深部找礦鉆探動(dòng)力頭鉆機(jī)與立軸鉆機(jī)綜合特性對(duì)比研究

王 德

（河北省煤田地質(zhì)局第二地質(zhì)隊(duì)（河北省干熱巖研究中心），河北 邢臺(tái) 054001）

深部找礦鉆探設(shè)備，即深孔鉆探設(shè)備是實(shí)施深部找礦鉆探的前提條件，也是必備條件。設(shè)備的性能直接決定著深孔鉆探是否能夠正常實(shí)施，以及鉆探工作的先進(jìn)性和經(jīng)濟(jì)性。深部找礦鉆探設(shè)備主要包括深孔鉆機(jī)、泥漿泵、鉆塔以及動(dòng)力機(jī)、攪拌機(jī)等。本文對(duì)新型動(dòng)力頭鉆機(jī)和傳統(tǒng)立軸鉆機(jī)進(jìn)行研究。

1 動(dòng)力頭鉆機(jī)鉆機(jī)與立軸鉆機(jī)

從鉆探工作的市場(chǎng)來(lái)看，頂驅(qū)式動(dòng)力頭鉆機(jī)的產(chǎn)量和市場(chǎng)占有率呈明顯增長(zhǎng)的趨勢(shì)可以說(shuō)它將主宰地質(zhì)鉆機(jī)制造業(yè)的未來(lái)；但另一方面又必須看到，在固體礦產(chǎn)鉆探這一重要領(lǐng)域，不僅目前市場(chǎng)占有的主要機(jī)型仍為立軸式鉆機(jī)，而且從西方一些公司生產(chǎn)的不同類(lèi)型鉆機(jī)來(lái)看，國(guó)外學(xué)者認(rèn)為立軸式鉆機(jī)在該領(lǐng)域內(nèi)的有效使用至少仍要保持15-20年?？梢哉f(shuō)，目前在發(fā)達(dá)國(guó)家立軸式巖心鉆機(jī)已經(jīng)被動(dòng)力頭鉆機(jī)所取代，各大鉆機(jī)公司各種宣傳媒介上已經(jīng)看不見(jiàn)立軸式巖心鉆機(jī)的蹤影。

縱觀我國(guó)近代鉆探技術(shù)發(fā)展的歷史，鉆探技術(shù)的發(fā)展方向基本上與西方發(fā)達(dá)國(guó)家是相同的，但這并不意味著我國(guó)地質(zhì)巖心鉆機(jī)的發(fā)展方向一定與西方國(guó)家一樣[1]。我們應(yīng)該客觀地分析世界上地質(zhì)巖心鉆機(jī)發(fā)展的趨勢(shì)，探究在西方國(guó)家立軸鉆機(jī)被動(dòng)力頭鉆機(jī)取代的真正原因，并以此為基礎(chǔ)，根據(jù)我國(guó)的國(guó)情和發(fā)展態(tài)勢(shì)，制定適合我國(guó)的地質(zhì)巖心鉆機(jī)發(fā)展戰(zhàn)略。

1.1 綜合性能要求分析

深孔鉆探，孔內(nèi)鉆具長(zhǎng)，重量大，摩擦阻力大，要求鉆機(jī)升降系統(tǒng)必須要有足夠大的提升能力。為了能夠平穩(wěn)操作和減少消耗，鉆機(jī)升降系統(tǒng)要配備水剎車(chē)裝置。隨著孔深的增加，鉆具回轉(zhuǎn)阻力不斷增大，要求鉆機(jī)回轉(zhuǎn)系統(tǒng)要有足夠大的扭矩。為滿(mǎn)足多種工藝鉆進(jìn)要求，回轉(zhuǎn)器通孔直徑要大，并具有較大的變速范圍，以無(wú)級(jí)變速為佳，以適應(yīng)不同鉆進(jìn)工藝、不同轉(zhuǎn)速鉆進(jìn)的要求。深孔鉆探，減少提鉆及打撈內(nèi)管次數(shù)至關(guān)重要[2]。對(duì)鉆機(jī)來(lái)講，要求具有較大的給進(jìn)行程，能保證連續(xù)、穩(wěn)定地給進(jìn)，從而減少因停鉆倒桿引起的巖心堵塞，延長(zhǎng)回次進(jìn)尺和鉆頭壽命，從而有效提高鉆探效率。

