钻探施工总结

1-1030北大巷钻探施工总结

一、概况

F18断层在浅部为单家村矿与古城煤矿的边界断层，断层落差为0-420m，浅部落差较大，深部在-850水平分叉为三条落差较小的断层，其中F18-3为其分支较大的一条，在-1200水平尖灭。由于F18-3与落差较大的F18断层连接，本着“有疑必探，先探后掘”的原则，古城煤矿决定利用现有的-1030北大巷，垂直断层走向布置钻孔，查明F18-3断层位置及含、导水性，确保工作面安全掘进，为后续开拓巷道穿过F18-3断层提供可靠的地质及水文地质资料，特对F18-3层进行探测。

二、验收报告：

(一)使用钻具：本钻探工程使用ZDY-20xXS型300m钻机进行钻探，注浆泵采用镇江矿用机械厂生产的气动注浆泵，型号为：2ZBQ-3/21，钻杆规格63。5，开孔直径127，套管长度60米，终孔直径为φ73。

(二)施工过程：该工程由掘进二工区于201120日开始施工，20XX月18日施工完毕，历时29天。完成钻探工程总计200米，钻孔孔口标高-1029。5m。方位角为：35，钻孔施工角度为：+6，钻探距离为：200m，下套管60m注浆76袋，其中一级套管φ127的20m，注15袋，打压试验压力为10Mpa；二级套管φ8940m，注浆28袋。打压试验压力为15Mpa；二级套管后采用φ73无芯钻进140m，钻孔穿过F18-3断层，钻孔结束后封孔用水泥33

1、钻探的目的：查明F18-3断层的的位置及含、导水性。

2、钻孔具体布置地点、方位、钻进坡度：开孔点地面位置位于尹家村北部，利用-1030m水平北大巷停头位置做为施工钻机场地，垂直断层方向布置钻孔，具体坐标：X=3939132.00，Y=39488388。00，孔口标高Z=--1029.5m，方向：35，钻孔倾角：+6

3、钻探深度及岩性变化：钻探距离200m，其各掘进段岩性描述如下：11m为深灰色泥岩，位于太原组的海相泥岩内，岩石致密性脆，具贝壳状断层，含有少量燧石结核。第11~65m煤层老底的浅灰至灰白色中-粗粒砂岩，弱含水，岩石较坚硬，局部夹炭质泥岩薄层。煤直接底板的浅灰色细砂岩，不含水，局部夹泥岩互层。第70m后为3煤伪底的灰-深灰色砂质泥岩-泥岩，遇水易膨胀，含大量植物根部化石，此层在钻进过程中为较易塌孔的层位，在接近煤层时出现“糊钻”现象。自第70m开始起至113m为F18-3断层上盘的3煤层，预计该煤层在断层带附近较破碎，同时F18-3断层产生多条宽度不等的断层113~126m为断层下盘煤层直接底板的浅灰色细砂岩，岩性、含水性等同第层的描述。第126~155m煤层老底的浅灰至灰白色中-粗粒砂岩，弱含水，岩石较坚硬，局部夹炭质泥岩薄层。第155m向后至终孔为断层下盘的3煤，设计掘进长度为42m，经验收确为3煤层后停止钻进。

4、孔口管的安设及加固为了防止断层出水，根据《煤矿安全规程》有关规定，安设孔口管，孔口管与一级套管通过接箍相连接，孔口管设计长1.5m，外露部分长0.4m，孔口管采用地质管加工而成，与一级套管材质相同。

三、结论：

矿于20XX月19日组织人员进行了验收，套管固定，钻孔的角度、方位、封孔、打压均符合规范要求，结论为合格。钻孔能很好的探明了该断层的含水性及断层落差。通过实际探测钻孔没有发现出水现象，达到了预计的钻探目的，断层落差与原勘探报告的一条断层存在不符，经过探测实际结论为多条小断层形成阶梯状断层组合。

2复杂地层岩心钻探施工技术总结

岩心钻探是在进行固体矿产地质勘探时经常采用的勘探手段之一。在我国，岩心钻探仍然是目前和今后相当长一段时间内地质工作者在进行地质工程勘探时，获取直观地质资料的最主要方式。本文对复杂地层特性和岩心钻探施工方法进行叙述并就如何进行复杂地层的岩心机械钻探施工技术进行研究，进而提高钻探质量，降低勘探成本，以达到提高找矿效率的目的。

一、复杂地层分类

根据钻探施工特点及地质情况 把复杂地层分为以下几类:

(一) 松散破碎地层: 主要包括松散破碎和硬、脆、碎破碎地层。较为典型的有胶结性很差的砂石和石灰岩组成的二叠纪地层 这种地层含有大量的砂岩 部分地区存在泥岩、砂岩和砾岩以及部分卵石。受钻具振动碰撞和泥浆冲蚀作用 钻探钻孔易发生坍塌、漏失、超径等事故。

