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第二章钻探设备与工艺
23钻探工艺
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钻探工程的定义
钻探工程是用一定的工具,在地壳内按
着一定的工艺破碎岩土体并取岩土试样的整个
过程,这项工程的结果即地壳内的钻孔
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钻探工程的发展简史
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1、中国古代盐井钻凿技术发展时期
①第一阶段大口径浅井时期:从公元前255年至
公元1040年(自秦至宋初)
李冰任蜀郡太守后,率领人民兴修都江堰工程的过程
中,发现了多处盐泉,通过认真考察,初步掌握了水文地
质条件,并创造性地运用大口径水井开凿方法,成为了开
凿我国第一口盐井的开拓者。
②第二阶段***深井发明与推广时期:公元
1041-1048年(北宋庆历年间)
③第三阶段***深井钻凿工艺的完善和提高时
期(明清
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2、近代与现代钻探发展过程
①钻探工程用途越来越广,钻探工程量逐年上升(局
部时期徘徊或下降)
②钻探设备种类越来越多,功能更多,性能更佳;
③钻头等钻具品种种类越来越全,性能越来越优;
④钻进方法越来越多,越来越先进;
⑤中国与发达国家在钻探领域的技术差距较大。
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钻探施工过程
1、钻孔的概念
钻孔是从地表(或坑道中)向岩石中开凿的圆形断
面的空间,一般具有较小的直径和较大的深度。直径
在25~500mm之间,称为钻孔。钻孔的深度从数厘米
到数千米,目前的钻孔深度已超过1000mn
钻孔包括孔口、孔底、孔壁。
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、钻探施工过程
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2、钻探施工的主要工序
。
钻进按下列工序进行
用升降机把钻具下入孔內
连接好所有接头,开泵;
◆给钻具加压,并带动其回转,破碎岩石
◆提钻取心或更换钻具
◆下钻继续钻进
◆钻进一段时间后及时测斜;
◆提出全套钻具,停钻
◆封孔
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钻头:2-岩心;3-岩心管:4异径接头;5-钻杆柱:6-固定空口管:7-钻机:8-回转器
9卡盘:10-提引水龙头:11游动滑车:12-游动钢绳:13天车:14-钻塔:15-钻机房
16-升降机:17-高压胶管:18-泵:19-电动机;20-循环槽:21-沉淀池:22-泥浆池
3-吸水管:24拉力表;25-出水管
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四、钻探工程的应用范围和分类
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(一)应用范围
1、地质勘探:普査找矿钻探;矿产勘探钻探;水文地质钻探;
工程地质钻探。
2、开采矿产资源钻探:打水井;石油(天然气)钻探;盐井钻
3、煤矿井下钻探:地质勘探钻探;***抽放钻探;排放水钻
探;锚杄锚索钻探;救援钻探
4、工业钻探:加固建筑物的基桩孔;建大桥的大直径(桥墩施
工用空间)钻孔;以测量地面沉降精确变比资料的标孔;加
固水坝、防漏水的防渗漏墙;利用钻孔灌注水泥防治地质灾
害(地面锚索、杆孔);铺设管道、电缆的技术孔;矿山的竖
井、通风井及多种辅助井;代替开挖隧道打大断面的地下坑
道:用于军事如导弹的发射井
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(二)钻探方法的分类
1、根据钻进时取心的特点分类岩心钻探和不取心
(无岩心、无心、全面)钻探
2、根据钻孔用途分类—按钻探的应用范围分出相应
类型
3、根据钻孔中心线的倾角和方位角分类垂直孔(上
下垂)、下斜孔、上仰孔、水平孔。
、根据钻孔位置的分类地表钻探、水上(河、湖、
海)钻探、地下坑道钻探。
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四、钻探工程的应用范围和分类
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二)钻探方法的分类
5、根据钻孔布置方法分类丛状钻探()、多井
筒钻探()、多孔底钻探()。
图22丛状布孔
图23多井筒布孔
图24多孔底布孔