探放水工培训教案(8)

教学用具：投影仪，计算机 教学内容：

第三节 液压冲击回转钻进

1、液压冲击器的选择及要求： （1）根据设备条件、钻孔设计深度、孔径、岩石可钻性及冲洗液性能

等选择冲击器。

（2）要求钻机有低档调节器速性能，一般要求配泵压为5MPa、泵量160~200L/min的往复泵。输出管路应设稳压灌，其容积应大于60L，耐压力应大于10Mpa，并配设相应的压力表。高压胶管的耐压力大于80Mpa，其内径应大于38mm。水接头钻杆接头等内径不得小于25mm。

2、液压冲击回转钻进的技术参数：

（1）钻压：每块硬质合金为588~980N（钻进硬岩时取下限值）。金刚石钻进时为7~10kN。

（2）转速：采用硬质合金钻进时为15~40r/min;钻进中硬岩石时可调增为60~100r/min；金刚石钻进时为300~600r/min。

3、液动冲击回转钻进操作中的注意事项： （1）现场应配备2~3套性能良、好的冲击器，并在使用前必须进行地面或台架试验，确认性能良好后方准下入孔内。

（2）下钻后当钻头距孔底0.2m以上时，可启动冲击器，以轻压、慢转、低频冲击至孔底。待一切正常后再逐渐增回泵量。提高泵压，使冲击器达到额定额定频率进行钻进。

（3）在钻进过程中，若发现进尺缓慢或冲击器作用不正常时应立即提钻检查。

（4）使用冲击回转钻进，可配用卡簧或后循环取芯钻具，但岩芯管不宜过长。

（5）若提钻遇阻经窜动无效时，可启动冲击器，以震动排阻。

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（6）钻具各丝扣连接部位及输出管路各部均应密封。

（7）在钻进时为便于排水畅通及降低泵压，可将硬质合金钻头底部冲压成近似三角形或四边形的凸台。

（8）确保冲洗液的性能和质量，并加强管理和净化，在吸水龙头处设过滤网，严防杂物堵塞冲击器。

（9）冲击器的拆装、检查维修及调试等，均应按说明书的要求进行。

第四节 定向钻进

1、定向钻进的概念：

定向钻进是指利用钻孔自然弯曲规律或采用人工导斜工具，使钻孔按设计的轨迹弯曲，以达到地质及其安工程目的的钻进方法。用定向钻进反钻成的钻孔称定向钻孔。定向钻孔在井下有着很多用途。

2、定向钻孔按施工技术方法不同的分类： 按施工技术方法可分为：

（1）自然弯曲定向孔：是利用钻孔在一定的地质条件下的自然弯曲规律进行钻孔铀线设计，并通过移动孔位，改变开孔顶角和方位角和方位角的方法，以一般的增斜、减斜和纠斜措施，达到按设计轴线钻孔。

（2）人工弯曲定向钻孔：采用人工导斜工具与技术措施，以克服钻孔自然弯曲的影响，使钻孔按设计的空间位臵弯曲，从而达到设计目的钻孔。

（3）综合弯曲定向钻孔：利用自然弯曲和人工弯曲方法的综合作用钻至预定位臵的钻孔。根据设计要求，两种方法可在不同孔段分别采用，或在同一孔段同时采用。

3、常用向钻进的器：

（1）定向方法分为间接定向、直接定向和随钻定向。定向仪有BD-14、KDJ-1型YS-1型。

（2）定向造斜钻进，可使用LZ型连续造斜器及YL型液动螺杆钻等。 4、定向钻进时的注意些事项：

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（1）造斜段（含分支点）应选择在中硬岩层及孔壁稳固的孔段。 （2）孔身曲段设计，宜为平面弯曲型。

（3）按设计要求和造斜、定向器具有使用说明认真操作和施工。 （4）施工中，应加强技术指导。

（5）应在优质低回相冲洗发液中加润滑剂。

第五节 复杂地层钻进

1、复杂地层的概念：

复杂地层是由于构造运动、地下水的溶蚀和冲刷作用及岩石本身性质的影响，破坏了地层的稳定性和完整性造成的地层。如破碎、易坍塌、掉块的地层、砾石层或溶洞、流砂发育的地层等。

