鉆探工程施工技術(shù)報告一、工程概況本次鉆探工程位于西南某山區(qū)，旨在開展金屬礦產(chǎn)資源勘查工作，查明區(qū)域地層結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特征及礦體賦存規(guī)律。工程設(shè)計(jì)鉆孔總數(shù)12個，累計(jì)設(shè)計(jì)進(jìn)尺超900米，涉及地層包括第四系松散砂礫層、二疊系灰?guī)r及燕山期花崗巖，部分孔段穿越斷層破碎帶、富水裂隙帶等復(fù)雜地質(zhì)體。二、施工技術(shù)方案（一）設(shè)備選型與配置結(jié)合地層硬度（f=6~12）與鉆進(jìn)深度（最深350米），選用XY-4型巖心鉆機(jī)（額定轉(zhuǎn)速0~600r/min、扭矩1.8kN·m），配套BW-250型泥漿泵（排量0~250L/min）、JXY-2型測斜儀（精度±0.2°）及單動雙管鉆具。設(shè)備配置滿足“硬巖高效鉆進(jìn)、復(fù)雜地層護(hù)壁”雙重需求。（二）鉆進(jìn)工藝優(yōu)化1.基巖段鉆進(jìn)：完整花崗巖、灰?guī)r段采用金剛石復(fù)合片（PDC）鉆進(jìn)，轉(zhuǎn)速控制在300~450r/min，鉆壓8~12kN，配合清水-膨潤土泥漿（密度1.08~1.15g/cm3），巖心采取率穩(wěn)定在90%以上。2.破碎帶鉆進(jìn)：斷層破碎帶采用沖擊-回轉(zhuǎn)復(fù)合工藝，以“沖擊器破碎+回轉(zhuǎn)取芯”組合施工，沖擊頻率15~20Hz，鉆壓降至5~8kN，避免鉆具偏斜或埋鉆。3.定向鉆進(jìn)控制：對礦體頂板傾角＞45°的鉆孔，采用螺桿鉆具+隨鉆測斜技術(shù)，通過調(diào)整彎接頭角度（1.2°~1.5°），將孔斜控制在≤1.5°/100m，確保鉆孔軌跡貼合礦體走向。（三）護(hù)壁與堵漏技術(shù)1.泥漿護(hù)壁：松散砂礫層配制膨潤土-聚丙烯酰胺（PAM）復(fù)合泥漿，黏度20~28s、含砂率＜3%，形成“薄而韌”的泥皮穩(wěn)定孔壁；富水裂隙帶添加CMC增黏劑，泥漿密度提至1.15~1.20g/cm3，封堵微小裂隙。2.套管護(hù)壁：第四系砂層段下入Φ108mm套管（絲扣連接），套管鞋坐落在穩(wěn)定基巖面下2~3米；斷層破碎帶采用Φ89mm套管跟進(jìn)，配合水泥固井（水灰比0.5:1），防止孔壁坍塌。3.化學(xué)堵漏：遇裂隙性漏失時，注入水泥-水玻璃雙液漿（體積比1:0.8），凝固時間控制在5~10分鐘，封堵漏失通道后復(fù)鉆，泥漿消耗量降低70%以上。（四）取樣與編錄規(guī)范1.巖心取樣：破碎段采用單動雙管鉆具，提鉆后立即清洗、編號、裝箱，巖心箱標(biāo)注“孔號-回次-深度”；軟巖段增加卡簧抱緊力（彈簧預(yù)壓量調(diào)至2~3mm），取芯率從75%提升至88%。2.水文取樣：富水層段采用氣囊泵止水栓塞隔離上下含水層，采集水樣時控制提放速度（≤0.5m/s），現(xiàn)場測試pH（6.5~8.5）、電導(dǎo)率（≤500μS/cm），確保水樣未受污染。3.現(xiàn)場編錄：鉆工班報實(shí)時記錄“轉(zhuǎn)速、鉆壓、進(jìn)尺、孔內(nèi)異?！?，地質(zhì)編錄員同步描述巖心“巖性、結(jié)構(gòu)面、蝕變程度”，繪制1:200鉆孔柱狀圖，標(biāo)注礦體頂?shù)装褰缑?、?gòu)造破碎帶位置。三、質(zhì)量控制措施（一）技術(shù)參數(shù)管控1.孔深與孔徑：采用“測繩+鋼尺”雙檢孔深（誤差≤0.5m/100m），孔徑偏差控制在設(shè)計(jì)值±5mm內(nèi)；破碎段使用Φ91mm擴(kuò)孔器修整孔徑，確保后續(xù)測井儀器順利下孔。2.