由钳、链条钳或磨擦式自由钳。金刚石及其胎体部位严禁咬、夹，也不得敲打。第二十八条 在挪动或拧卸钻具时，不能猛力拖拉或撞击。丝扣配合不符合要求时，应修整、更换，不得勉强使用。第四章 钻进工艺根据岩石物理机械性质，做到四个合理选择：1、合理选择钻孔构造。2、合理选择磨料，进展分层钻进。3、合理选择钻头和扩孔器的类型品种。4、合理选择钻进技术参数。第一节 磨料、钻头和扩孔器的选择第二十九条 岩石主要以它的研磨性、完好程度和可钻性进展分类。1、按研磨性分为三等：弱研磨性、中研磨性、强研磨性。2、按完好程度分为三类：完好、较完好、破碎。3、按可钻性分为四类十二级：（1）软相
17、当可钻性1-3级；（2）中硬相当可钻性4-6级；（3）硬相当可钻性7-9级；（4）坚硬相当可钻性10-12级。第三十条 根据岩石物理机械性质，分别使用硬质合金、天然、人造金刚石钻头，实行分层钻进。1、在软的和部分中硬岩层中采用方柱状或八角柱状硬质合金钻头钻进。2、在部分中硬至硬的岩层中可用针状硬质合金或其他自磨式钻头钻进。3、在中硬至坚硬的弱、中研磨性、较完好岩层中采用不同粒度表锒金刚石钻头或孕锒金刚石钻头钻进。4、在中硬至坚硬岩层以及中、强研磨性岩层、破碎岩层中，采用孕锒金刚石钻头钻进。选择金刚石钻头、扩孔器时，可参照表4-1。根据岩石物理机械性质选用钻头和扩孔器参考表 表4-1分类软中硬硬
18、坚硬常见岩石举例泥灰岩、绿泥石片岩，页岩，千枚岩，泥质砂岩、碳质片岩大理岩，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、闪长岩、角闪长岩、石英二长岩、混合岩、砂卡岩、伟晶岩、花岗闪长岩、流纹岩、花岗岩、钠长岩、斑岩石英斑岩，高硅化灰岩，坚硬花岗岩，碧玉岩、罪细岩、石英岩、石英脉、含铁石英岩可钻性1-34-67-810-12研磨性弱弱中强弱中强弱中强硬质合金钻头针状硬质合金钻头人造聚晶表锒钻头天锒然金刚钻石表头胎体硬度HRC40IV(HRC45金刚石粒度粒/克拉15-2525-4040-6060-80天然或人造金刚石孕锒钻头胎体硬度HRC25HRC
19、35HRC40HRC45HRC55金刚石粒度30-4660-80100-120扩孔器表锒孕锒硬质合金第三十一条 金刚石钻头和扩孔器用的金刚石必须符合表4-2的技术要求。钻头和扩孔器用金刚石品级、粒度表 表4-2金刚石磨料种类粒度质量要求网目度目粒/克拉尺寸毫米人造金刚石孕锒料466080100-120符合一机部人造金刚石磨料试行标准所列“JR-3规定。地质岩心钻探用人造金刚石强度要求60目大于12000、80目大于15000、100目大于17000公斤/厘米2。天然金刚石孕锒料30406080碎钻级要经过浑园、抛光处理，呈团块状或细小晶粒。天然金刚石表锒料15-2525-4040-6060-8
20、0符合“钻头级要求，分为最优级、优级、中级和低级四等。金刚石磨料料粒度质量要求网目度目粒/克拉尺寸毫米人造金刚石表锒料聚晶体1.8*42.0*42.5*5符合一机部人造金刚石“烧结聚晶标准。磨削比大于1：15000，热稳定性不低于1000，外表光滑，形状规那么。第三十二条 应根据岩石物理机械性质选用不同硬度的胎体。胎 体有深裂纹、掉块和脱焊现象的不得再用。胎体性能必须符合表4-3的技术要求。金刚石钻头、扩孔器的胎体性能表 表4-3种类胎体要求适用岩层等级代号洛氏硬度HRC孕锒金刚石钻头最软软中硬硬特硬2535404555弱研磨性、完好的坚硬岩层弱研磨性、完好的硬岩层中研磨性、完好的、中硬至硬岩
21、层中至强研磨性、较完好硬岩层强研磨性、破碎的、硬至坚硬岩层表锒金刚石钻头中硬硬4045弱研磨性、完好的、中硬至硬岩层中研磨性、完好的、中硬至硬岩层扩孔器中硬硬4045弱至中研磨性、完好的岩层中至强研磨性、完好的至破碎岩层第三十三条 金刚石钻头和扩扎器规格必须符合表4-4的技术要求。金刚石钻头和扩孔器规格表 表4-4公称尺寸钻头尺寸毫米扩孔器尺寸毫米外径上下偏向内径上下偏向钢体外径上下偏向外径上下偏向钢体外径上下偏向清水循环用35352135354646294545565639555566664965657676597575泥浆循环用4646294444565639545466664964647
