《巖土鉆掘工程學(xué)》課程試題庫1判斷題（請選擇正確的觀點(diǎn)或方案）減壓鉆進(jìn)時(shí)，鉆桿柱的受力狀態(tài)：上部鉆桿柱受拉，下部鉆桿柱受壓；上部鉆桿柱受壓，下部鉆桿柱受拉；全部鉆桿柱受壓；全部鉆桿柱受拉。軸向力等于零處稱為鉆桿柱的中和點(diǎn)。鉆桿柱中和點(diǎn)處的應(yīng)力狀態(tài)是:純扭；壓扭；拉扭。鉆桿柱各個(gè)截面受扭矩作用都產(chǎn)生剪應(yīng)力。其中扭矩最大處在：孔口處；在孔底處。用硬質(zhì)合金鉆頭回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)中硬及中硬以下巖石時(shí)，應(yīng)以高轉(zhuǎn)速為主；應(yīng)以高鉆壓為主。硬質(zhì)合金切削具在孔底磨損的實(shí)際狀況：6.鉆進(jìn)過程中切削具處于表面破碎狀態(tài)的條件是:。＞%，其中廠切削具上作用的比壓，％一巖石的壓入硬度;。V%，其中廠切削具上作用的比壓，％一巖石的壓入硬度。取心式硬質(zhì)合金鉆頭的切削具底出刃設(shè)計(jì)成階梯式，其主要目的是：增加自由面一一體積破碎；利于排除巖粉；增大比壓。金剛石鉆進(jìn)時(shí)，孔底碎巖效果主要取決于鉆頭自磨出刃（自銳）狀態(tài)的是：表鑲金剛石鉆頭；孕鑲金剛石鉆頭。用孕鑲金剛石鉆頭回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)堅(jiān)硬致密巖層時(shí)，應(yīng)選用硬胎體；應(yīng)選用軟胎體。金剛石鉆頭的水路設(shè)計(jì)原則是：孕鑲金剛石鉆頭加工小水口、多水口；表鑲金剛石鉆頭加工小水口、多水口。在鉆壓基本不變的條件下，那種鉆頭將表現(xiàn)出機(jī)械鉆速逐漸下降：針狀硬質(zhì)合金自磨式鉆頭；磨銳式硬質(zhì)合金鉆頭；表鑲金剛石鉆頭；孕鑲金剛石鉆頭。如圖有三種鋼粒鉆頭水口形狀方案，請指出正確的方案。EEEABC為保證好的鉆進(jìn)效果，鋼粒鉆頭的唇面硬度應(yīng)：大于鋼粒的硬度；等于鋼粒的硬度;小于鋼粒的硬度。牙輪鉆頭的孔底碎巖過程中，牙輪的自轉(zhuǎn)是:B.3°。牙輪鉆頭破碎巖石時(shí)，造成鉆頭對地層產(chǎn)生沖擊、壓碎作用主要靠:牙輪牙齒與孔底單齒、雙齒交替接觸；牙輪的超頂、復(fù)錐和移軸結(jié)構(gòu)。確定最優(yōu)回次鉆程時(shí)間的依據(jù)是：巖心管已打滿；回次鉆速達(dá)最大值；機(jī)械鉆速達(dá)最大值。轉(zhuǎn)速是影響金剛石鉆頭鉆速的重要因素，其確定原則是：表鑲金剛石鉆頭的線速度〉孕鑲金剛石鉆頭的線速度;表鑲金剛石鉆頭的線速度V孕鑲金剛石鉆頭的線速度。金剛石鉆進(jìn)進(jìn)入臨界規(guī)程時(shí)：機(jī)械鉆速持續(xù)上升，鉆進(jìn)效果好；鉆頭胎體溫度持續(xù)上升，鉆頭嚴(yán)重磨耗。在那種回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)方法中沖洗液的主要功能是冷卻、排粉和分選切削具:金剛石鉆進(jìn)；鋼粒鉆進(jìn)；牙輪鉆進(jìn)。在長螺旋鉆進(jìn)中為防止鉆屑堵塞，螺旋轉(zhuǎn)速應(yīng)選擇螺旋轉(zhuǎn)速〉臨界轉(zhuǎn)速；螺旋轉(zhuǎn)速V臨界轉(zhuǎn)速；螺旋轉(zhuǎn)速=臨界轉(zhuǎn)速。正常情況下，金剛石取心鉆具所用的卡取巖心方法是：干鉆取心；卡簧取心；投卡料取心；沉淀取心。