煤田鉆探超千米鉆探施工工藝

孟憲國(guó)

（東北煤田地質(zhì)局一O一勘探隊(duì)，遼寧 調(diào)兵山 112700）

1 前言

隨著煤炭能源開(kāi)發(fā)的不斷增加，淺部煤炭資源不足尋找新的能源基地已成為各勘探隊(duì)的首要任務(wù)，尋找資源勘探也正向煤田及礦區(qū)煤層埋藏深部與盲區(qū)進(jìn)行鉆探施工?？咨畛^(guò)1300-1500米，全取芯鉆探施工。如昌圖古榆及大強(qiáng)礦深部等。改進(jìn)施工工藝，確保鉆探質(zhì)量非常重要。

2 鉆探設(shè)備的選擇及鉆具的組合

2.1 鉆機(jī) TXT------1600A型

柴油機(jī) 6135AZD型

泥漿泵NBB260/7

發(fā)電機(jī) SD------40型

磚塔 A字型22.5米鉆塔

TXJ-----1600A鉆機(jī)是新型設(shè)備，轉(zhuǎn)進(jìn)能力強(qiáng)，提升能力大，速度快，純鉆率高，事故率低。

6135AZD型柴油機(jī)是新型渦輪增壓動(dòng)力機(jī)，功率大，消油量低。

A字型塔是鉆機(jī)自立鉆塔，易于立拆鉆塔，易于運(yùn)輸，承載能力大，工作空間大等。

2.2 鉆具組合：∮100復(fù)合鉆頭或金剛石鉆頭→∮89巖芯管、∮73巖芯管→導(dǎo)正管、導(dǎo)體棒 →∮68鉆鋌→∮ 60鉆桿→ 六方主動(dòng)鉆桿

3 鉆孔結(jié)構(gòu)

根據(jù)勘探區(qū)的地質(zhì)條件，盡可能減少孔徑的多級(jí)性。一般采用∮100mm----徑到終孔（注∮100的孔徑易于孔內(nèi)事故的處理）特殊孔、水文孔除外。

表1 沖洗液的性能指標(biāo)

4 沖洗液的選用和管理

性能優(yōu)良的沖洗是煤田超千米鉆井施工的關(guān)鍵，在鉆進(jìn)過(guò)程中采用優(yōu)質(zhì)低固相化學(xué)沖洗液是保護(hù)孔壁平衡地層壓力能有效的把巖屑攜帶出孔外，這就要求泥漿具有護(hù)壁性能好，失水量低，攜帶能力強(qiáng)，潤(rùn)滑減阻性好的特點(diǎn)。

選用低固相化學(xué)沖洗選用的主要材料有：粘土粉、聚丙烯酰胺、羧甲基纖維鈉、廣譜護(hù)壁劑、聚丙烯腈、純堿腐植酸鉀等?；兴饩郾０肥切跄酀{中的巖屑改善泥漿流動(dòng)性，減少摩擦，提高鉆效利用羧甲基纖維納來(lái)降低泥漿的失水抵制泥巖水和化膨脹，鞏固孔壁從而提高泥漿懸浮和攜帶巖屑能力。腐植酸鉀降低沖洗液失水量，可防塌護(hù)壁。采用廣譜護(hù)壁劑提高泥漿的潤(rùn)滑攜帶能力，可減少鉆具回轉(zhuǎn)阻力，控制泥巖膨脹縮徑。配置沖洗液之間聚丙烯案、羧甲基纖維鈉、聚丙烯腈要進(jìn)行預(yù)先水化浸泡處理并充分?jǐn)嚢琛＜訌?qiáng)沖洗液的管理需設(shè)備一名泥漿管理人員。隨時(shí)觀測(cè)調(diào)整泥漿性能。保證沖洗液各項(xiàng)性能，各項(xiàng)指標(biāo)符合要求，充分發(fā)揮泥漿護(hù)壁作用。（見(jiàn)表1）

沖洗液的循環(huán)系統(tǒng)：深孔循環(huán)系統(tǒng)必須保證循環(huán)槽長(zhǎng)＞25米寬＞0.30米、深0.20米，必須保證有一個(gè)沉淀坑，3×2×1.7的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)池，2×2×1.7、每班必須有專人清理循環(huán)槽內(nèi)的沉淀的巖屑。

5 鉆進(jìn)的技術(shù)參數(shù)（見(jiàn)表2）

表2

6 鉆探施工中的注意事項(xiàng)

把好設(shè)備安裝關(guān)，確保設(shè)備鉆塔安裝平穩(wěn)牢固，保證天輪主軸孔口3點(diǎn)在一垂線上把好開(kāi)孔關(guān)，使用粗徑鉆具，保證垂直隨著鉆孔加深而加長(zhǎng)，其長(zhǎng)度不小于6－8米的巖芯管，鉆鋌長(zhǎng)度100米左右，加防斜管或?qū)д簦苑楞@孔彎曲。

鉆進(jìn)時(shí)，3小班技術(shù)參數(shù)必須一致。初鉆時(shí)，應(yīng)低壓、慢轉(zhuǎn)，鉆進(jìn)時(shí)給壓均勻。

采取巖芯時(shí)，一定要卡勞，以防巖芯在起鉆過(guò)程中脫落，掉至半途中，影響下鉆，造成掃孔。

硬巖鉆進(jìn)時(shí)，鉆頭必須排隊(duì)使用，時(shí)時(shí)關(guān)注鉆頭磨損程度，合理控制時(shí)間，以免把孔徑打瘦，造成掃孔。

7 結(jié)束語(yǔ)

重視泥漿的使用與管理。使用大泵量和低固相化學(xué)藥劑沖洗液，有利懸浮和攜帶地表沉淀，保證孔內(nèi)清靜，不能僅憑感覺(jué)，要靠定性管理是超千米深孔鉆探施工的關(guān)鍵。

加強(qiáng)鉆具組合的合理選擇。在孔深1200米后應(yīng)試著減去導(dǎo)正管，鉆鋌長(zhǎng)度控制在80米左右為好。

使用復(fù)合片鉆頭或合金石鉆頭一定要排隊(duì)使用。硬巖層時(shí)保證孔徑、變換金剛石鉆頭應(yīng)取凈孔內(nèi)的殘留巖芯，鉆進(jìn)過(guò)程中必須均勻加壓。

加強(qiáng)鉆機(jī)人員技能的培訓(xùn)，完善鉆探基本數(shù)據(jù)收集和整理，并對(duì)施工經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)。

總之，在超千米孔施工中具體結(jié)合各孔地質(zhì)情況設(shè)計(jì)鉆孔結(jié)構(gòu)采用不同鉆具組合方式，按地層巖性不同，設(shè)置合理的鉆進(jìn)技術(shù)參數(shù)，為國(guó)家、為煤田勘探開(kāi)發(fā)提供科學(xué)的依據(jù)。

[1]楊磊，楊長(zhǎng)健，馬西平.煤田鉆探技術(shù)的革新與實(shí)踐[J].陜西煤炭，2009-04-15.