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《宜昌铅锌矿钻探取心技术试验研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、2009年增刊探矿工程(岩土钻掘工程)91宜昌铅锌矿钻探取心技术试验研究张所邦,张建华,宋鸿,叶辉兵,谭建国(湖北省宜昌地质勘探大队,湖北宜昌443100)摘要:/宜昌铅锌矿钻探取心技术试验研究0系湖北地勘局科研项目(项目编号:ky2007)25),项目历时9个月,在总结以往经验的基础上,设计加工出专用钻进取心机具,通过钻探现场生产试验,基本解决了困扰多年的宜昌震旦系灯影组层控铅锌矿硬脆碎岩层的钻探取心技术难题,提高了钻探台月效率,满足了地质找矿勘查工作的需要,圆满的完成了课题研究工作任务。关键词:铅锌矿;震旦系灯影组;钻探取心技术;薄壁底喷式金刚石钻头;钢丝
2、取心器;旋闭式钻头中图分类号:P63415文献标识码:A文章编号:1672-7428(2009)S1-0091-041概述比较突出。观察部分钻孔取出的岩心,岩石的倾角宜昌地区的铅锌矿主要赋存于震旦系上统灯影几乎呈垂直状态,遇钻后顺层成竖向裂纹,岩心进组。地层层位为灯影组白马沱段(Z2dn3)、石板入内管后极易形成插楔堵塞。部分孔段岩石风化侵滩段(Z2dn2)、蛤蟆井段(Z2dn1),主要钻进岩蚀严重,岩性酥脆,稍有扰动即碎成粉粒状,且怕石为白色厚层状细)中细云岩、白灰色粉晶云岩及水冲刷,需要隔水钻进,因此造成了岩心采取深灰色厚层状粉晶云岩夹角砾状含锌矿石、角砾
3、状困难。矿石等。通过对以往矿区施工的20余个钻孔,2000多本地区同生角砾岩为主要含铅锌矿岩系,该层m的钻探工作资料分析研究发现,80%以上的钻孔属于弹-脆性岩石,在受到钻头加压、回转的外力孔壁不稳定,漏失严重,岩矿心采取率普遍较低,作用下发生酥脆变形,形成硬、脆、碎、酥的岩层钻探台月效率在200m以下。地质钻探成本大,施特性。工质量难以保证,造成补心、复打的情况时有图1含矿岩系由于铅锌矿矿化带赋存部位与同生角砾岩密切发生。相关(详见图1),受后期地质作用改造后,矿化因此,宜昌铅锌矿地层钻探用普通机具及工艺作用加强,厚度在2-30m,变化较大,地质要求方法难以
4、保证岩矿心采取率,需要采取有效的护孔在该层位岩矿心采取率达到75%。本层位的地层堵漏措施和特殊的取心技术。构造裂隙发育、岩性破碎,岩石硬、脆、碎的特征收稿日期:2009-08-30作者简介:张所邦(1966-),湖北省宜昌地质勘探大队探矿分队队长,探矿工程师;张建华(1961-),湖北省宜昌地质勘探大队队长,探矿高级工程师;宋鸿(1967-),女,湖北省宜昌地质勘探大队探矿工程师,湖北省宜昌市夷陵区罗河路特1号。92探矿工程(岩土钻掘工程)2009年增刊少钻具对岩心的挠动时间、确保岩心的卡取等几个2项目研究的主要目的方面进行了研究。针对宜昌地区铅锌矿赋存地层硬
5、、脆、碎岩石钻头的主要设计技术参数:特点,解决当前铅锌矿找矿工作中存在的钻探岩矿钻头长度:120mm心采取率低、孔内复杂、钻进效率低、成孔质量钻头外径:∽7615mm差、钻探成本高的问题。钻头内径:∽57mm隔水面直径:∽60mm3主要研究任务通水孔设计:∽315mm@10孔311钻进技术参数研究隔水面距钻头底部距离:16mm按照5岩心钻探规程6组织施工,重点测试钻头实物照片见图2。并记录机械转速、孔底压力、冲洗液量等钻进技术参数,找到最佳的工艺技术参数;312金刚石钻头钻进适应性研究根据岩石的硬度、研磨度、弹塑性及单轴抗压强度,合理选择钻头的金刚石粒度、胎体
6、硬度和金刚石浓度;313岩心采取技术研究改进吸取粉状硫铁矿的取心方法,用专门设计的薄壁隔水底喷式金刚石钻头配以特制的钢丝卡具钻进取心;图2钻头实物照片4项目实施试验研究工作大体分为三个阶段:钻头的技术特点:2007年5~7月为项目立项、设计编写及课题(1)薄壁底喷钻头的底唇环状面积仅为原普研究准备阶段;通底喷钻头的75%左右;2007年8~12月为野外实验测试和试验资料(2)钻头底部与隔水面的距离只有16mm,钢收集阶段,先后在湖北兴山陈家岭铅锌矿和湖北长丝取心器的位置下移,残留岩心少;阳竹林口铅锌矿钻探施工工区开展了钻探取心试验(3)钻头的通用性好。用于普通
7、金刚石双管钻研究工作;具,内管短节以上的部分相同,只有卡簧座为专用。2008年1月转入资料整理和专题研究报告编写。512钢丝取心器的设计制作钢丝取心器的主要技术参数:5取心技术主要研究成果外径:∽6315mm511薄壁底喷式金刚石钻头的设计与加工内径:∽58mm20世纪70年代,湖北省第七地质大队在安家长度:20mm沟粉状硫铁矿钻探时,曾进行过侧喷合金钻头、普在外缘宽115mm@深110mm的环槽中,以中通金刚石底喷钻头取心试验。硫铁矿松散、酥脆,心距6mm均布∽115mm的钻孔,在孔内穿入以3而围岩为坚硬的片麻岩,合金侧喷钻头解决了矿心~4根为一组的∽012
8、mm钢丝。防水问题,但硬质合金不能尅取