繩索取心鉆具起鉆提取巖心時(shí)是：靠干鉆扭斷巖心；靠外管拉斷巖心；靠內(nèi)管拉斷巖心。造成鉆孔彎曲的條件是：粗徑鉆具傾斜面方向穩(wěn)定，鉆柱只自轉(zhuǎn)不公轉(zhuǎn)；粗徑鉆具傾斜面方向不穩(wěn)定，鉆柱只公轉(zhuǎn)不自轉(zhuǎn)。測量鉆孔頂角彎曲的常用原理：液面水平原理；重錘原理；地磁場定向原理；加速度計(jì)原理；磁通門原理；地面定向原理或陀螺原理。測量鉆孔方位角彎曲的原理：液面水平原理；重錘原理；地磁場定向原理；加速度計(jì)原理；磁通門原理；地面定向原理或陀螺原理。在測斜計(jì)算公式tga=tg^xcos。中，^是：方位角，位于水平面內(nèi)；終點(diǎn)角，位于垂直于鉆孔軸線的平面內(nèi);方位角，位于起點(diǎn)平面內(nèi)。填空題根據(jù)其地質(zhì)成因，巖石可分為、和三類。一般而言，金屬和非金屬礦床賦存于巖石中，而煤和石油等可燃性礦產(chǎn)通常賦存于巖石中。按壓頭壓入時(shí)巖石的變形曲線和破碎特性(如圖)，可把巖石分成三類:(a)、(b)和(c)。(原題也沒圖)巖土鉆掘工程中習(xí)慣于把巖石的研磨性分成弱、中、強(qiáng)三個(gè)等級。請分別舉一種巖石為例說明之：弱研磨性，中研磨性，強(qiáng)研磨性。鉆具一般是指鉆頭以上，水接頭以下的全部管柱，由、、、、和組成。鉆桿柱的主要功用包括：、、、和。破碎塑性巖石時(shí)，其切入深度h°與軸向力Py成比，而與切削具的刃角。、刃寬。、巖石的壓入硬度Hy成比。寫出回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)選擇鉆頭的一般原則是：①巖層應(yīng)選擇硬質(zhì)合金回轉(zhuǎn)鉆頭；②巖層應(yīng)選擇銑齒牙輪鉆頭；巖層應(yīng)選擇金剛石鉆頭或鋼粒鉆頭；巖層應(yīng)選擇鑲齒牙輪鉆頭。鉆探用的YG類硬質(zhì)合金是以為骨架，為粘結(jié)劑，用粉末冶金方法制成的。YG類硬質(zhì)合金的含鉆量越高，則其硬度、耐磨性、抗彎強(qiáng)度、沖擊韌性;YG類硬質(zhì)合金中的WC顆粒越細(xì)，則其硬度、耐磨性；反之，則抗彎強(qiáng)度、韌性。取心式硬質(zhì)合金鉆頭結(jié)構(gòu)要素主要包括：①，②，③，④，，⑥。沖擊-回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)的碎巖形式特點(diǎn)是，其適用范圍；回轉(zhuǎn)-沖擊鉆進(jìn)的碎巖形式特點(diǎn)是，其適用范圍?！般@孔彎曲強(qiáng)度”的含義是。論述題巖石按其粘結(jié)狀態(tài)可分為那幾類？試析在堅(jiān)固巖石、粘結(jié)性巖石、松散性巖石和流動性巖石中鉆探施工的特點(diǎn)與注意事項(xiàng)。巖石的力學(xué)性質(zhì)包括哪幾類？試分別說明。何為巖石的孔隙度，它對巖石的力學(xué)性質(zhì)將產(chǎn)生什么影響？什么是巖石的各向異性，具體分析巖石各向異性對其強(qiáng)度、硬度和彈性的影響，它們對鉆探工作將產(chǎn)生什么影響？為什么說巖石的硬度指標(biāo)更能反映鉆掘過程的實(shí)際情況。在鉆探過程中衡量巖石塑性程度的塑性系數(shù)K是如何得出的？按巖石塑性系數(shù)如何對巖石進(jìn)行分級?解釋巖石的研磨性概念及其影響因素，是否巖石的硬度越大，其研磨性就一定強(qiáng)？舉例說明之。試分別說明巖土工程界測定巖石硬度的常用方法，簡析這幾種方法與常用鉆進(jìn)方法的相關(guān)性。