2、破碎易坍塌地层钻进时的注意事项： 这种地层的特点是节理发育，裂隙多，硬、脆、碎。钻进中易坍塌、掉块、漏水，钻速低，岩芯不好采取，极易发生孔斜和卡钻、埋钻等事故。为此在钻进中应注意以下几点：

（1）合理设计钻孔结构。开孔直径要大些，以便在必要时下入套管或采取其它技术措施。

（2）保护孔壁。一般常用优质泥浆保护孔壁，这是一种比较方便的方法；泥球补壁，泥球具有比泥浆更大的粘结力，就象补壁缝一样；用套管护壁等。

（3）合理掌握钻进规范。对这种地层最好采用硬质合金钻进，钻头出刃应尽量小，以防崩刀。

3、在其溶洞和裂隙的地层中钻进采取的措施：

在石灰岩地区，经常会遇到溶洞和裂隙，溶洞小的仅几十厘米，大的达几米，甚至更大。另外在老矿区还常遇到老硐（老窿）。这些都给钻进带来不同程度的困难，甚至造成掉钻事故，为此应采取相应的措施：

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（1）在溶洞、裂隙、漏水地层中，若供水条件充足孔壁完整，可采用清水钻进，掌握一定的水量以使钻头冷却。

（2）注入超早强变性水泥堵漏时，必须先搞清楚漏失地段以及裂隙大小等情况。计算水泥用量时一定要考虑余量。

（3）采取化学堵漏的方法。 4、无芯钻进时钻头的选择：

（1）钻进可钻性为1~3级岩石，可使用矛式或三翼锥形钻头。 （2）钻进可钻性为4~5级岩石，可使用三翼平底钻头或三牙轮钻头。 （3）钻进可钻性为6~7级岩石，可使用三翼钻头或复合片钻头、金刚石无岩芯钻头等。

5、无岩芯钻进时钻进技术参数的确定：

（1）钻压：应根据岩石可钻性、钻具组合、钻头类型及钻头直径等因素综合考虑。

一般使用三翼钻头为120-200N/mm（钻头直径，下同）；使用三牙轮钻头为350-500N/mm；使用金刚石无芯钻头为390-470N/mm；使用复合片钻头时，一般为200-300N/片。

（2）转速：应根据岩石可钻性、钻头直径及岩石完整程度等条件选择。一般采用150-300r/min。

（3）泵量：应根据孔径、钻速及孔壁情况选择，一般为100-250L/min。 6、无岩芯钻进时，钻进操作的注意事项： （1）钻进时，必须使用钻铤或加重钻铤加压，其总重量应超过所需钻压的20-30%。

（2）为防止孔斜，应采用带防斜装臵的钻具钻进。

（3）注意检查钻头水眼畅通情况及钻头侧刃磨损情况，不合格严禁使用。

（4）钻进时注意观察泵压及孔口返水等情况，发现异常应及时处理。

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（5）保持冲洗液良好性能；提钻时应灌孔。

万盛煤矿安全培训中心培训教案

课程名称：探放水工 总学时：90

本次课题：液压冲击回转钻进 学时数：4 教学目的及要求：让职工学习掌握液压冲击回转钻进 教学重点：液压冲击回转钻进 教学难点：液压冲击回转钻进 教学方法：理论结合实际 教学用具：投影仪，计算机 教学内容：

第六节 钻探工程质量

1、岩、煤芯采取的具体要求：

保持岩、煤芯的代表性，主要是解决岩煤层的定位、定量和定性问题。岩、煤芯取出后，首先要进行一般性量长，然后进行产装、结构、岩性及古生物化石等和鉴定描述、记录工作，以便进行岩相旋回对比，对煤芯样品还要进行煤样试验及化验分析。上述各项工作的结果，要求能够正确地反映出岩、煤层的原生产状，以及煤层在沉积旋回中的位臵。故在钻进中，应尽量注意岩、煤芯的采取率和纯洁性，换层界面的完整性和准确性。

（2）岩、煤芯的采取率，是钻探质量要求中的一个重要指标，是决定岩、煤层层位与厚度的关键，特别是对不稳定的薄煤层有着更重要的意义。采取率应以自然分层计算，而不应以回次计算。

岩（煤）芯采取长度 岩（煤）层总进尺 岩（煤）芯采取率= % 为了正确反映煤层与顶底板岩层的换层界面，确定岩煤层的起止深度

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