馬曉鵬 趙奪勝 魏益強(qiáng)

摘要：勘探技術(shù)作為礦山開采過程中一項(xiàng)十分重要的技術(shù)，其中小口徑巖心鉆探在礦山勘測(cè)過程中有著極其重要的作用。它的優(yōu)勢(shì)在于能夠很好地將礦產(chǎn)資源保存下來，并對(duì)礦產(chǎn)資源進(jìn)行詳細(xì)而全面的取樣分析，在進(jìn)行小口徑巖心鉆探過程中，鉆孔縮徑問題時(shí)有發(fā)生，嚴(yán)重影響了鉆探工作的順利進(jìn)行，阻礙了礦山開采的進(jìn)程。本文主要針對(duì)小口徑巖心鉆探鉆孔縮徑的問題進(jìn)行深入的探討，希望可以改善鉆孔縮進(jìn)的問題，為礦山開采和勘探貢獻(xiàn)一份力量。

關(guān)鍵詞：鉆孔縮徑;預(yù)防對(duì)策;注意事項(xiàng)

前言

為了盡量的減少鉆孔縮徑問題的發(fā)生，首先就要對(duì)小口徑巖心鉆探的鉆孔進(jìn)行一個(gè)詳細(xì)的分析。巖心鉆探主要是指用一定的技術(shù)手法對(duì)固體礦產(chǎn)資源進(jìn)行取樣。巖心鉆探主要是以鉆頭為主要工具，以鉆孔為中心，對(duì)鉆孔周圍的巖石進(jìn)行切割。小口徑巖心鉆探鉆孔技術(shù)可以為礦山開采提供很大的便利，然而鉆探過程中鉆孔縮徑在一定程度上阻礙了鉆探的進(jìn)程，為了盡量減少鉆孔出現(xiàn)縮徑問題的概率，就必須要事先制定好預(yù)防對(duì)策。

1、鉆孔縮徑的主要原因

為了更好的預(yù)防鉆孔縮徑問題的發(fā)生，技術(shù)人員就必須要對(duì)出現(xiàn)鉆孔縮徑的原因進(jìn)行深入分析。鉆孔縮徑是進(jìn)行地質(zhì)勘探過程中經(jīng)常發(fā)生的一類問題，這類問題的發(fā)生主要與當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件有關(guān)。鉆孔縮徑主要發(fā)生在幾種比較典型的地層當(dāng)中。水敏性的地層就經(jīng)常發(fā)生鉆孔縮徑，這種地層的土質(zhì)大多都為黏土，極其容易使鉆探的鉆孔出現(xiàn)縮徑。存在地質(zhì)斷層的地區(qū)也極其容易發(fā)生鉆孔縮徑，風(fēng)化地層也是容易發(fā)生鉆孔縮徑的地層之一。鉆孔縮徑在發(fā)生之前并不是毫無征兆，一般來說，在進(jìn)行鉆孔的過程當(dāng)中，若是鉆具上升或者下降困難，無法順利向以往那樣推進(jìn)，并且回轉(zhuǎn)過程也較為困難，這就代表著即將要發(fā)生鉆孔縮徑。如果在鉆探的過程當(dāng)中，水泵的壓力突然增加，也就代表著鉆孔可能會(huì)發(fā)生縮徑。如果小口徑巖心鉆探是在砂礫感比較強(qiáng)的地質(zhì)條件下進(jìn)行，那么操作人員要在鉆心取出的時(shí)候，特別注意作業(yè)的繩索是否發(fā)生粘連，因?yàn)檫@類地層在遇水的情況下極其容易發(fā)生黏連膨脹，進(jìn)而使鉆心取出的難度加大，若是不對(duì)其妥善處理，就會(huì)引發(fā)鉆孔縮徑。

2、鉆孔縮徑的主要預(yù)防對(duì)策及其注意措施

在小口徑巖心鉆探過程當(dāng)中，極其容易引發(fā)鉆孔的縮徑問題，在縮徑問題發(fā)生之前，相關(guān)技術(shù)人員就要對(duì)其制定合理的應(yīng)急預(yù)案，盡量避免縮徑問題的發(fā)生，將其扼殺在搖籃里。在鉆孔縮徑發(fā)生之后，要立即啟動(dòng)相應(yīng)的補(bǔ)救預(yù)案，盡量減少縮徑問題發(fā)生帶給鉆探工程的影響。相關(guān)技術(shù)人員要根據(jù)鉆探現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，科學(xué)合理的制定組織方案，仔細(xì)分析鉆探過程中造成鉆孔縮徑的原因，盡量避免縮徑問題的發(fā)生。

2.1對(duì)鉆孔結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)