說明碎巖工具與巖石作用的三類主要方式（切削-剪切型、沖擊型、沖擊-剪切型），并分別舉例加以分析。以平底壓頭在外載作用下壓入巖石為例，用文字+示意圖的形式說明壓入時(shí)巖石的應(yīng)力狀態(tài)，注明最大剪應(yīng)力所在的第一危險(xiǎn)極值帶和第二危險(xiǎn)極值帶的大致位置。圖示說明球狀切削具在壓入巖石時(shí)所形成的主壓力體和剪切體。用簡圖表示軸向力和切向力共同作用時(shí)巖石所在半無限體內(nèi)的應(yīng)力狀態(tài)一一形成正應(yīng)力區(qū)、拉應(yīng)力區(qū)和過渡區(qū)。簡析影響碎巖效果，造成巖石產(chǎn)生表面破碎，疲勞破碎和體積破碎的主要影響因素。1解釋巖石可鉆性的概念。人們已經(jīng)研究了巖石的強(qiáng)度、硬度、彈性、脆性、塑性和研磨性等力學(xué)性質(zhì)，為什么巖土工程界還要研究“巖石的可鉆性”？它的內(nèi)涵是什么？分析其意義。舉出三種以上對巖石進(jìn)行可鉆性分級的方法。簡析在Py和P,共同作用下，回轉(zhuǎn)切削破碎塑性巖石的過程。簡析在Py和Px共同作用下，彈塑性巖石的孔底破碎過程碎巖特點(diǎn)，及巖石破碎的大體階段。如何根據(jù)巖石性質(zhì)來確定硬質(zhì)合金鉆頭的出刃和鑲焊角？解釋確定最優(yōu)回次鉆程時(shí)間的思路與具體方法。解釋制造表鑲金剛石鉆頭時(shí)選擇金剛石粒度的原則。從所鉆巖性、金剛石的品級、粒度、鉆頭唇面形狀及施加比壓大小諸方面出發(fā)，簡析選擇孕鑲金剛石鉆頭中金剛石濃度的依據(jù)。牙輪的超頂、復(fù)錐和移軸三種結(jié)構(gòu)使牙輪在滾動的同時(shí)還伴有牙齒對孔底的滑動，從而產(chǎn)生剪切破碎作用。以超頂為例，解釋牙輪在孔底的滑動剪切破碎作用。1試述鋼粒鉆進(jìn)的井底工作過程。在整個(gè)鋼粒鉆進(jìn)回次鉆程中應(yīng)分段逐次改小泵量（稱為“改水）為什么？解釋機(jī)械鉆速、回次鉆速和最優(yōu)規(guī)程的概念。請考慮鉆具重量、地表施加的機(jī)械給進(jìn)力、沖洗液浮力、孔壁摩擦阻力等因素，寫出在加壓鉆進(jìn)和減壓鉆進(jìn)狀態(tài)下的孔底實(shí)際鉆壓的表達(dá)式。請解釋鉆進(jìn)過程中破巖“時(shí)間效應(yīng)”的含義，為什么有些巖石會隨轉(zhuǎn)速增大鉆速反而出現(xiàn)下降趨勢？在鉆速:^刀8（尸-巧）式中W為門限鉆壓，請解釋門限鉆壓的含義，它主要取決于什么？分析沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)的優(yōu)越性。從閥式正作用、反作用、雙作用或射流式、射吸式液動沖擊器中舉一例說明其工作原理。為了使有閥風(fēng)動沖擊器的活塞能夠改變運(yùn)動方向，它的壓差式斜面蝶狀閥配氣裝置是如何動作以達(dá)到配氣目的的？為什么在沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)中要注意最優(yōu)沖擊間隔？由此可確定P、n、Q中的哪一個(gè)參數(shù)？采用液動或風(fēng)動沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)時(shí)，對鉆頭有何特殊要求？簡析鋼絲繩沖擊鉆進(jìn)的工藝特點(diǎn)及適用范圍。振動鉆進(jìn)的原理是什么？其鉆進(jìn)工藝因數(shù)對鉆進(jìn)效率有何影響？