某金礦鉆探施工技術(shù)經(jīng)驗總結(jié)

朱永偉

（新疆地礦局第十一地質(zhì)大隊昌吉831100）

某金礦鉆探施工技術(shù)經(jīng)驗總結(jié)

朱永偉

（新疆地礦局第十一地質(zhì)大隊昌吉831100）

結(jié)合某金礦ZK5012孔的施工經(jīng)驗，總結(jié)了繩索取心鉆進(jìn)鉆易斜地層應(yīng)當(dāng)如何防斜，以及深孔處理事故時應(yīng)注意的細(xì)節(jié)問題，形成了具有實際參考價值的問題解決方案，相信在以后的施工中能起到一定指導(dǎo)作用。

防斜倒扣復(fù)雜地層鉆孔護(hù)壁

1 工程概況

1.1 鉆孔及地層情況

新疆某金礦鉆探施工ZK5012孔的技術(shù)指標(biāo)為：傾角87°，開孔直徑≥110 mm，終孔直徑≥75 mm，巖心采取率≥70%,設(shè)計孔深1 160 m。礦區(qū)地層情況如下：

（1）礦渣厚0～3 m。分布于緩坡溝谷地帶，為殘積、坡積層。由碎礦渣組成，覆蓋在基巖上。

（2）灰?guī)r3～500 m。

（3）綠泥絹云千枚巖及絹云鈣質(zhì)千枚巖500～790 m。

（4）礦化帶∶綠泥絹云千枚巖夾變質(zhì)砂巖及石英和閃長巖脈，790～1 160 m。

1.2 鄰井施工情況

該礦區(qū)地處偏遠(yuǎn)，附近2口鄰井已經(jīng)開始施工，主要問題為跑斜嚴(yán)重，其中一口井在鉆進(jìn)至680 m左右時發(fā)生卡鉆，正在倒扣起拔鉆具，該礦區(qū)附近正在開采放炮，但是初步判斷對正常的鉆井施工沒有影響。

2 施工難點

2.1 前期施工情況

ZK5012孔選用XY-5A型鉆機(jī)，BW250型泥漿泵。開孔孔徑110 mm，鉆進(jìn)至10 m時遇到基巖，下好Φ108 mm孔口管，換Φ75 mm鉆具鉆進(jìn)，在鉆至210 m左右測斜發(fā)現(xiàn)鉆孔偏斜了13°，且在提下鉆過程中有掉塊卡鉆現(xiàn)象出現(xiàn)，下入的Φ108套管不能護(hù)住鉆孔，這嚴(yán)重影響了后期施工，所以采用水泥封孔的手段將下部鉆孔封堵，之后重新鉆進(jìn)，在鉆進(jìn)150 m左右時發(fā)現(xiàn)鉆具又偏回到原來孔段。二次封孔鉆進(jìn)，采用輕壓慢轉(zhuǎn)的方式鉆進(jìn)才勉強(qiáng)穿過，但是鉆進(jìn)效率過低，且存在漏失現(xiàn)象，機(jī)臺將Φ108 mm套管拔出用Φ89 mm繩索取心鉆具鉆進(jìn)至358 m，經(jīng)測斜發(fā)現(xiàn)鉆孔偏斜4°，但是掉塊嚴(yán)重故下入Φ89 mm鉆桿當(dāng)套管使用，但隨著鉆孔不斷加深，必須要按設(shè)計的方位角、頂角施工，要控制鉆孔的方位斜度，只能用低壓慢轉(zhuǎn)鉆進(jìn)進(jìn)行防斜，這就導(dǎo)致鉆進(jìn)效率過低，平均每臺班鉆進(jìn)進(jìn)尺3 m左右，成本大大增加，該孔歷時4月左右完成，進(jìn)度緩慢，耗時耗力。