(二) 水敏性地层: 主要包括水化松散、水化剥落、水化膨胀和水化溶蚀煤系地层。

（三) 漏、涌水地层: 这类地层钻探施工护孔堵漏难度极大 漏失分大、中、小漏; 涌水地层一般涌水量为10 m3/h～50 m3/h。煤系地层硅质胶结 灰岩多破碎 且研磨性大 构造裂隙较发育 稳定性较差 透水性强 地下水丰富 承压水力大 钻孔缩径或涌水时有发生。

二、钻探方法和设备的选择

（一）钻进方法的选择《岩心钻探规程》中按岩石硬度的大小分为四类十二级: 软- - 可钻性1～3级、中硬- - 可钻性4～6级、硬- - 可钻性7～9 级、坚硬- - 可钻性10～12级; 按研磨性的强弱分为三类: 弱研磨性、中研磨性、强研磨性; 按完整程度分为三类: 完整、较完整、破碎。在具体施工中根据岩石可钻性、研磨性、完整程度等选择磨料和钻进方法。1～6级和部分7级岩石可选用硬质合金、金刚石、复合片钻进; 4 ～12 级岩石可选用金刚石回转钻进 7～12级岩石也可选用钢粒钻进; 6～8级岩石可选用硬质合金冲击回转钻进; 6～12级可选用金刚石冲击回转钻进。严格执行《岩心钻探规程》的规定是在复杂地层区提高钻探质量的保证。

（二）钻孔结构的选择

钻孔结构设计和选择直接影响到钻探效率的提高和施工成本的降低 尤其是在复杂地层区的岩心机械钻探施工。因此 应充分考虑地质条件、钻孔深度、终孔直径、钻进方法、护孔措施和设备情况 并合理选择开孔直径、换径次数与深度、套管程序等。根据经验对复杂地层深孔岩心机械钻探施工一般采用Φ130 /Φ110 /Φ91 /Φ75/Φ60多径成孔 把Φ60mm口径作为技术口径备用 下部Φ75mm口径采用金刚石绳索取心钻进 采用优质泥浆护孔。

（三）钻探设备的选择

应根据钻孔设计深度、钻孔设计倾角、岩层条件、钻进方法以及钻孔设计结构等 合理地选择钻探设备。应尽量选择电动机动力机。钻探设备包括钻机型号、钻塔类型、联动型号、泥浆泵型号、拧管机型号等要配套 严格执行《岩心钻探规程》中规定的钻探常用设备配套标准。

三、钻孔弯曲影响因素

钻孔弯曲(特别是深钻) 会造成未能按设计穿过矿体或地质层位 可能歪曲矿体产状、打丢矿体、遗漏断层或改变勘探密度等 从而影响对矿体的评价、构造的判断和储量计算的精确程度。通常在复杂地层区岩心机械钻探施工中钻孔弯曲的主要因素是地层因素和钻探工艺因素。

四、钻探技术和冲洗液技术

（一） 松散破碎地层: 由于在此地层主要采用大径钻具钻进 增加冲洗液冲孔时的过流断面 减少液流阻力以及冲洗液的压力激动而引起孔壁破坏; 同时 采用优质低固相冲洗液保护孔壁。在特殊孔段下入套管与技术套管的方法 一般能保证此类地层的稳定。冲洗液各项指标以控制在下列范围为宜: 黏度18 s～25 s 比重1.05～1.15 失水量每30 min 小于15 mL 泥皮厚度小于1 mm 含砂量小于4%pH值8～9。

(二) 水敏性地层: 此类地层主要是采用钻进冲洗液护孔 冲洗液的滤液性能和泥皮质量( 或孔壁网状膜结构强度) 是影响孔壁稳定的关键因素。因此 控制钻井液失水量 增强泥皮强度或冲洗液在孔壁所形成的高分子网状结构“胶膜”强度 减少冲洗液中自由水的含量 降低滤液对岩石的渗透水化和提高滤液对岩石的胶结力是至关重要的。冲洗液通常加入PHP HPAN CMC 等聚合物和KHM与植物胶的低固相冲洗液。冲洗液性能为: 失水量小于10 mL 泥皮厚小于1 mm。

（三）漏、涌水地层: 这类地层在钻探施工中难度是最大的。根据岩石结构与长期施工经验 这类地层的漏失大多由于裂隙漏失和含水量水层层位漏失与松散破碎孔隙产生的长孔段漏失。

