地質(zhì)巖心鉆探操作流程規(guī)范詳細地質(zhì)巖心鉆探是獲取地下地質(zhì)實物資料、研究地質(zhì)構(gòu)造、礦產(chǎn)資源勘探與開發(fā)的重要技術(shù)手段。其操作流程的規(guī)范性直接關(guān)系到鉆孔質(zhì)量、巖心采取率、施工安全及項目成果的可靠性。本文將系統(tǒng)闡述地質(zhì)巖心鉆探的詳細操作流程規(guī)范，旨在為一線鉆探作業(yè)提供專業(yè)指導(dǎo)。一、施工前準備階段施工前的充分準備是確保鉆探工程順利進行的基礎(chǔ)，此階段需細致入微，涵蓋技術(shù)、物資、場地、人員等多個方面。（一）技術(shù)準備與交底1.設(shè)計文件研讀與圖紙會審：項目技術(shù)負責人需組織相關(guān)技術(shù)人員和鉆探機組機長，仔細研讀勘探設(shè)計書、鉆孔柱狀圖、地質(zhì)剖面圖等技術(shù)文件，明確鉆孔目的、設(shè)計孔深、終孔直徑、巖心采取率要求、地層巖性預(yù)計、孔斜允許偏差、水文地質(zhì)條件及特殊施工要求。對圖紙中的疑點、難點進行討論，形成會審紀要。2.編制施工組織設(shè)計與鉆探技術(shù)措施：根據(jù)設(shè)計要求和現(xiàn)場實際條件，編制詳細的施工組織設(shè)計，內(nèi)容包括工程概況、施工部署、鉆進工藝選擇、設(shè)備選型、進度計劃、質(zhì)量保證措施、安全技術(shù)措施、環(huán)保措施等。針對復(fù)雜地層或特殊要求，需制定專項鉆探技術(shù)措施。3.技術(shù)交底：由技術(shù)負責人向鉆探機組全體人員進行詳細的技術(shù)交底，確保每位操作人員明確崗位職責、鉆孔技術(shù)參數(shù)、施工難點、質(zhì)量標準及安全注意事項。交底應(yīng)有記錄，并履行簽字手續(xù)。（二）設(shè)備、材料與工具準備及檢查1.鉆探設(shè)備選型與就位：根據(jù)鉆孔設(shè)計深度、地層條件及鉆進方法，選用合適型號的鉆機、泥漿泵、動力機（柴油機或電動機）及配套設(shè)備（如鉆塔、天車、游動滑車、水龍頭等）。設(shè)備進場后，需進行安裝、調(diào)試，確保各部件運轉(zhuǎn)正常，安全防護裝置齊全有效。2.鉆具、管材準備與檢查：*鉆桿：按設(shè)計孔深和孔徑準備足夠數(shù)量、規(guī)格的鉆桿，要求鉆桿材質(zhì)合格、絲扣完好、無彎曲、無裂紋、無嚴重磨損。使用前需清洗絲扣，檢查水眼通暢情況。*巖心管：根據(jù)巖心采取要求選擇合適的巖心管（單動、雙動），確保其內(nèi)壁光滑、無變形、絲扣完好。*鉆頭：根據(jù)預(yù)計地層巖性，準備不同類型（如合金、金剛石、復(fù)合片）和規(guī)格的鉆頭，檢查鉆頭切削刃是否完好，水路是否通暢。*套管與沉淀管：準備好開孔、護壁用的套管及沉淀管，檢查其強度和密封性。*其他工具：準備好各種扳手、管鉗、撬棍、吊具、繩索取心工具（如適用）、測量工具（測繩、羅盤、水平儀）等，并確保其完好可用。3.沖洗液（泥漿）材料準備：根據(jù)地層條件和設(shè)計要求，準備膨潤土、純堿、CMC、聚丙烯酰胺等泥漿處理劑。對水源進行勘察，確保水量充足、水質(zhì)符合要求。4.安全與勞保用品準備：配備合格的安全帽、安全帶、防護眼鏡、防塵口罩、防滑工作鞋、防護手套等個人勞動防護用品。準備好消防器材、急救藥品、警示標志等安全設(shè)施。（三）施工現(xiàn)場準備1.場地平整與布置：清理鉆探場地，平整夯實，合理規(guī)劃鉆機基礎(chǔ)、泥漿循環(huán)系統(tǒng)（沉淀池、循環(huán)槽）、材料堆放區(qū)、值班房位置，確保作業(yè)空間充足，通行安全。2.三通一平：確保施工用水、用電、道路暢通。若使用電力驅(qū)動，需按規(guī)定架設(shè)線路，安裝配電箱和漏電保護器；若使用柴油機，需儲備足夠的燃油。