1.2 動(dòng)力頭鉆機(jī)

動(dòng)力頭鉆機(jī)是20世紀(jì)60年代國(guó)外迅速發(fā)展起來(lái)的一種新型鉆機(jī)。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)陸續(xù)研制開(kāi)發(fā)了以XD、YDX系列為代表的巖心鉆探動(dòng)力頭鉆機(jī)，動(dòng)力頭鉆機(jī)采取動(dòng)力頭回轉(zhuǎn)、鏈條給進(jìn)、全液壓控制，結(jié)構(gòu)緊湊，具有下列主要優(yōu)點(diǎn)：①給進(jìn)行程長(zhǎng)，可平穩(wěn)連續(xù)給進(jìn)；②無(wú)級(jí)變速，工作平穩(wěn)；③易于實(shí)現(xiàn)斜孔鉆進(jìn)；④加接鉆桿方便，鉆具不提離孔底；⑤鉆進(jìn)工藝適應(yīng)性好；⑥搬遷、安裝方便；⑦操作控制集中、方便，易于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控及自動(dòng)化控制。

動(dòng)力頭鉆機(jī)的主要缺點(diǎn)：①提下鉆輔助時(shí)間長(zhǎng)；②傳動(dòng)效率較低，功率消耗大；③處理事故能力較差；④液壓系統(tǒng)密封件壽命較短；⑤維修較復(fù)雜，費(fèi)用高；⑥制造成本高。

1.3 立軸鉆機(jī)

立軸鉆機(jī)是我國(guó)地質(zhì)巖心鉆探目前應(yīng)用最廣泛的主導(dǎo)型鉆機(jī)。經(jīng)過(guò)30多年的不斷研究開(kāi)發(fā)和改進(jìn)、完善，已形成從100m到2000m甚至3000m的系列化產(chǎn)品，在鉆機(jī)、泥漿泵、鉆塔、鉆具（包括鉆桿、取心鉆具、鉆頭）等方面形成配套齊全的鉆探設(shè)備、鉆具體系，在我國(guó)地質(zhì)巖心鉆探中已經(jīng)并且還在發(fā)揮著重要作用。該鉆機(jī)采取機(jī)械傳動(dòng)、液壓控制、立軸給進(jìn)，具有以下優(yōu)點(diǎn)：①傳動(dòng)效率較高，消耗功率低；②提下鉆輔助時(shí)間較短；③處理事故能力較強(qiáng)；④可靠性高，實(shí)用性強(qiáng)；⑤維修方便，對(duì)操作技能要求較低；⑥制造成本較低。但立軸鉆機(jī)也存在明顯的缺點(diǎn)：

1.4 動(dòng)力頭鉆機(jī)與立軸鉆機(jī)主要特性對(duì)比

對(duì)鉆探施工來(lái)講，鉆機(jī)的主要特性體現(xiàn)在以下方面：鉆探效率、鉆探質(zhì)量、施工經(jīng)濟(jì)性、施工安全性等，以下逐一分析對(duì)比。