何謂巖心采取率？分析影響巖礦心采取率與品質(zhì)的自然因素和人為因素。簡析單動雙管與普通單管鉆具的結(jié)構(gòu)異同點(diǎn)，及其對地層的適應(yīng)性。什么是反循環(huán)鉆進(jìn)？其對提高巖礦心采取質(zhì)量有何作用？簡述噴射式孔底反循環(huán)鉆具的工作原理。簡述繩索取心鉆具的優(yōu)缺點(diǎn)。用文字或框圖簡述該鉆具的撈矛機(jī)構(gòu)、彈卡定位機(jī)構(gòu)、懸掛機(jī)構(gòu)、到位報(bào)訊機(jī)構(gòu)、巖心堵塞報(bào)警機(jī)構(gòu)及安全脫卡機(jī)構(gòu)。

建立沖洗液孔底反循環(huán)的方法有哪幾種？并簡要分析說明其特點(diǎn)及適用條件。42.請分析，如果實(shí)際鉆孔軌跡往往偏離設(shè)計(jì)軌跡（鉆孔彎曲）將造成那些危害地質(zhì)成果危害，鉆探施工危害和工程質(zhì)量危害。請用文字+簡圖的形式解釋鉆孔軌跡要素一一頂角。，方位角a，孔深L、垂深的含義。如何利用鉆孔軌跡的基本要素計(jì)算出鉆孔軌跡每點(diǎn)的x,y,z空間坐標(biāo)值，請寫出它們的計(jì)算公式。當(dāng)鉆孔軸線以銳角（大于臨界角）穿越軟一硬一軟互層時(shí)，圖示并說明鉆孔的彎曲規(guī)律并分析其原因。解釋陀螺馬達(dá)的“定軸性”和“進(jìn)動性”，它對陀螺測斜儀的工作有何影響？解釋采用均角全距法對測斜數(shù)據(jù)進(jìn)行處理計(jì)算的思路。綜合應(yīng)用題簡析“巖土鉆掘工程學(xué)”在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的地位和服務(wù)領(lǐng)域。目前世界上基本都是借助機(jī)械方式破碎巖石并形成一定規(guī)格的鉆孔，試闡述或展望其它可能具有應(yīng)用前景的巖石破碎方式，解釋其工作原理及可能的應(yīng)用領(lǐng)域。我們的祖先曾在鉆井技術(shù)與工藝方面為人類做出過重大貢獻(xiàn)。你由此得到什么激勵或啟發(fā)？你對實(shí)現(xiàn)我國鉆探（井）技術(shù)與工藝現(xiàn)代化的那個(gè)具體方向比較感興趣，準(zhǔn)備從何入手？巖石的研磨性包括那些磨損形式？試分析那種磨損形式對幫助孕鑲金剛石鉆頭的胎體出刃有好處。金剛石為結(jié)晶體碳原子之間以共價(jià)鍵相連，結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定，是自然界最硬的礦物，因此可以用來做成破碎巖石的鉆頭。請分析金剛石有那些弱點(diǎn)？它們將怎樣影響金剛石鉆進(jìn)的工藝及效果？因此在金剛石工具制造過程中，須采取那些特殊措施？試分析表鑲金剛石鉆頭和孕鑲金剛石鉆頭孔底碎巖過程的異同點(diǎn)。孕鑲金剛石鉆進(jìn)時(shí)，如果工藝參數(shù)合理，胎體耐磨性合適，能使唇面每粒金剛石的后面形成蝌蚪狀支撐。試分析這一現(xiàn)象的形成機(jī)理。試分析擴(kuò)孔器在鉆探過程中的作用。在III?*級（中軟）遇水膨脹的頁巖中，為了在取心鉆進(jìn)中獲得較高的機(jī)械鉆速和回次進(jìn)尺，應(yīng)如何設(shè)計(jì)或選擇鉆頭及其主要結(jié)構(gòu)參數(shù)，并說明合理鉆進(jìn)規(guī)程的特點(diǎn)。如果一個(gè)取心鉆孔中將遇到"訓(xùn)1級（中硬-硬）巖層，讓你選擇鉆進(jìn)方法和大致的規(guī)程參數(shù)，你將如何考慮。金剛石