3.安全設(shè)施搭設(shè)：鉆塔安裝必須牢固，設(shè)置好爬梯、工作臺、防護欄桿及安全網(wǎng)。在危險區(qū)域設(shè)置明顯的安全警示標志。（四）人員組織與培訓(xùn)明確各崗位人員（機長、班長、鉆工、記錄員、材料員等）及其職責。對所有參與施工人員進行崗前培訓(xùn)，內(nèi)容包括操作規(guī)程、安全技術(shù)規(guī)程、地質(zhì)要求、應(yīng)急預(yù)案等，考核合格后方可上崗。二、開孔與鉆進作業(yè)階段開孔是鉆探施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，直接影響后續(xù)鉆孔質(zhì)量和鉆進效率。鉆進過程則是按照設(shè)計要求，運用合理的鉆進工藝，持續(xù)向地下延伸鉆孔并采取巖心。（一）孔位測設(shè)與開孔1.孔位測設(shè)：根據(jù)設(shè)計坐標，使用全站儀或GPS等儀器精確測設(shè)孔位，并用木樁或水泥樁標定?？孜黄顟?yīng)符合設(shè)計要求。2.埋設(shè)孔口管（套管）：為防止孔口坍塌、地表水流入及保護孔口，開孔前通常需埋設(shè)孔口管?？卓诠艿拈L度和直徑根據(jù)表層巖土性質(zhì)確定，其底部應(yīng)進入穩(wěn)固地層一定深度，并做好止水措施。3.開孔鉆進：*采用直徑大于設(shè)計終孔直徑的鉆頭開孔。*開始鉆進時，應(yīng)采用低轉(zhuǎn)速、小鉆壓、適當泵量，確?？孜粶蚀_、孔身垂直（或按設(shè)計頂角鉆進）。*密切關(guān)注孔口返水情況和鉆進感覺，及時判斷孔內(nèi)是否正常。*當鉆進至預(yù)定深度（如套管鞋以下一定距離），如需更換小一級鉆頭，則進行換徑。（二）正常鉆進作業(yè)1.鉆具組合與下入：根據(jù)地層情況和鉆進工藝要求，合理組合鉆具（鉆頭、巖心管、鉆桿、鉆鋌等）。下入鉆具時，絲扣必須上緊，確保連接牢固、同心。2.鉆進參數(shù)選擇與調(diào)整：鉆進參數(shù)主要包括鉆壓、轉(zhuǎn)速、沖洗液量（泵量）。這些參數(shù)應(yīng)根據(jù)地層巖性、鉆頭類型、鉆具組合及設(shè)備能力綜合確定，并在鉆進過程中根據(jù)實際情況（如巖心返出情況、鉆進速度、孔內(nèi)壓力等）及時調(diào)整。*松軟地層：宜采用低鉆壓、低轉(zhuǎn)速、大泵量，防止糊鉆、埋鉆。*堅硬致密地層：宜采用高鉆壓（需考慮鉆具強度）、高轉(zhuǎn)速、適當泵量，以提高鉆進效率。*破碎易坍塌地層：宜采用低鉆壓、低轉(zhuǎn)速、優(yōu)質(zhì)泥漿護壁、控制進尺。3.沖洗液（泥漿）管理：*按照設(shè)計要求配置和維護沖洗液，保證其性能（比重、黏度、失水量、含砂量等）滿足護壁、攜渣、冷卻鉆頭和潤滑鉆具的要求。*鉆進過程中，應(yīng)經(jīng)常檢測泥漿性能，及時補充和調(diào)整處理劑。*保持泥漿循環(huán)系統(tǒng)暢通，及時清除沉砂。4.巖心采?。?巖心管選擇：根據(jù)巖性選擇合適的巖心管類型（單動、雙動）和長度。在完整地層可適當加長巖心管，在破碎地層應(yīng)縮短巖心管長度，采用小口徑或特殊取心工具。*鉆進進尺控制：每次鉆進的進尺長度不宜超過巖心管有效長度，避免巖心堵塞。*割心與提鉆：當巖心充滿巖心管或達到預(yù)定回次進尺時，應(yīng)進行割心。割心方法根據(jù)巖心管類型（如卡簧式、球閥式等）操作。提鉆過程中，應(yīng)平穩(wěn)操作，防止鉆具擺動過大和猛提猛放。*巖心處理：巖心提出后，應(yīng)立即從巖心管中取出，按上下順序排列在巖心箱內(nèi)，用標簽注明回次號、孔深、巖心長度、采取率等信息。對巖心進行初步描述、編號、拍照，并妥善保管。5.