1.4.1 鉆探效率

（1）鉆機(jī)給進(jìn)行程對(duì)鉆探效率的影響。動(dòng)力頭鉆機(jī)給進(jìn)行程長(zhǎng)，一般為3m左右，而立軸鉆機(jī)一般為0.5-0.6m。鉆進(jìn)過(guò)程中，加接單根鉆桿（一般3m）后，動(dòng)力頭鉆機(jī)可連續(xù)平穩(wěn)給進(jìn)，一氣呵成，完成3m進(jìn)尺；而立軸鉆機(jī)至少要倒桿3次，且每次倒桿都須停車(chē)（鉆機(jī)回轉(zhuǎn)器停止轉(zhuǎn)動(dòng)），不僅增加了輔助時(shí)間，而且倒桿后重新啟動(dòng)時(shí)，鉆頭在很短的時(shí)間內(nèi)經(jīng)歷從靜止到高速轉(zhuǎn)動(dòng)的變化過(guò)程，鉆進(jìn)技術(shù)參數(shù)在一段時(shí)間內(nèi)難以達(dá)到最優(yōu)。同時(shí)由于立軸鉆機(jī)停車(chē)、開(kāi)車(chē)是靠離合器控制，啟動(dòng)不夠平穩(wěn)。這一停一開(kāi)，易使巖心產(chǎn)生機(jī)械性破壞，發(fā)生斷裂、破碎而造成巖心堵塞，影響了鉆探效率和鉆頭壽命。這些現(xiàn)象和問(wèn)題，在破碎地層會(huì)更加突出。因此，動(dòng)力頭鉆機(jī)在機(jī)械鉆速、鉆頭壽命、回次進(jìn)尺和提下鉆間隔等方向都優(yōu)于立軸鉆機(jī)。這些對(duì)鉆探效率有著直接影響，而且對(duì)深孔鉆探的影響會(huì)更加明顯。

（2）加接單根對(duì)鉆探效率的影響。動(dòng)力頭鉆機(jī)加接單根時(shí)，可直接在機(jī)上加接，不需將鉆頭提離孔底和移動(dòng)鉆機(jī)。而普通立軸鉆機(jī)在加接單根時(shí)，必須先將主動(dòng)鉆桿提出孔外并移開(kāi)鉆機(jī)后才能加接，既增加了輔助時(shí)間，又增加了巖心堵塞的概率。當(dāng)遇破碎等復(fù)雜地層時(shí)，還會(huì)出現(xiàn)加不上單根和鉆具不能直接下到孔底的現(xiàn)象，此時(shí)必須進(jìn)行掃孔才能下到孔底；若巖心堵塞，則縮短回次進(jìn)尺，增加打撈巖心次數(shù)，這樣會(huì)大大增加輔助時(shí)間，又降低鉆頭的使用壽命，在深孔鉆進(jìn)中尤為突出，在一定程度上影響鉆探效率。

（3）提下鉆速度對(duì)鉆探效率的影響。提下鉆是鉆探施工過(guò)程中一項(xiàng)主要工作，由于受鉆頭壽命的限制，巖石越硬、可鉆性越高，鉆頭壽命越短，提鉆次數(shù)越多（不提鉆換鉆頭技術(shù)還不成熟，故除外），因此，提下鉆速度對(duì)鉆探效率有著重要的影響，而且隨著鉆孔的加深，影響會(huì)更加顯著。動(dòng)力頭鉆機(jī)一般不采用鉆塔，受桅塔高度的限制，立根長(zhǎng)度一般為6m，提下鉆速度慢；而立軸鉆機(jī)采用鉆塔，立根長(zhǎng)度長(zhǎng)，一般為9m～18m，提下鉆速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)動(dòng)力頭鉆機(jī)。所以說(shuō)動(dòng)力頭鉆機(jī)在提下鉆速度方面明顯不如立軸鉆機(jī)，特別在深孔鉆探中對(duì)鉆探效率有著更加明顯的影響。

（4）其它輔助工作的影響。動(dòng)力頭鉆機(jī)搬遷、安裝方便，占用地盤(pán)小，減少平整地盤(pán)和搬遷、安裝時(shí)間。動(dòng)力頭鉆機(jī)搬遷、安裝時(shí)間一般只需要1-2d，立軸鉆機(jī)則需要4-6d。

1.4.2 鉆探質(zhì)量

動(dòng)力頭鉆機(jī)給進(jìn)行程長(zhǎng)，操作簡(jiǎn)單、輕便，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，一個(gè)回次鉆進(jìn)中可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)行程平穩(wěn)給進(jìn)，減少巖心堵塞，延長(zhǎng)回次進(jìn)尺。而立軸鉆進(jìn)在一個(gè)回次中至少要倒桿4-5次。每次倒桿需停車(chē)、開(kāi)車(chē)，加之啟動(dòng)不穩(wěn)，會(huì)造成巖心斷裂，易發(fā)生巖心堵塞，不僅減少了回次進(jìn)尺，而且會(huì)造成巖心破損，影響巖心采取率，尤其在破碎地層會(huì)更加明顯。因此，動(dòng)力頭鉆機(jī)的巖心采取率較高，巖心質(zhì)量較好，施工質(zhì)量一般優(yōu)于立軸鉆機(jī)。

