钻探设计说明书第二章钻探设计说明书第一节钻探的地质概况本区地表大部被第四系风积砂与黄土覆盖，基岩仅在沟谷中零星出露，根据前期的地质踏勘可知，钻探区的的地层由新至老特征如下：第四系全新统的风成层和冲积层、中间的本区没有见到，在就是三叠中统二马营（T2er ）（准格尔旗中部如沙和屹堵、德胜西、暖水等地）为中粒砂岩、三叠下统的和尚沟组（T lh）泥岩假中粒砂岩、刘家沟组（T lL ）砖红色粗粒砂岩、二叠上统的石千峰组（P2sh ）以砂岩为主和上石盒子组（P2s ）以泥岩与砂岩互层为主，二叠下统下石盒子组（P lx ）为长石石英砂岩、下二叠统山西组（P lS）砂岩为主、上石炭统太原组（C2t ）砂岩煤层为主和本溪组以砂岩灰岩和山西式铁矿层、页岩、，中下奥陶统（0）灰岩为主。

第二节钻孔位置根据前期大的踏勘及周边钻孔对本区的地质情况的揭露，在加上对前人得研究成果。

本钻探区属于华北地台的鄂尔多斯古陆上，由于在喜马拉雅山隆起的使得底层抬升分化剥蚀，使得三叠纪的地层长期出露地表，导致了现在的地貌特征。

本区施工地属于准格尔旗管辖范围，距离原准格尔旗旗政府所在地沙屹堵的纳林镇的黄布拉格的塔上。

如图:根据《岩心钻探规程DD2010-01》编写第三节单孔钻探技术设计一钻进方法和钻具组合为了达到理论的钻探效果，不考虑其经济因素，只考虑地质上及钻进技术等方面因素，达到最优的钻进规程我们采用了金光石钻进，并用绳索取心的方法。

二钻孔结构设计本区为煤炭地质勘探，勘探煤层厚度及其他特征，根据准格尔旗综合柱状图：设计孔深1400米，采用金刚石钻进，地质剖面包括以下层位：（1）0至10米为可钻性为1级的第四纪的冲击层及卵石层，该段全漏水不循环，需下套管；（3）10至1080米为可钻性1至6级的稳定砂岩为主（4）1080至1400 要求地质取样，主要煤层和灰岩，（5）地质取样要求以59mm终孔。

试确定该钻孔结构。

［分析］从已知条件，自160米至终孔适于一径到底，不下套管；分析地质剖面，该钻孔下孔口管和一层套管即可；为封闭漏失层，套管下放深度为20-30米，管鞋伸进稳定层5至10米，套管直径为73mm，因此该孔段须用76mm 钻进；孔口管长18至20米。

直径89mm，因此开孔取91或110mm根据钻孔的岩心可取用当地的粘土作为钻孔冲洗液的原料，这样护壁及携带碎岩心效果好。

三钻探设备选择根据表中可选取丫（）钻机。

四供水设计在当地，我们农业用水及吃的书都是第四系的冲积物中的水，水源充足，水量加大，在钻孔附近开挖一个5 X3 X1的蓄水池，可以保证钻探用水量，用潜水泵把地下书抽子水池就可以了。

五供电设计本地区距离高压变压器不足百米，可以用电机作为钻机的驱动的动力源。

六钻孔质量要求及保证措施1工程质量指标根据地质设计确定钻孔六项质量指标的具体要求。

2质量保证措施a）取心方法，取心工具的配备、使用及操作；b）测斜仪器选择，易斜地层的防斜、纠斜措施；c）封孔设计，包括封填孔段、架桥或封孔材料及灌注方法、检验方法等；d）保证质量的具体技术措施，薄弱环节技术攻关方案。

七孔内事故预防及处理措施根据司’一区以往工作经验，对卞要孔内事故提出预防与处理措施。

八安全技术措施防寒、防火、防洪、防滑坡等灾害及钻九成本预算与钻探施工安排1. 根据。

钻孔施工深度、总工程量和开动钻机台数，估计出钻杆、锁接手、锁接箍和粗径管材的需用量。

A钻杆需用量按设计钻孔的总工程量（米数）再加30%估算。

钻孔的总工程量是1500米，则需估备钻杆量为1500+1500 x 30%二1950 米。

B锁接手需用量按二根钻杆和三根钻杆组成立根(各立根配一付锁接手)占有提升工作量之和加30%估算。

在5000米工程量中，二根钻杆组成立根的提升量为2000米，三根钻杆组成立根的提升量为3000米，则应估备的锁接手量为(2000 - 9 + 3000 ^14)+(2000 乜+3000 T4)x 30%=567 付。