孔深測量與記錄：每提鉆一次（或每個回次結(jié)束），必須用測繩準確測量孔深，并將相關(guān)數(shù)據(jù)（回次進尺、巖心長度、孔深、巖性描述等）詳細記錄在鉆探班報表上，做到準確、及時、清晰。6.孔斜測量與校正：按照設(shè)計要求，定期（如每鉆進一定深度或在易斜地層）使用測斜儀進行孔斜測量。如發(fā)現(xiàn)孔斜超差，應(yīng)及時采取糾斜措施（如使用扶正器、導(dǎo)向鉆具或進行糾斜鉆進）。7.鉆進過程中的觀察與判斷：操作人員應(yīng)密切注意鉆機運轉(zhuǎn)聲音、鉆進阻力、鉆具跳動、孔口返水顏色與流量、泥漿壓力等變化，判斷孔內(nèi)是否正常，有無坍塌、掉塊、涌水、漏失等現(xiàn)象，并及時采取相應(yīng)措施。（三）特殊地層鉆進注意事項1.破碎、松散、易坍塌地層：應(yīng)采用優(yōu)質(zhì)泥漿護壁，控制鉆進速度，減小對孔壁的沖刷?？刹捎酶茔@進、套管護壁或使用偏心鉆頭等方法。2.涌水、漏水地層：發(fā)現(xiàn)涌水時，應(yīng)記錄涌水量、水頭高度，并根據(jù)情況采取排水、止水措施。發(fā)現(xiàn)漏水時，應(yīng)分析漏失原因和位置，采取加大泥漿黏度、投填堵漏材料（如鋸末、棉籽殼、水泥、化學堵漏劑等）或下入套管等方法處理。3.堅硬、研磨性強地層：應(yīng)選用耐磨性能好的鉆頭，適當加大鉆壓，合理控制轉(zhuǎn)速，注意冷卻鉆頭，延長鉆頭壽命。4.遇水膨脹、縮徑地層：應(yīng)控制沖洗液的失水量，可加入防塌劑，縮短提下鉆時間，必要時采用惰性沖洗液或氣體鉆進。三、特殊情況處理在鉆探施工中，由于地質(zhì)條件復(fù)雜或操作不當?shù)仍?，可能會發(fā)生各種孔內(nèi)事故，如卡鉆、埋鉆、燒鉆、鉆具折斷、孔斜超差等。一旦發(fā)生事故，應(yīng)立即停止鉆進，分析事故原因，采取正確的處理方法，避免事故擴大。（一）常見孔內(nèi)事故的預(yù)防與處理原則1.預(yù)防為主：嚴格執(zhí)行操作規(guī)程，加強孔內(nèi)情況觀察，及時發(fā)現(xiàn)和處理孔內(nèi)異常征兆，是預(yù)防孔內(nèi)事故的關(guān)鍵。2.及時準確：事故發(fā)生后，要迅速查明事故性質(zhì)、位置和程度，制定合理的處理方案。3.穩(wěn)妥可靠：處理事故時，操作要平穩(wěn)，避免盲目動作，防止事故復(fù)雜化。4.記錄詳細：對事故發(fā)生的時間、孔深、現(xiàn)象、處理過程及所用工具材料等，均應(yīng)詳細記錄。（二）常見事故處理簡介（詳細處理方法需參考專業(yè)手冊）1.卡鉆：可根據(jù)卡鉆原因（如泥包卡、坍塌卡、落物卡、鍵槽卡等）采取上提下放、轉(zhuǎn)動鉆具、泡油、震擊、倒扣、套銑等方法處理。2.埋鉆：多因孔內(nèi)坍塌或泥漿沉淀所致。應(yīng)先嘗試建立循環(huán)，清除沉渣，再逐步處理。3.鉆具折斷：應(yīng)確定斷頭位置，采用打撈矛、打撈筒等工具打撈。4.孔斜：輕微孔斜可通過調(diào)整鉆具組合、改變鉆進參數(shù)糾正；嚴重孔斜需采用專門的糾斜工具或方法。四、終孔、封孔與收尾工作當鉆孔達到設(shè)計孔深、取得合格巖心、完成規(guī)定的地質(zhì)任務(wù)后，即可進行終孔。封孔是保護地下水資源、防止孔內(nèi)污染和確保地面安全的重要措施。收尾工作則是工程的最后環(huán)節(jié)，確保場地恢復(fù)和資料完整。（一）終孔驗收1.鉆探達到設(shè)計孔深后，應(yīng)及時通知技術(shù)負責人進行檢查驗收。2.驗收內(nèi)容包括：實際孔深、孔斜、巖心采取率、地質(zhì)編錄質(zhì)量、原始記錄完整性等。3.驗收合格后，方可進行封孔。（二）封孔作業(yè)1.封孔設(shè)計：根據(jù)鉆孔目的、水文地質(zhì)條件及設(shè)計要求，確定封孔段、封孔材料（如水泥、黏土、膨潤土等）、封孔方法和封孔長度。