1.4.3 施工安全性

與立軸鉆機(jī)相比動(dòng)力頭鉆機(jī)設(shè)備安裝簡(jiǎn)便，無(wú)高空作業(yè)，可有效避免設(shè)備安裝過(guò)程中的機(jī)械和安全事故；工作過(guò)程中，動(dòng)力頭鉆機(jī)啟動(dòng)柔和，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，可有效地減少孔內(nèi)和機(jī)械事故；動(dòng)力頭鉆機(jī)能長(zhǎng)行程連續(xù)作業(yè)，不用倒桿，可有效減少巖心堵塞、卡鉆等孔內(nèi)事故，這在破碎地層中，尤為明顯；另外工作中無(wú)須塔上作業(yè)，避免了塔上作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)。

1.4.4 其它

與立軸鉆機(jī)相比，動(dòng)力頭鉆機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍寬，能夠進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)速，且動(dòng)力頭通孔直徑大，桅塔角度調(diào)節(jié)方便等，能夠較好地滿(mǎn)足多種鉆進(jìn)工藝的要求，如既能滿(mǎn)足金剛石鉆進(jìn)高轉(zhuǎn)速要求，也能滿(mǎn)足液動(dòng)錘沖擊回轉(zhuǎn)低轉(zhuǎn)速要求，還能滿(mǎn)足連續(xù)取心、以及不同傾角鉆孔安裝調(diào)節(jié)的要求。此外，動(dòng)力頭鉆機(jī)還有利于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和控制。

2 深孔鉆探技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

從以上定性分析對(duì)比看，這兩種鉆機(jī)在鉆探效率方面各有所長(zhǎng)。直觀地看，動(dòng)力頭鉆機(jī)的優(yōu)勢(shì)因素更多，除提下鉆速度較慢外，其它均優(yōu)于立軸鉆機(jī)，因此，一般來(lái)說(shuō)在提高鉆探效率方面具有更大的優(yōu)勢(shì)。但是，提下鉆作業(yè)是鉆探施工的主要環(huán)節(jié)之一，對(duì)鉆探施工效率的影響很大，特別是深孔鉆進(jìn)，鉆遇堅(jiān)硬、破碎等可鉆性高的地層，提下鉆的影響就更加突出。那么到底哪一種鉆機(jī)更適合用于深孔鉆進(jìn)？在不同地層條件下又該如何選擇？要回答這個(gè)問(wèn)題，不僅要考慮鉆探效率，而且要考慮鉆探施工的經(jīng)濟(jì)效益，因?yàn)椴煌阅艿你@機(jī)，投入不同、效率不同，但投入的結(jié)果最終要考慮經(jīng)濟(jì)效益，因此，這既不是一個(gè)純技術(shù)問(wèn)題，也不是一個(gè)純經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，而是一個(gè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題。

影響鉆探效率的因素主要有鉆探設(shè)備、鉆探方法、地層條件以及技術(shù)、管理水平等等。通過(guò)對(duì)這些影響因素的深入分析就會(huì)發(fā)現(xiàn)，這些因素對(duì)鉆探效率的影響具體體現(xiàn)在各項(xiàng)鉆探技術(shù)指標(biāo)上，主要有機(jī)械鉆速、提下鉆速度、提下鉆間隔、打撈巖心間隔等。對(duì)于金屬礦產(chǎn)金剛石鉆探而言，上述指標(biāo)都有其一般變化范圍和平均值。

動(dòng)力頭鉆機(jī)與立軸鉆機(jī)對(duì)比分析對(duì)于動(dòng)力頭鉆機(jī)和立軸鉆機(jī)來(lái)講，其機(jī)械鉆速、提鉆間隔、打撈巖心間隔等都有所不同，而且這些指標(biāo)又受巖石可鉆性的顯著影響。

