安徽奠龍礦山探礦鉆孔施工設(shè)計及施工質(zhì)量分析

滿海波

(安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局321地質(zhì)隊，安徽 銅陵 244033)

鉆探工程是礦山資源儲量計算的基礎(chǔ)，也是分析深部資源賦存空間位置以及控礦因素的重要依據(jù)。因此，探礦鉆孔施工設(shè)計以及施工質(zhì)量是提高探礦工作效率以及精確計算資源量的基礎(chǔ)?；诖耍疚囊缘忑埖V山為例，分析探礦鉆孔施工設(shè)計以及施工質(zhì)量，為提高礦山勘查效率及效果提供幫助。

1 基本概況

奠龍礦山位于安徽省東至縣，為一白云巖、熔劑用石灰?guī)r山。自2017年8月至2017年12月，累計完成鉆探工作量3 442.15 m，共施工9孔。由于礦區(qū)施工鉆孔大多為斜孔，為確保鉆探質(zhì)量，結(jié)合礦區(qū)地層巖性特征，采取及時校正孔斜，特殊地段少打勤提等技術(shù)措施，確保鉆探六項指標均符合規(guī)范要求，所有鉆孔完工后，經(jīng)質(zhì)量驗收，合格率為100%。

鉆探全部采用金剛石繩索取芯工藝，在巖(礦)心采取率指標上，繩索取芯比普通金剛石更優(yōu)，繩索取芯工藝環(huán)狀間隙小，單動雙管結(jié)構(gòu)，鉆進時鉆具穩(wěn)定，且不提鉆取芯，避免提鉆和卸鉆桿時敲打振動造成巖心脫落，因此巖礦心保持完整，采取率很高[1]。

礦段施工鉆孔多屬300～1 000 m的中深孔，最深孔ZK03孔孔深530.34 m，最淺孔ZK33孔孔深210.89 m，平均孔深382.46 m。在9個鉆孔中，鉆孔開孔直徑130 mm的有1個，110 mm的有8個，鉆孔終孔孔徑都為75 mm；鉆孔傾角85°～88°的有6個，直孔3個。鉆孔類別如表1。

2 巖礦心采取率及施工質(zhì)量

全礦段鉆孔巖心采取率最低為97%(ZK33孔)，最高為99%(ZK13、ZK21)，平均采取率98%。全礦段鉆孔礦心采取率最低為97%(ZK01、ZK33)，最高為99%(ZK13、ZK21)，礦心平均采取率為98.20%。

3 鉆孔彎曲度測量

3.1 鉆孔軌跡

鉆孔開孔前由地質(zhì)技術(shù)員做好鉆孔地質(zhì)技術(shù)設(shè)計，確定靶點坐標(平面坐標和標高數(shù)據(jù))。按相關(guān)規(guī)范要求，偏離靶點距離不得超過勘查網(wǎng)度間距的1/4。

施工前鉆探技術(shù)員再根據(jù)靶點坐標和標高數(shù)據(jù)進行鉆孔軌跡設(shè)計，鉆進過程中每次測斜后立即對數(shù)據(jù)進行整理，并計算鉆孔軌跡。一旦發(fā)現(xiàn)鉆孔軌跡有偏離的跡象立刻通知機臺對鉆進參數(shù)進行調(diào)整，同時鉆探技術(shù)組也對該孔進行嚴密監(jiān)測。

3.2 測量間距

所有鉆孔的彎曲度均及時測量，直孔每100 m測量孔斜1次，斜孔每50 m測量孔斜1次。機臺管理采取每日報告制度，由鉆探技術(shù)員根據(jù)進尺深度通知機臺配合測量鉆孔彎曲度。

3.3 受控定向鉆探技術(shù)的應(yīng)用

受控定向鉆探技術(shù)是利用特殊的鉆探機具，通過人工定向技術(shù)達到控制鉆孔軌跡的目的，從而使鉆孔進入指定的靶區(qū)范圍，鉆孔大距離偏斜的問題得到徹底解決[2]。鉆孔在鉆進過程中，一旦發(fā)現(xiàn)鉆孔軌跡自身無法修復(fù)，立刻通知機臺停止鉆進，用螺桿鉆采用人工定向的方法進行糾偏。測斜和人工定向工具詳見表2。

具體施工過程中，受地形及地面建筑物的限制，對部分鉆孔實際位置有所變更，同時結(jié)合規(guī)范要求對變更鉆孔的設(shè)計技術(shù)參數(shù)也作適當調(diào)整，以達到網(wǎng)度要求。

本工程嚴把開孔關(guān)，為防止6個斜孔在開孔時方位角出現(xiàn)偏差，在機場平整后由地質(zhì)員和鉆探技術(shù)員仔細核對、測量方位，安裝機臺時嚴格按方位線定位；鉆機安裝完成后，再對其傾角進行復(fù)核校正，取得了良好效果。該項目9個鉆孔均未采用螺桿鉆受控定向鉆技術(shù)，為該項目的順利完成節(jié)約了寶貴的時間。

為確保鉆孔質(zhì)量，本次施工過程中測斜工作均采用專業(yè)測斜儀進行測定。平時施工時，各機臺用KXP-2D高精度測斜儀自測，待終孔時，采用SDC-1W型高精度測斜儀進行最終孔斜質(zhì)量檢查驗收。