鉆孔的結(jié)構(gòu)是造成鉆孔出現(xiàn)縮徑現(xiàn)象的重要因素，相關(guān)技術(shù)人員要根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)條件，對(duì)鉆孔的結(jié)構(gòu)進(jìn)行靈活的調(diào)整，使鉆孔的整個(gè)結(jié)構(gòu)既能夠符合施工的要求，又不至于經(jīng)常發(fā)生縮徑，在進(jìn)行鉆孔鉆探的過程當(dāng)中，上半部分的孔徑要盡量的大于下半部分的孔徑，以此增加孔徑的科學(xué)性，當(dāng)確定好鉆孔結(jié)構(gòu)之后，操作人員要按照鉆孔確定的設(shè)計(jì)方案準(zhǔn)備相應(yīng)的材料，確?？讖侥軌虬凑兆詈蟮膱D紙順利施工。施工人員要嚴(yán)格按照鉆孔的設(shè)計(jì)圖進(jìn)行施工。當(dāng)鉆探的深度到達(dá)穩(wěn)定層之后，施工人員要及時(shí)的采用套管保護(hù)地層。鉆探時(shí)要根據(jù)地層的具體條件合理的選用鉆頭，盡量減少縮徑問題發(fā)生的概率。

2.2科學(xué)控制泥漿的配比

泥漿的質(zhì)量在一定程度上影響著鉆探的順利進(jìn)行，泥漿過于濃稠或者過于稀薄都會(huì)影響巖心的鉆探，有時(shí)泥漿配比的PH值不符合該地層的要求也會(huì)影響鉆進(jìn)工作的開展。因此，在進(jìn)行泥漿配比的過程當(dāng)中，技術(shù)人員要對(duì)泥漿的各項(xiàng)配比進(jìn)行嚴(yán)格的控制，配制完成之后對(duì)泥漿進(jìn)行科學(xué)的檢測(cè)，確保泥漿的配比能夠符合實(shí)際鉆探的需要。

2.3對(duì)縮徑可以進(jìn)行事前預(yù)防

鉆孔縮徑在發(fā)生之前，通常會(huì)有一定的征兆，我們要在鉆孔縮徑的征兆出現(xiàn)之前，就對(duì)其采取一定的控制措施，盡量減少縮徑發(fā)生的概率。首先，施工人員要嚴(yán)格控制泥漿的配比，科學(xué)合理的對(duì)泥漿中的含沙量和水量進(jìn)行控制。其次，在鉆探向下進(jìn)行的過程當(dāng)中，施工人員要時(shí)刻注意泥漿的變化，到了可能會(huì)發(fā)生縮徑的地層要適當(dāng)?shù)姆啪忋@探的速度，嚴(yán)格控制壓力和泵量，在縮徑發(fā)生之間，通過一些不尋常的現(xiàn)象對(duì)縮徑進(jìn)行事前預(yù)防。

2.4嚴(yán)格控制鉆速

在具體鉆探的過程當(dāng)中，施工人員要嚴(yán)格控制鉆速。在進(jìn)入容易發(fā)生鉆孔縮徑的地層之前，就適當(dāng)?shù)姆啪忋@進(jìn)的速度。因?yàn)?，鉆頭的速度過快就導(dǎo)致鉆進(jìn)產(chǎn)生的巖粉增多，容易造成鉆頭回轉(zhuǎn)困難，進(jìn)而引發(fā)抱鉆。鉆頭的鉆速盡量控制在200r/s～300r/s之間。在持續(xù)鉆進(jìn)的過程當(dāng)中要對(duì)鉆進(jìn)的地層進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)，確保鉆孔的安全。

2.5合理調(diào)整泵量

容易發(fā)生鉆孔縮徑的地層一般都比較松軟，在鉆探即將到達(dá)容易發(fā)生縮徑的巖石之時(shí)，施工人員要對(duì)鉆探產(chǎn)生的巖粉進(jìn)行妥善處置。泵量的控制對(duì)于整個(gè)鉆探過程來說極其重要，科學(xué)合理的泵量可以有效的帶出一部分巖粉，減少大量巖粉帶來的危害性。泵量過小會(huì)使鉆進(jìn)產(chǎn)生的巖粉無法順利排出，進(jìn)而使鉆孔發(fā)生縮徑。泵量也不能過大，過大的泵量會(huì)使巖心的采取率減小，通常來說泵量一般控制在60L/S～80L/S之間。

結(jié)束語

簡(jiǎn)而言之，在進(jìn)行小口徑巖心鉆探的過程當(dāng)中，施工人員要對(duì)鉆孔縮徑問題進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注，在問題發(fā)生之前，就對(duì)施工的地質(zhì)條件進(jìn)行充分考察，確保孔徑的選擇能夠符合施工的地層條件。在到達(dá)容易發(fā)生鉆孔縮徑的地層之前，提前放慢鉆頭的速度，盡量減少鉆探過程中巖粉的產(chǎn)生。事前做好預(yù)防工作是避免鉆孔出現(xiàn)縮徑問題的重要方法。除此之外，施工人員還要對(duì)鉆具進(jìn)行合理選擇，及時(shí)調(diào)整泵量，確保各項(xiàng)參數(shù)都能夠在正常的范圍之內(nèi)。若鉆孔發(fā)生縮徑，施工人員要第一時(shí)間實(shí)施應(yīng)急預(yù)案，對(duì)發(fā)生的問題進(jìn)行及時(shí)的補(bǔ)救，確保鉆探能夠按照要求順利進(jìn)行。

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山東省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第六地質(zhì)大隊(duì) 山東 招遠(yuǎn) 265400