（1）動(dòng)力頭鉆機(jī)在機(jī)械鉆速、回次進(jìn)尺、鉆頭壽命和提鉆間隔等方面都優(yōu)于立軸鉆速。不管深孔、淺孔、地層可鉆性高低，除提下鉆時(shí)間比立軸鉆機(jī)多外，其它各工序所需時(shí)間均比立軸鉆機(jī)要少。

（2）不論地層可鉆性高低，施工較淺鉆孔時(shí)，動(dòng)力頭鉆機(jī)的鉆探施工效率要高于立軸鉆機(jī)，且優(yōu)勢(shì)明顯。但隨著鉆孔的不斷加深，動(dòng)力頭鉆機(jī)的優(yōu)勢(shì)逐漸減小。這是由于鉆孔變深后，提下鉆時(shí)間增長(zhǎng)幅度加大，所占比例增大，動(dòng)力頭鉆機(jī)提下鉆速度慢的弱點(diǎn)進(jìn)一步顯現(xiàn)。

（3）動(dòng)力頭鉆機(jī)究竟適宜多大深度鉆孔不能一概而論，僅就施工效率而言也要看地層可鉆性條件。正常條件下，中等可鉆性地層，施工深度1500m左右的鉆孔時(shí)，動(dòng)力頭鉆機(jī)的施工效率要高于立軸鉆機(jī)，超過(guò)這個(gè)深度，動(dòng)力頭鉆機(jī)將逐漸失去這一優(yōu)勢(shì)；施工可鉆性較低的地層，直到3000m深孔，動(dòng)力頭鉆機(jī)的施工效率還具有一定優(yōu)勢(shì)；而施工可鉆性較高的地層時(shí)，1200m左右深孔動(dòng)力頭鉆機(jī)的優(yōu)勢(shì)就消失，施工效率逐漸低于立軸鉆機(jī)。這是由于隨著鉆孔的加深，提下鉆行程增量雙倍增加，提下鉆總行程大大加長(zhǎng)，提下鉆的速度成為制約施工效率的重要因素。當(dāng)鉆進(jìn)可鉆性較低的地層，鉆頭壽命長(zhǎng)，提下鉆次數(shù)少，使得提下鉆速度差距被弱化，在一定深度鉆孔范圍內(nèi)沒(méi)有顯現(xiàn)出來(lái)。但是鉆進(jìn)可鉆性中等以上的地層，鉆頭壽命大幅度縮短，提下鉆次數(shù)大量增加，當(dāng)鉆孔超過(guò)一定深度，動(dòng)力頭鉆機(jī)立根短、提下鉆速度慢的弱點(diǎn)就逐漸顯現(xiàn)，并轉(zhuǎn)化為劣勢(shì)。

3 深部找礦鉆探技術(shù)方法分析研究

從鉆探技術(shù)的工作原理及鉆探效率分析，該項(xiàng)鉆探技術(shù)符合我國(guó)正在實(shí)施的節(jié)約型經(jīng)濟(jì)及節(jié)能降耗的戰(zhàn)略方針。

當(dāng)然，該項(xiàng)技術(shù)目前應(yīng)用深度受空壓機(jī)和雙壁鉆桿額定壓力的制約，應(yīng)用深度還有限，還不能滿(mǎn)足深孔鉆探要求，但是在深孔鉆探的上部孔段可采用水泵泡沫增壓鉆探方法.泡沫鉆進(jìn)技術(shù)是現(xiàn)代鉆探技術(shù)條件下產(chǎn)生的新技術(shù)，是解決低壓漏失和水敏性地層以及缺水干旱、沙漠地帶以及寒冷甚至永凍層進(jìn)行鉆探施工難題的有效方法。

水泵泡沫增壓鉆探方法是利用水泵泡沫增壓裝置代替價(jià)格昂貴的高壓空壓機(jī)進(jìn)行泡沫鉆探的一種經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的先進(jìn)鉆探方法。通過(guò)水泵泡沫增壓裝置，利用水泵的高壓能力將低壓空氣和泡沫液二次增壓至水泵的額定壓力，并混合產(chǎn)生泡沫，從而實(shí)現(xiàn)深孔泡沫鉆探。