C锁接箍需用量估算方法基本与锁接手相同，须注意的是，三根钻杆组成的立根其锁接箍为2个。

如上例，所需锁接箍数量为C2000+9+(3000+14)x2)+C2000+9+(3000+14)x2]x30%=845 付。

D取粉管需用量按一个台月捎耗定额来估算。

即将总工程量按台年进尺化成台月数，乘以一个台月(90台班)消耗定额数。

例如:总工程量为5000米，台年进尺为2600米，每台月消耗定额为6根，则需估备的取粉管根数为(5000=2500 x 12 x 5)+(5000+2500x12 x5)x 30%=160 根。

估算方法与取粉管相同，但每台月消耗定额为4个。

E岩心管需用量估算方法也与取粉管相同，但每台月消耗定额一般为取粉管的2F. 钻头的用量按岩石可钻性等级，将矿区设计拟穿过的岩石分为 1 A- 7级、8 A-12级两组，注明各组工程量，估算出硬质合金钻头、钢粒钻头、金刚石钻头和硬质合金、钢粒的需要量。

金刚石钻头以进尺寿命估算，平均进尺寿命以25米计。

其余均按每米消耗定额估算。

6级以下岩石，每钻进1米，综合定额为0.45个合金钻头，7级以上岩石，每钻进1米，综合定额为0.13个钢粒钻头（按有效长度300毫米计）。

110毫米普通合金钻头，每个镶8颗合金，每颗按3克重计算。

110毫米钢粒钻头每钻进1米，钢粒综合定额为1.2公斤。

本钻是选用的金光石钻进: 需金刚石钻头数1500 吃5 + 1500 吃5x 30%=78 个G. 根据钻孔深度、口径和钻进方法，列表（表2）说明所选用的钻探设备（钻塔、钻机、泥浆泵、动力机、变压器）的规格和数量。