22、676597474注：钻头水口数量：46毫米的4-6个；56毫米的6-8个；66-76毫米的8-12个。第三十四条 必须根据岩层物理机械性质、复盖层厚度的孔深等，合理选择钻孔构造。1、钻孔构造指开孔直径、换径次数与深度、终孔直径、套管程序和设计孔深等。2、在稳定岩层尽可能简化钻孔构造，减少换径次数。开孔穿过复盖层或风化带，钻入基岩3至5米，下入表层套管止水封固后，尽可能实现一径或二径到底。第二节 钻进技术参数的选择合理选择钻进技术参数，注意在不同钻进条件下各参数之间的有机配合，不断进步操作纯熟程度，是获得最好技术经济效果的关键之一。第三十五条 钻头转速简称转速/秒见表4-5实线区间。要防止不顾
23、岩层是否完好、钻孔是否弯曲、超径等不得条件，盲目开高转速，因此造成金刚石崩碎，降低金刚石回收率和回收价值，表锒钻头更应注意。孕锒钻头不宜在过低转速下钻进，以防止钻进效率低和钻头过早磨损。2、钻进强研磨性、粗颗粒、破碎的岩层，均应适当降低转速。不同直径钻头线速度与转速对照表 表4-5转速转/分不同直径钻头线速度米/秒3646566676150100150200250300350400450500550600650700750800850900950100010501100120013001400150016000.91 1.50 1.97 2.83 0.96 1.45 1.93 2.89 0.8
24、8 1.47 1.81 2.93 0.86 1.38 1.90 2.93 注：-线区间为表锒钻头的推荐线速度；0.79 1.39 1.99 2.99 线区间为孕锒钻头的推荐线速度。第三十六条 钻头压力简称钻压1、必须根据岩石物理机械性质、钻头底唇面积、金刚石粒度、品级和数量，采用适当钻压。钻压过高会显著增加金刚石的每米耗量克拉/米，使钻头过早磨损，此点必须引起亲密注意。2、表锒钻头钻压应根据底唇面上每粒金刚石压力来确定。每粒金刚石压力一般采用1.5-2.5公斤。在金刚石质量较好，颗粒较粗，岩石坚硬完好的情况下，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磨钝，钻速逐渐
25、下降，钻压在一定小范围内可由小渐增，但钻速有显著降低时，应立即提钻。严禁用过大钻压单纯追求时效；严禁用已经磨钝需要回收的钻头盲目加大钻压、单纯追求钻头进尺。表锒钻头金刚石回收率，根据其质量好坏不低于70-80%。3、孕锒钻头的钻压应根据它的底唇面积大小来确定除去水口面积。一般单位面积压力采用40-80公斤/厘米2。钻进过程中，在胎体性能适宜的情况下，要保持钻压平稳，以保持钻速均匀。制止使胎体性能与岩层不相适应的孕锒钻头。4、钻进强研磨性、粗颗粒或破碎岩层，应适当降低钻压。5、要准确计算钻压。首先必须准确计算或称量钻具重量，并要考虑到孔深、孔壁磨擦、孔斜等因素造成的钻压损失。6、为保持钻压平稳，
26、不得用钢丝绳和升降机进展减压钻进，要用油缸减压。不同直径金刚石钻头采用的钻压见表4-6。不同直径金刚石钻头的钻压表 表4-6钻头 钻头直钻头 压力 毫米公斤种类3646566676表锒钻头初压力50-10050-100100-200100-200100-200正常压力200-400250-500350-600450-700550-800孕锒钻头180-350300-600400-750450-900500-1050第三十七条 泵量与泵压1、金刚石钻孔的环隙小，钻头水口窄，需要较高泵压和中等泵量才能产生强迫冷却和冲洗作用。2、金刚石钻进可按以下公式估算泵量：Q=KD式中：Q泵量公升/分； D钻头直径厘米； K经历系数，一般K=5-8。3、金刚石钻进时泵压损失较大。一般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，每百米钻杆递增损失两个大气压左