泡沫作為一種特殊的沖洗介質(zhì)，比重小，用水量少，排粉能力強(qiáng)。水泵泡沫增壓鉆探技術(shù)，證明具有以下幾個(gè)方面的突出優(yōu)點(diǎn)：

（1）巖心采取率高，地質(zhì)效果好。泡沫與其它沖洗介質(zhì)相比，對(duì)巖（礦）心的沖刷作用小，使巖（礦）心的延展性好。

（2）鉆進(jìn)效率高，鉆頭壽命長(zhǎng)。由于泡沫的密度較低，孔內(nèi)的沖洗介質(zhì)的靜液柱壓力也較低，減少了在孔底形成巖粉墊，有利于提高鉆進(jìn)效率。同時(shí)由于泡沫是有結(jié)構(gòu)的流體，其攜粉能力強(qiáng)，孔內(nèi)干凈，避免了孔底巖屑的重復(fù)破碎，提高了鉆頭的壽命。

（3）在復(fù)雜地層鉆進(jìn)能保持孔壁穩(wěn)定。在低壓漏失地層鉆進(jìn)，由于泡沫的密度較低，可有效避免漏失；在水敏性地層鉆進(jìn)，泡沫能在孔壁上形成一層泡沫膜，避免了孔壁產(chǎn)生溶脹、坍塌、剝落、掉塊；在永凍地層鉆進(jìn)，由于泡沫的導(dǎo)熱性和熱容量小，可防止永凍地層融化而造成孔內(nèi)事故。

（4）可降低鉆探施工成本。在交通不便且缺水、干旱地區(qū)及高山供水困難地區(qū)施工，可大量節(jié)省供水費(fèi)用。

（5）可節(jié)省大量投資。采用水泵泡沫增壓裝置代替了價(jià)格昂貴的空壓機(jī)，在原水泵的基礎(chǔ)上就可使用，投資少，見(jiàn)效快，經(jīng)濟(jì)、適用。雖然水泵泡沫增壓鉆探技術(shù)具有很多優(yōu)點(diǎn)，但還存在著泡沫難以循環(huán)使用而污染環(huán)境，鉆進(jìn)工藝過(guò)程較復(fù)雜，鉆進(jìn)技術(shù)理論不成熟，泡沫劑成本較高等一些實(shí)際問(wèn)題，需要進(jìn)一步研究解決。

4 深部找礦鉆探?jīng)_洗液性能研究

深部找礦鉆探對(duì)沖洗液性能的要求：

深部找礦鉆探，即第二找礦深度空間（2500m甚至3000m）的鉆探施工來(lái)講，按照一般地溫梯度計(jì)算，溫度不超過(guò)90℃，因此，溫度對(duì)沖洗液性能沒(méi)有實(shí)質(zhì)性的影響，可不予考慮。沖洗液的性能應(yīng)根據(jù)不同地層類(lèi)型和鉆孔實(shí)際情況，因地制宜，進(jìn)行有針對(duì)性的選擇?？傮w而言，深孔鉆探對(duì)沖洗液性能的要求更高、更嚴(yán)。深孔鉆探與沖洗液相關(guān)的突出問(wèn)題：

（1）孔壁穩(wěn)定難度大。深部找礦鉆探所鉆遇的地層類(lèi)型多，往往會(huì)遇到不同類(lèi)型的復(fù)雜地層。一是力學(xué)不穩(wěn)定地層。這類(lèi)地層一般受地質(zhì)成因或經(jīng)過(guò)多次復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生多向擠壓作用，斷層、節(jié)理和破碎帶發(fā)育，結(jié)構(gòu)松散。如果沖洗液護(hù)壁性能不強(qiáng)，鉆進(jìn)過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)坍塌、掉塊和擴(kuò)徑等問(wèn)題。二是遇水不穩(wěn)定地層（即水敏性地層）。這類(lèi)地層遇水產(chǎn)生水解、水化作用，表現(xiàn)為遇水膨脹、分散、剝落等，主要為泥頁(yè)巖地層，此外，金屬礦產(chǎn)鉆探中，還有存在于接觸帶、蝕變帶的含粘土礦物和綠泥石、綠簾石等。若沖洗液性能不當(dāng)，將會(huì)出現(xiàn)縮徑、剝落和坍塌等現(xiàn)象，造成埋鉆、卡鉆、斷鉆桿等一系列復(fù)雜孔內(nèi)事故。