孔深为1500m、口径为85mm、SGZ-23钻塔、泥浆泵为15台、变压器为最好的、动力机选用三相大功率交流电机。

H. 按岩石特性，分层选择钻头类型（合金钻头、痢粒钻头或金刚石钻头）、规格，确定冲洗液类型（清水、泥浆或乳化液等）和护孔方法，•拟订合理钻进技术规范（压力、水量、转速及钢粒钻进投砂量）。

I. 说明为提高难采地层岩矿心采取率的钻进方法（指合金、钢粒和金刚石钻进），取心钻具和操作规程。

提出使用的测斜仪和予防孔斜的技术措施。

指明提高坚硬岩层和复杂地层钻进效率的施工方法。

K冲洗液的选择及配备我们为了经济合理就采用对当地特有的高岭土为原料，也清水配备，要是情况而定。

在煤系地层钻进过程中需用清水做为冲洗液，是为了不影响煤的测定指标。

十、钻探设备安装1、修筑地基必须遵守下列规定1.1. 机场地基必须平整、坚固、适用。

钻塔底座填方部分不得超过塔基面积的四分之一，填方部分还必须采取有效措施防止塌陷和溜方。

孔深超过600米以深及土层松散、地形坡度大于30度时，塔基不许安装在填方部位上。

1.2. 在山坡修筑地基时，地基靠山坡一边的坡度要适当。

当地基岩石坚硬、稳固时，坡度不得大于80度；地基特别松散时，坡度不得大于45度，并要除掉坡上的活石。

1.3 .修筑地基需要进行爆破作业时，必须遵守《坑探规程》中有关爆破作业的安全规定，凡没有爆破许可证者，严禁从事爆破作业。

2、安装基座必须遵守下列规定2、1.应根据设备类型、钻孔设计深度和地区条件选定基座的结构型式。

无论何种基座（基台木、混凝土、槽钢和工字钢等）都必须保证安装稳固、周正、水平。

钢质基座：应按使用说明书规定进行安装，不得使用有裂纹的和变形的槽钢和工字钢做地梁。

在钢质基座下面的主要着力点，都应垫好木板、枕木。

混凝土基座：灌注混凝土时，水泥、砂子、碎石所需的体积比为1:3:6 ;特别松散的地层为1:2:4。

灌注混凝土用的砂子、碎石要清洗干净，与水泥要搅拌均匀；灌注时要捣实，灌注后要注意养护；并认真检查螺杆间的相互距离，要符合设计要求，不得有偏斜。

2. 2.在四个塔角、钻机的着力点和孔口四周都应铺设上、下两层材质坚韧的基台木，遇深孔和土层松散时应在下部用混凝土加固。

其安装形式一般按钻塔底盘和钻机地脚螺孔的排列尺寸铺设，见表2。

常用钻机、钻塔底座安装尺寸表2注：括弧内数字为老产品规格基台木的长度应比钻塔底盘长出200〜500毫米。

连接基台木的螺杆直径不得小于16毫米，并在靠近基台木处上下加垫。

基台木的断面规格如下：100型钻机150 X150（毫米）300型钻机200 X200（毫米）500-600 型钻机220 X200（毫米）（选）1000-1500 型钻机250 X250（毫米）3. 安装与拆卸钻塔必须遵守下列规定3.1. 安、拆钻塔工作应在安装队（组）长或机长的指挥下进行；安装人员必须戴安全帽。

在塔上工作时必须系牢安全带、要穿平底的橡胶鞋；不得在台板上放任何物件；必要的工具、螺栓要放在工具袋内；不得在安、拆钻塔的同时在塔下进行工作。

3.2. 钻塔应安装稳固、周正。

安、拆钻塔前，应对钻塔构件及所用的工具、绳索和挑杆进行严格检查。

3.3. 安装钻塔时，台板必须架设牢固；各部螺栓与构件的规格要合乎要求并要装全、装牢；钻塔安装完毕后，要从下向上认真进行检查、调查，直至符合要求。

3、4.拆卸钻塔时，应从上向下逐层逐件拆卸，禁止先拆下层构件，或同时拆卸上下层构件，严禁由塔上往下抛扔钻塔构件、螺栓、工具等。

3.5.夜间或刮六级以上强风以及雷雨、雪、雾气时，禁止安、拆钻塔。

冬季施工时，必须清除梯子，台板及鞋底上的冰、雪、霜后，方可上塔工作。

4 、安装机电设备必须遵守下列规定4.1. 安装机电设备必须稳固、周正、水平。

各相应的传动轮必须对线；连接机座与基台木的螺杆上端须加防松螺帽或弹簧垫圈。

4. 2.钻机立轴轴心线、天车中心（或前缘切点）与孔口（拧管机）中心必须在同一条直线上。

4.3. 电器设备必须安装在干燥、清洁的地方，严防油、水及杂物侵入；电器设备及起动、调整装置的外壳，应有良好的接地保护装置。

5 活动工作台必须安装牢靠，并有可靠的制动、防坠装置。

用直径9〜10毫米的钢丝绳作平衡绳和导滑绳。

在平稳铊接近地面部位应用栏杆围好。

活动工作台围栏高度为1.2米，底盘周围的护板高度，须在150毫米以上。

6 冲洗液循环系统一般应安设在靠地基下方一侧，距塔脚0.5米以上，并安设防冻、防雨设施。

循环槽长度应长于15米，内宽220〜250毫米，高220毫米，坡度1/100〜1/80（相当于15米槽长范围内首尾高度相差0.15〜0.20米）；槽中每隔1.5〜2 米要上下交错安设挡板，上挡板高100毫米，距槽底50毫米，下挡板高100 毫米，直接安靠至槽底。

水源箱及沉淀箱各两个，每个容积：水源箱1米3以上；沉淀箱0.5米3以上，钻进复杂岩层及深孔时还应适当加大容积。

7 机场内必须安设下列安全防护设备7.1. 应根据施工现场及当地当时的气候条件选择场房类型。

场房应能防寒、防雨，有充足的光线和足够的操作空间。