2.2 難點分析

對于緩慢的鉆進(jìn)速度，通過共同探討分析，得出以下幾點看法：

（1）該地區(qū)地層具有層理、片理等構(gòu)造特征的巖石，其可鉆性具有明顯的各向異性。

（2）解決地層導(dǎo)致的偏斜問題，400 m以淺盡量采用Φ89 mm繩索取心鉆進(jìn)，400 m以深采用Φ75 mm繩索取心鉆進(jìn)；必須統(tǒng)一鉆進(jìn)參數(shù)、控制班進(jìn)尺效率。解決偏斜需要盡量采取低鉆壓，低轉(zhuǎn)速，但是鉆壓過低，轉(zhuǎn)速過低，則進(jìn)尺慢，鉆具在孔內(nèi)停留時間長，也會擴(kuò)大孔壁間隙，增加孔斜。

3 鉆進(jìn)工藝

3.1 設(shè)備及器具的選擇

配備Φ89 mm繩索鉆桿400 m，Φ75 mm繩索鉆桿1 200 m，S95、S75繩索取心鉆具各一套，測斜儀KBP-2B。

3.2 鉆進(jìn)施工

在鉆進(jìn)到210 m處時發(fā)生跑斜嚴(yán)重的現(xiàn)象，初步分析為鉆壓過大，鉆桿柱強(qiáng)度不夠?qū)е裸@桿柱彎曲且地層具有明顯的各項異性導(dǎo)致鉆孔跑斜，且在上部孔段出現(xiàn)了坍塌掉塊及漏失問題，經(jīng)過技術(shù)交底，決定三個問題一并解決。將下入的Φ108 mm套管起出，用Φ89 mm繩索取心鉆具鉆進(jìn)，在鉆進(jìn)過程中采用棉籽殼隨鉆堵漏，使孔口有返水，保證正常鉆進(jìn)，由于Φ89 mm鉆桿剛度大，并且在結(jié)合鄰井的施工經(jīng)驗決定在外管上多安裝一個擴(kuò)孔器并適當(dāng)控制鉆壓的情況下能有效的防止鉆孔偏斜，很好的達(dá)到了防斜的目的。用Φ89 mm繩索取心鉆具施工至358 m處，之后換用S75繩索取心鉆具施工，施工至終孔。

在鉆進(jìn)至740 m處時，發(fā)生了卡鉆事故，在采取了強(qiáng)拉硬頂、柴油浸泡解卡等方式均無效的情況下，采取倒扣的方式處理，在倒扣至孔底還剩30 m左右鉆具時發(fā)現(xiàn)倒扣無法起出鉆具，分析后認(rèn)為是鉆具在孔內(nèi)時間過長，孔內(nèi)巖粉沉淀將魚頂遮蔽，導(dǎo)致反絲鉆具無法夠到魚頂。解決方法是在Φ75 mm反絲公錐上焊一個Φ56 mm鉆頭，在鉆具到達(dá)魚頂上端時，開泵循環(huán)然后開始倒扣，采用這種方式將孔內(nèi)所有鉆具起出。在后續(xù)起出的鉆桿內(nèi)裝滿了巖粉，說明對事故的判斷十分準(zhǔn)確。

在后續(xù)的鉆探施工中，機(jī)臺注重泥漿性能，采用優(yōu)質(zhì)泥漿護(hù)住孔壁并且盡量將孔內(nèi)巖粉攜出孔外，從而在30 d左右的時間內(nèi)完成該孔的施工。

4 經(jīng)驗與體會

4.1 鉆孔結(jié)構(gòu)設(shè)計要留退路

該孔設(shè)計孔深1 160 m，屬于深孔，由于地層明朗，故在第一次施工中采用二級成孔工藝，這種設(shè)計簡單能達(dá)到快速施工的目的，但是這種設(shè)計未留余地，一旦碰到鉆遇問題就會出現(xiàn)處理困難的現(xiàn)象，所以簡化鉆孔結(jié)構(gòu)一定要合理，避免在遇到復(fù)雜情況時再進(jìn)行二次擴(kuò)孔。