（2）回轉(zhuǎn)阻力大。深孔鉆探，隨孔深的增加，孔內(nèi)鉆桿增長(zhǎng)，鉆桿與孔壁的接觸面積增大，若沖洗液潤(rùn)滑性能不良，鉆桿與孔壁摩擦阻力就會(huì)明顯增大，不僅鉆機(jī)負(fù)荷增加，鉆桿磨損加快，動(dòng)力和材料消耗增大，而且轉(zhuǎn)速難以提高，不能很好地滿(mǎn)足金剛石鉆進(jìn)高轉(zhuǎn)速的要求，影響鉆進(jìn)效率，還容易造成斷鉆桿等孔內(nèi)事故。

（3）鉆桿內(nèi)壁結(jié)垢及環(huán)空壓力大。泥漿在鉆桿內(nèi)平均流速一般為0.2m/s～0.5m/s，呈層流流動(dòng)，為內(nèi)壁結(jié)垢提供了有利條件。若泥漿固相含量高，流變性能差，在高速旋轉(zhuǎn)的鉆桿內(nèi)壁上，由于強(qiáng)大的離心力作用而引起結(jié)垢，導(dǎo)致內(nèi)管打撈困難；另外，鉆桿與孔壁環(huán)狀間隙很小，通常為1mm～3mm，會(huì)引起環(huán)空壓力增高，壓裂地層造成漏失，造成孔壁不穩(wěn)定。

（4）沖洗液漏失。由于深部找礦鉆探多在構(gòu)造破碎帶附近進(jìn)行，并要鉆穿多種類(lèi)型的地層，漏失時(shí)有發(fā)生，這是深孔鉆探經(jīng)常遇到的問(wèn)題，且情況復(fù)雜多變。對(duì)于一般滲透性漏失，堵漏比較容易；對(duì)于漏失嚴(yán)重的地層，堵漏則非常困難。

（5）粘附卡鉆。深孔鉆探，由于鉆桿與接頭基本齊平，鉆桿與孔壁之間間隙很小，易與孔壁接觸且面積大。若沖洗液處理不當(dāng)，不能有效抑制水敏性地層吸水膨脹；或沖洗液濾失量大，泥皮質(zhì)量差，潤(rùn)滑性能差，可能會(huì)造成粘附卡鉆事故。而在淺孔鉆探中發(fā)生的幾率則很低。

5 結(jié)論

①深孔鉆探技術(shù)方法，應(yīng)具有高度的可靠性和高效性、經(jīng)濟(jì)性。②該鉆探方法是目前深孔鉆探最可靠、適用的高效鉆探方法。在目前深部找礦空間范圍內(nèi)，將繼續(xù)發(fā)揮重要作用。③液動(dòng)錘鉆探方法使鉆探方法的優(yōu)勢(shì)得到進(jìn)一步發(fā)揮，可有效提高機(jī)械鉆速、回次進(jìn)尺和鉆頭壽命并減輕孔斜，成為目前深孔取心鉆探效率最高的鉆探方法，雖然增加了部分配套費(fèi)用，對(duì)沖洗液的要求也提高，但是仍然是值得進(jìn)一步完善并大力推廣的高效深孔鉆探方法。④在特殊環(huán)境和地層條件下，結(jié)合實(shí)際組合應(yīng)用定向鉆探、氣動(dòng)錘和水泵泡沫增壓等特種鉆探技術(shù)，可發(fā)揮其獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，有效解決鉆探施工難題，取得良好的找礦效果和經(jīng)濟(jì)效益。