3.4 質(zhì)量評述

全部鉆孔中，最大中靶半徑8.38 m，偏離靶心距離均小于勘查網(wǎng)度間距的1/4，質(zhì)量符合要求。

3.5 孔深丈量

按照巖心鉆探相關(guān)規(guī)范要求，鉆孔每鉆進100 m左右時，全孔丈量鉆桿一次，孔深誤差率A大于1‰時，需校正孔深，否則無需校正。經(jīng)統(tǒng)計(表3)，本礦段所有鉆孔孔深誤差率A最大值為0.8‰，全部符合要求，無需校正，孔深數(shù)據(jù)真實可靠。

表3 孔深丈量結(jié)果統(tǒng)計

4 簡易水文觀測

每個鉆孔均按要求進行了簡易水文觀測，測量方法用測繩系測鐘放入孔內(nèi)測量。每個班次按要求進行一次水位測量，同時對鉆孔漏漿、返水、溶洞、裂隙、坍塌、掉塊的位置和孔段均記錄于施工班報表中備查[2]。對終孔穩(wěn)定水位都進行了記錄，符合規(guī)范要求。

在鉆孔穩(wěn)定水位觀測中，采用的方法是終孔后連續(xù)測量24 h，每小時觀測一次，水位變化幅度變小時延長至2～3 h觀測一次，至水位靜止不少于8 h后結(jié)束。簡易水文觀測數(shù)據(jù)采集齊全真實可靠、質(zhì)量合格。

5 封孔及其質(zhì)量檢查

鉆孔終孔后按封孔設(shè)計要求對孔口進行封閉，按照如下方法施工：(1)使用泥漿沖洗液鉆孔，自上而下清洗封閉段孔壁上的泥皮；(2)選用0.5 m長圓木做隔離塞，用鉆桿下至預(yù)定孔深，并將其固定；(3)根據(jù)鉆孔口徑計算好水泥用量，用清水攪拌均勻，水灰比控制在0.5，采用人工順鉆桿倒入水泥漿；(4)水泥采用海螺P·C 32.5復(fù)合硅酸鹽水泥。

6 班報表記錄、孔口立樁及巖心管理

班報表由當班專人負責記錄，每一份報表真實、齊全、準確、整潔。終孔后經(jīng)質(zhì)量檢查驗收后整理裝訂成冊，放置鉆探公司存檔。

所有鉆孔完工后，均及時埋設(shè)永久性孔口標志樁，用水泥封固。

鉆孔施工嚴格按照《地質(zhì)勘查鉆探巖礦心管理通則》(DZ/T0032—92)的要求進行。本次勘查巖礦心從孔內(nèi)取出后，由機臺記錄人員按順序?qū)r礦心置于巖心箱內(nèi)，清洗干凈后用紅漆編寫回次及塊數(shù)箱號、孔號、礦區(qū)名稱，巖心牌均用黑色中性筆填寫。所有巖心箱質(zhì)量合格、安裝牢固，搬運巖心時發(fā)現(xiàn)有損壞時立即更換[3]。地質(zhì)人員及時進行現(xiàn)場校對和巖心編錄，對巖礦心發(fā)生顛倒、混淆、實長有出入的予以糾正，并進行現(xiàn)場劃分基本分析樣。終孔后，由機臺專人將巖礦心安全運至巖心庫，清點無誤后予以交接入庫。地質(zhì)人員進行巖礦心的復(fù)查和各種樣品采取工作后，將巖礦心依順序存放。

編錄過程中，先由地質(zhì)員對照班報檢查巖(礦)標記，發(fā)現(xiàn)錯誤及時糾正，不放過每一個盲點，要求每班組對鉆探回次、鉆進米數(shù)記錄無誤，對測量的水位及孔內(nèi)漏漿、返水、裂隙、溶洞位置做到實事求是的認真記錄，對鉆進過程中出現(xiàn)的孔內(nèi)情況如實全面地填寫。同時如實記錄孔深驗證全過程及測斜情況(頂角、方位角)，全部班報表待封孔結(jié)束后移交水文、地質(zhì)人員驗收，及時檢查無誤后裝訂成冊，存檔備查，施工原始班報表齊全，記錄準確完整，質(zhì)量合格。

巖(礦)芯管理在鉆探施工過程中始終貫徹如下原則：(1)巖芯箱規(guī)格統(tǒng)一用長1 m、寬0.60 m，板材厚不小于1 cm，且木料干透、裝訂牢固；(2)巖(礦)芯自孔內(nèi)取出后按先后順序依次裝入箱槽中，洗干凈后用紅油漆標記回次、塊數(shù)，并在回次結(jié)束處填放回次卡片；(3)巖芯箱裝滿后，在同一面用紅色油漆標記礦區(qū)名稱、孔號、回次號及箱號；(4)待編錄、劃樣、取樣等工作結(jié)束后，統(tǒng)一將巖(礦)交接入庫，并依箱號順序碼放。巖(礦)芯保留完整、齊全，查找方便，經(jīng)驗收質(zhì)量合格。

7 結(jié)語

綜上所述，探礦鉆孔施工設(shè)計以及施工質(zhì)量是提高資源勘查效果的措施之一，尤其是在金屬資源勘查中更為重要。安徽奠龍礦山為一白云巖、熔劑用石灰?guī)r山，累計完成鉆探工作量3 442.15 m，以斜孔為主，經(jīng)施工質(zhì)量分析，所施工9個鉆孔質(zhì)量均達標，施工質(zhì)量良好，反映出施工過程中所采用鉆進方式以及施工流程科學(xué)合理。