浅谈液动冲击锤施工工艺在硬岩层中的应用

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1、第20卷第1期妥徽地质Vol.20No.12010年3月GeologyofAnhuiMarch2010文章编号：1005一6157（2010）01一065一6浅谈液动冲击锤施工工艺在硬岩层中的应用密士光，周志明（安徽省地质矿产勘查局325地质队，安徽淮北235037）摘要:在河南禹州煤田景家洼矿区勘探中，遇到一层约90米左右的长石石英砂岩（俗称平顶山砂岩），钻进效率低，材料消耗大，通过ZK一09孔改用冲击回转钻进，取得了较好效果，介绍在硬岩层运用多工艺技术的施工方法。关键词：液动冲击回转钻进；硬岩层；钻进效率中图分类号：TU193;P634文献标志码：A此，将回转钻进与其

2、它钻进工艺结合起来，合理地采用多工艺技术进行施工，以发挥每种钻进方法的0引言特点，最大提高钻进效率，减少孔内事故的发生，随着地质勘探技术的不断发展和勘探新工艺出是十分必要。现，在勘探施工中，合理采用钻进工艺技术，它已2液动冲击锤在硬岩层中应用的实例是当前在地质勘探市场上，取得经济效益和社会效2．1工程地质概况益的重要施工手段。目前在复杂地层、硬岩层施工地质勘查区位于河南禹州煤田景家洼向斜北东中仍是地质勘探施工中比较棘手的问题，在复杂地翼南东段。第四系为褐黄色砂质亚粘土、亚粘土、层钻进施工中，往往是钻进效率低、成本高，也是砂质粘土夹砾石等。硬岩层主要为：上部灰白色中易造成孔

3、内事故多地段。因此，在该地层中怎么科粗粒长石石英砂岩（俗称平顶山砂岩），该矿物质学合理地选择钻探施工工艺，提高钻进效率，应是组成为石英长石、长石、岩屑次之；硅质胶结，分我们探矿技术人员目前关注的问题。在硬岩层施工选性较好，岩石硬度为8级左右，该矿物岩层在矿区中，采用液动冲击回转钻进工艺进行施工，可大大的厚度约为90米左右；下部紫色细中粒砂岩，主要提高钻进效率。现以在硬岩层施工实践为例，对液组成矿物为石英、长石次之，该岩层硬度为7~8级，动冲击锤磕取硬岩层的方法进行探讨。厚度约在110米左右。1钻进施工中结合多工艺钻进的必要性2．2钻孔设计与设备选型该矿区地质勘查区主煤层埋

4、深在910m以下，目前，地质勘探还多采用传统单一的回转钻进钻探施工设计孔深均为1300米左右，终孔直径为施工工艺，它的基本原理是钻机在动力的驱动下，91mm。钻探设备采用HXY一6B型钻机，配BW250/6通过钻杆带钻头在孔内进行回转，对岩层进行切削泥浆泵和柴油发电机二台（4110型）。和研磨成孔，回转钻进工艺在地层完整、岩层较软2．3施工中回转钻进工艺分析的钻孔往往效率较高。但随着地质勘查程度的提根据现场实际情况，制定了普通回转钻进施工高，找矿已向深部发展，遇到破碎、硬岩等复杂地工艺，在进入平顶山砂岩钻进后，采用的是金刚石层的几率越来越高，纯回转钻进施工工艺由于钻进复合

5、片钻头和孕镶金刚石钻头钻进，在钻进施工时效率相对较低，已不适应地质勘探发展的需求。因基本上采取大压力高转速，由于该岩层含石英成份收稿日期：2009一08一21作者简介：：密士光（1964一），男，安徽淮北人，工程师，从事探矿工程与安全工程技术与管理工作，66妥徽地质2010年较多，钻进中出现了不进尺、打滑现象，钻进效率减少了岩芯堵塞，和卡钻事故的发生。较低，钻头消耗相对较多，因在该层施工周期长，(4)液动冲击回转钻进操作性较强。该施工工艺不需断钻杆现象也时有发生。要更换和增加设备，钻进施工中的基本参数没有太2．4液动冲击回转钻进工艺的应用高要求。液动冲击锤结构也较简单，使

6、用方便。针对钻进施工中出现的问题，我们在该层位采2．6参数的要求及注意事项用回转加液动冲击的钻进工艺，（1）表2以现场实际操作使用的YS-89冲击器的(1）主要采用回次取芯钻进，可减少钻头唇面对技术参数见表2：岩层切削和冲击面，有利于钻进速度提高，也可降表2YS一89冲击器的技术参数低钻头的损耗；Tabie2TechnicaiParametersof］umPPitYS一89(2）在泥浆冲洗液方面，采取低固相泥浆，在泥工作泵量工作泵压钻进压力钻进转速泥浆比重浆冲洗液循环过程中采用除砂机除岩粉，降低冲洗（m/min）（MPa）（kg）（r/min）夜的比重，使液动冲击锤保持良

7、好的工作状态，以0.132.16005001.05~1.08发挥最大冲击功率；(3)由于所使用的钻杆连接为锥丝，钻杆连接的(2)使用液动冲击回转钻进磕取硬岩层，在钻进密封性较差，为了保证泥浆冲洗的泵量不流失，在中应按钻进规程精卜操作，控制好施工参数，如钻下钻时采用棉线加黄油，最大保证冲击锤所需的泥速、钻压、泵量等。仔细观察泵压和钻压数据，以浆冲洗液量和泵压。便了解冲击器在孔底的工作状态。2．5液动冲击回转钻进的应用效果(3)泥浆泵的安全阀要可靠，应配备抗震压力以使用回转钻进的ZK-303孔和使用冲击回转钻表。进的ZK-101对