4.2 鉆孔防斜及倒扣技術(shù)措施

（1）開孔時要保證鉆機(jī)基礎(chǔ)平整，立軸安裝正確。

（2）上部盡量采取粗徑鉆具。

（3）可以在外管安裝上下兩個擴(kuò)孔器保證鉆具在孔內(nèi)的穩(wěn)定。

（4）控制鉆壓轉(zhuǎn)速，太大導(dǎo)致鉆桿柱彎曲，太小導(dǎo)致鉆頭停留孔底時間長也會擴(kuò)大孔壁間隙，增加孔斜。

（5）在倒扣深孔鉆具時，有可能由于巖粉沉淀將魚頂遮蔽，這樣就可以直接開泵，靠泵壓使魚頂出露。

4.3 鉆井問題防優(yōu)于治

在鉆井施工中，鄰井的資料一定要有足夠的重視。在進(jìn)入礦區(qū)前，機(jī)臺技術(shù)負(fù)責(zé)就從地質(zhì)部門了解到該礦區(qū)存在嚴(yán)重的跑斜問題，雖然在施工過程中對這一問題進(jìn)行了討論，但在施工中仍采用以前的老辦法，以期獲得較高鉆速，但是這就導(dǎo)致后續(xù)一系列問題，解決這些問題耗時耗力且存在風(fēng)險，所以鉆井問題防優(yōu)于治。

4.4 泥漿護(hù)壁是關(guān)鍵

對于在情況不明的地層，要隨鉆觀察，一旦發(fā)現(xiàn)取出的巖心有發(fā)生孔內(nèi)事故的可能，一定要快速做出反應(yīng)，不能存在僥幸心理，存在這一層不厚，強(qiáng)行穿過后就能終孔的想法，這往往會導(dǎo)致事故的發(fā)生。

在該井的施工中至680 m左右位置時就發(fā)現(xiàn)了容易發(fā)生卡鉆事故的泥巖，但是由于礦區(qū)地處偏僻，材料運送困難機(jī)臺也未準(zhǔn)備防塌、防卡材料，便直接進(jìn)行施工導(dǎo)致卡鉆事故的發(fā)生。

5 結(jié)語

繩索取芯鉆進(jìn)雖然由于鉆進(jìn)時孔壁間隙最小，所以在鉆具剛度足夠的情況下孔斜最小，但是仍然需要控制鉆速鉆壓，才能避免孔斜。

［1］李世忠.鉆探工藝學(xué)[M].中國地質(zhì)大學(xué)出版社，2008.

［2］胥虹.套管跟進(jìn)與繩索取心組合鉆探技術(shù)的應(yīng)用.探礦工程（巖土鉆掘工程），2014,04∶22-24.

［3］陳風(fēng)云，谷天本.西平鐵礦深孔繩索取心鉆探技術(shù)應(yīng)用[J].探礦工程（巖土鉆掘工程），2008,35（5）：16-17.

［4］張金昌.地質(zhì)巖心鉆探技術(shù)及其在資源勘探中的應(yīng)用[J].探礦工程（巖土鉆掘工程），2011,38（11）：1-6.

［5］吳翔，楊凱華，蔣國盛.定向鉆進(jìn)原理與應(yīng)用.中國地質(zhì)大學(xué)出版社.

收稿:2014-06-05

電子廢棄物金屬回收技術(shù)

人們把那些富含鋰、鈦、黃金、銦、銀、鈷和鈀等稀貴金屬的廢舊電腦、通信設(shè)備、家用電器，以及被淘汰的精密電子儀器儀表等電子廢棄物稱為“城市礦產(chǎn)”。目前世界主要有色金屬產(chǎn)量中，來自于資源回收再利用的比例均超過了30%。

來源：中國礦業(yè)報

DOI∶10.16206∕j.cnki.65-1136∕tg.2015.01.011