目前 就各钻探施工中堵漏、防涌特点来看 主要有以下几类方法:胶结堵塞法: 适用于中漏以下和较小的涌水地层。常采用浓泥浆加化学浆液加惰性材料与交联物的堵漏方法 涌水则加入加重剂 进行压漏作业。主要配方是浓泥浆中加入质量分数为50×10- 6 的PHP 再加入惰性材料搅拌均匀 随着钻进可逐渐堵塞漏失通道。水泥堵漏法: 适用于中漏以上的漏失和中等的涌水地层。压力平衡法: 此方法是利用冲洗液的液柱压力平衡地层压力 以达到孔壁稳定 保证冲洗液能正常循环的一种方法。它适用于中漏以下及小量涌水的任何孔隙、裂隙地层 特别是对长孔段漏失和断层裂隙漏失有效。比如在漏失地层使用泡沫泥浆 在涌水地层使用加重泥浆等。顶漏钻进法: 这种方法多用于不便堵漏或代价太大的长孔段漏失地层。采用这种方法的条件是在孔壁失去平衡的情况下 裸眼稳定期须能满足施工的要求; 同时 水源较近 用水比较方便。套管隔离法: 该法是在其他办法难以达到护孔和堵漏目的时( 特别是处理较大涌水) 所采取的最可靠的办法 对任何孔深和漏失程度以及涌水都有效 但由于使用管材和需要停钻进行专门作业 故多用于浅孔。较深孔段有时先采用S91 绳钻钻进至一定深度 将钻具留在孔内作为套管 再改用S75 绳钻钻进。

随着科学技术的不断发展和新技术、新材料、新工艺的广泛应用，勘探机械设备的种类也更加齐全，结构更加复杂，对工程机械操作人员的要求也有新的要求。操作人员不仅要懂得工程机械的结构组成、原理、性能、掌握操作技巧，而且还要有工程机械的故障快速诊断和维修能力。因而，完善地质钻探现场设备工具、材料、仪表、仪器和工艺技术配套工作加大对勘探技术人员的培训力度，是提高钻探经济技术效果和技术水平的重中之重。

3回采工作面探放水钻探施工总结

一、工作面概况：

工作面上部3#煤为小煤窑破坏区，9#煤为我矿四盘区采空区以及部分实体煤柱；东为实体煤、南为实体煤、西为15#煤北翼盘区大巷、北为实体煤。该工作面所在15#煤的平均厚度为2.26m左右，属中厚煤层，底板为厚2。6m左右的泥岩，顶板为厚10m左右的石灰岩(局部可能有0.1-0.3m的泥岩伪顶)。根据地测科提供的《工作面探放水钻探设计》，预计工作面上部采空区积水量约5000m3，孔内水压不大于0.3MPa。

二、使用设备：

根据现场施工情况，选用ZYJ-420/200型架柱式液压回转钻机和ZDY-1000型煤矿用全液压坑道钻机，钻机概况如下：ZYJ-420/200型架柱式液压回转钻机；功率：15KW；钻杆：42mm地质钻杆，每根长度1000mm；钻头：不大于75mm的复合片金钢钻头；最大钻进距离200m。ZDY-1000型煤矿用全液压坑道钻机：功率：22KW；钻杆：50mm地质钻杆，每根长度800mm；钻头：不大于75mm的复合片金钢钻头；最大钻进距离300m。

三、钻探成果：

从20XX年10月14日开始施工至12月2日，共施工14个钻孔，累计进尺：749。25米，探测成果见附表。

四、成果分析：本次探放水施工14个钻孔，其中10个钻孔落入9#煤老空，2个落入3#煤老空，分别为：1-1#孔，方位：28，倾角：50，孔深：110。75m，终孔情况：孔内96-98m处见3m煤，110。75m落空，无返水，风往外吹，无水，孔口瓦斯0。49%；？、8-1#孔，方位：208，倾角：48，孔深：122m，终孔情况：孔内99。75-100。75m处见2m煤，99。75-103。5m钻进速度快，122m风往外吹，无水，孔口瓦斯0。2%。另外，8-2#孔，方位：253，倾角：47，孔深：125。75m，终孔情况：孔内125。75m一直见矸，返水正常，无水，孔口瓦斯0。19%；1-3#孔，方位：253，倾角：49，孔深：18。75m，因生产衔接安排，现暂停施工。本次探放水除5-1#孔(方位：28，倾角：50，孔深：34m，涌水量49。5m3/h)出现涌水，现孔内只有少量渗水，其余钻孔均无水，结合本次探测资料分析：工作面上覆9#煤没有大面积采空区积水，但不排除可能存在局部积水情况。1-2#、3#钻孔探测范围为上部3#煤可疑区，待综采队安装完毕后再施工。

五、建议

1、在打钻过程中，部分钻孔中间煤层瓦斯浓度高，建议采煤队在回采本采面过程中注意预防瓦斯超限。

2、为了防止回采过程中可能存在的局部采空区积水涌入工作面，建议采煤队在工作面进回风巷口低洼处配备一套流量不小于60m3/h的水泵和4寸的排水管路。同时，在初采时尤其要注意观察工作面涌水的变化情况，发现涌水量增大时，要及时向生产调度指挥中心及地测科汇报，以便采取相关措施。

钻探队年月日