孔斜控制：每50米或穿過主要地層界面后測斜，使用陀螺測斜儀（精度±0.1°）復(fù)核電子測斜數(shù)據(jù)；對超標(biāo)的孔段，采用“輕壓慢轉(zhuǎn)+短鉆具”（鉆具長度≤6m）糾斜，孔斜合格率達(dá)95%。（二）材料與設(shè)備質(zhì)控1.鉆具檢測：新鉆桿進(jìn)場前進(jìn)行磁粉探傷，使用過程中每周檢查絲扣磨損（≤0.2mm）、鉆桿彎曲度（≤1‰），彎曲超標(biāo)的鉆桿強(qiáng)制報廢。2.泥漿性能監(jiān)測：每2小時測試泥漿“密度、黏度、含砂率”，根據(jù)地層變化調(diào)整添加劑（如增黏劑、降失水劑），確保護(hù)壁效果與排渣效率平衡。（三）工序驗(yàn)收管理1.開孔驗(yàn)收：檢查鉆機(jī)安裝水平度（偏差≤1mm/m）、天車-立軸-孔口中心同軸度（偏差≤2mm），驗(yàn)收合格后方可開鉆。2.終孔驗(yàn)收：對比“設(shè)計(jì)孔深、巖心采取率、孔斜”等指標(biāo)，地質(zhì)、監(jiān)理聯(lián)合驗(yàn)收；確認(rèn)滿足要求后，采用水泥封孔（封孔深度≥50m），防止地下水污染。四、安全管理與應(yīng)急處置（一）現(xiàn)場安全管控1.設(shè)備安全：鉆機(jī)設(shè)置防護(hù)罩、接地裝置，操作人員持證上崗；每班檢查制動系統(tǒng)、鋼絲繩磨損（≤10%），嚴(yán)禁帶病作業(yè)。2.作業(yè)安全：孔口設(shè)置防護(hù)欄，高空作業(yè)系安全帶；用電設(shè)備安裝漏電保護(hù)器，易燃易爆品（柴油、機(jī)油）單獨(dú)存放并配備滅火器。（二）應(yīng)急預(yù)案1.孔內(nèi)事故處置：遇埋鉆、卡鉆時，先分析原因（泥漿性能差、鉆具脫落等），采用“提動+沖洗液循環(huán)”解卡；必要時使用反絲鉆具打撈，成功率達(dá)85%。2.觸電與坍塌應(yīng)急：現(xiàn)場配備急救箱、絕緣桿，發(fā)生觸電時立即斷電并實(shí)施心肺復(fù)蘇；遇基坑坍塌時，使用液壓頂桿救援，同時疏散周邊人員。五、施工問題與解決措施（一）孔斜超標(biāo)問題某鉆孔在280米深度穿越斷層破碎帶，孔斜達(dá)3.2°/100m（設(shè)計(jì)≤2°）。分析原因?yàn)殂@具剛度不足、地層傾角大，解決方案：更換Φ89mm加重鉆桿（單根重量增加15kg），增強(qiáng)鉆具穩(wěn)定性；采用“滿眼鉆具+小規(guī)程參數(shù)”（轉(zhuǎn)速≤60r/min、鉆壓≤8kN）鉆進(jìn)，每5米短程起下鉆修整孔壁；后續(xù)測斜顯示孔斜降至1.6°/100m，滿足設(shè)計(jì)要求。（二）巖心采取率偏低松散砂礫石層取芯率僅72%，因鉆具振動導(dǎo)致巖心破碎。改進(jìn)措施：采用雙管單動鉆具（內(nèi)外管轉(zhuǎn)速差≤5r/min），減少巖心擾動；調(diào)整泥漿黏度至25~30s，形成“柔性緩沖層”；取芯率提升至86%，滿足地質(zhì)編錄需求。（三）泥漿漏失問題某孔在150米段裂隙漏失，泥漿消耗量超常規(guī)3倍。處置方案：先注入鋸末-膨潤土混合漿（鋸末占比15%）填充大裂隙，降低漏失通道流速；再注入水泥-水玻璃雙液漿（水灰比0.5:1，水玻璃摻量8%），凝固時間控制在8分鐘；漏失量降至正常水平的20%，復(fù)鉆效率恢復(fù)。六、總結(jié)與展望本次鉆探工程通過“工藝優(yōu)化+質(zhì)量管控”，完成鉆孔12個，平均巖心采取率88%，孔斜合格率95%，滿足勘查設(shè)計(jì)要求。經(jīng)驗(yàn)表明：復(fù)雜地層需“一孔一策”調(diào)整技術(shù)方案（如破碎帶“復(fù)合鉆進(jìn)+套管護(hù)壁”、富水層“化學(xué)堵漏