2.清孔：封孔前應(yīng)將孔內(nèi)沖洗液調(diào)整至合適性能，并進行沖孔，清除孔內(nèi)巖粉和沉渣，確保封孔材料能順利下沉并與孔壁緊密結(jié)合。3.配制封孔材料：如使用水泥，應(yīng)按設(shè)計配比（水灰比）攪拌均勻，確保無結(jié)塊。4.下入注漿管與灌注：將注漿管下至預(yù)定深度，緩慢均勻地將封孔材料注入孔內(nèi)。灌注過程中，應(yīng)逐步提升注漿管，確保封孔材料充滿預(yù)定孔段，并達到設(shè)計要求的飽滿度和密實度。對于長孔段或復(fù)雜孔段，可采用分段封孔。5.封孔質(zhì)量檢查：必要時，可通過取樣或測井等方法檢查封孔質(zhì)量。（三）鉆探設(shè)備拆卸與場地清理1.設(shè)備拆卸：封孔完成并達到規(guī)定養(yǎng)護時間后，方可拆卸鉆探設(shè)備。拆卸應(yīng)按安裝的相反順序進行，注意安全，防止設(shè)備損壞和人員受傷。2.鉆具、管材清理與保養(yǎng)：將鉆具、管材等清洗干凈，檢查損壞情況，進行修復(fù)或標識后分類存放。3.場地清理：清除場地內(nèi)的廢泥漿、巖心箱（如需運走）、廢棄雜物，平整場地，恢復(fù)地貌。對可能造成環(huán)境污染的廢棄物，應(yīng)按規(guī)定進行處理。4.水源、電源切斷：拆除臨時供水、供電設(shè)施，確保安全。（四）資料整理與歸檔1.原始資料整理：對鉆探班報表、巖心記錄、測斜記錄、水質(zhì)分析報告、封孔記錄等原始資料進行系統(tǒng)整理、校對、匯總。2.巖心整理與移交：將巖心按要求裝箱、編號、登記，妥善保管，并按規(guī)定移交給相關(guān)單位。3.成果報告編制：根據(jù)原始資料和地質(zhì)編錄，編制鉆探成果報告，內(nèi)容包括工程概況、施工經(jīng)過、鉆探質(zhì)量、地質(zhì)成果、經(jīng)驗教訓(xùn)等。4.資料歸檔：將所有原始資料、成果報告及相關(guān)文件整理成冊，按檔案管理要求歸檔保存。五、安全與環(huán)保要求安全與環(huán)保是地質(zhì)巖心鉆探施工的永恒主題，必須貫穿于工程的全過程。（一）安全生產(chǎn)1.嚴格遵守安全操作規(guī)程：所有人員必須嚴格遵守國家及行業(yè)的安全生產(chǎn)法律法規(guī)和操作規(guī)程，嚴禁違章指揮、違章作業(yè)。2.個人防護：進入施工現(xiàn)場必須佩戴安全帽，高空作業(yè)必須系好安全帶，作業(yè)時按規(guī)定佩戴相應(yīng)的防護用品。3.設(shè)備安全：定期對鉆探設(shè)備進行檢查、維護和保養(yǎng)，確保設(shè)備處于良好運行狀態(tài)。機械設(shè)備的轉(zhuǎn)動部分必須有防護罩。4.用電安全：電氣設(shè)備及線路的安裝、檢修必須由專業(yè)電工操作，嚴格執(zhí)行用電安全規(guī)定，防止觸電事故。5.防火防爆：施工現(xiàn)場嚴禁吸煙，易燃易爆物品應(yīng)妥善保管。使用易燃易爆物品（如柴油、汽油）時，應(yīng)遠離火源，并配備足夠的消防器材。6.應(yīng)急預(yù)案：制定完善的安全生產(chǎn)事故應(yīng)急預(yù)案，并定期組織演練，提高應(yīng)對突發(fā)事件的能力。（二）環(huán)境保護1.泥漿處理：設(shè)置沉淀池，對鉆井泥漿進行循環(huán)利用和處理，防止泥漿外溢污染土壤和水體。廢棄泥漿應(yīng)按環(huán)保要求進行固化或外運處理。2.廢水處理：施工廢水應(yīng)經(jīng)處理達標后排放或回用。3.固廢處理：巖心、鉆屑、廢棄鉆井液、生活垃圾等固體廢棄物應(yīng)分類收集，按規(guī)定進行處理或清運至指定地點，不得隨意丟棄。4.噪聲控制：