syzx75绳索取芯液动锤在邦山铁矿勘探中的应用

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1、2014年第3期西部探矿工程51SYZX75绳索取芯液动锤在邦山铁矿勘探中的应用赵铁峰，陈显，韩栋材，申鑫(河南省有色金属地质矿产局第二地质大队，河南郑州450016)摘要：主要介绍SYZX75绳索取芯液动锤在利比里亚邦山铁矿坚硬致密“打滑”地层中的应用情况，在“打滑”地层，通过试验选择最佳的金刚石孕镶钻头类型和相关参数。在钻进过程中，通过对钻压、转速、泵量的控制实现高速钻进，提高钻进时效和钻头寿命。为解决钻头打滑问题，在孔内投石英砂进行研磨提高金刚石的出刃，使钻头以最佳的状态刻磨岩芯。选择无固相泥浆，排除孔内岩粉，减少钻杆内壁结垢。通过使用SYZX75绳索取

2、芯液动锤，提高回次长度，减少钻进辅助时间，提高岩芯采取率，降低孔斜。关键词：绳索取芯液动锤；坚硬“打滑”地层；冲洗液；钻杆折断中图分类号：P634．5文献标识码：B文章编号：1004—5716(2014)03—0051—05近年来，绳索取芯钻进工艺在河南省有色地勘局石英含量在75％以上。矿体形态受地层控制，地表倾得到了较好的推广应用，它具有钻进效率高、钻孔质量角较陡，近于直立75。～85。，向深部逐渐变缓60。～70。。好、劳动强度低等优点。特别是在5～7级中硬地层中矿体走向在亚维工区、亚维Ⅱ矿段为NE80。，邦峰矿段效率最显著。但对可钻性超过8级的硬岩层，特

3、别是结走向NE61。，磁铁石英岩一般可钻性8～1l级，局部达构致密、研磨性弱的坚硬地层，钻头打滑，钻进效率很12级。低。2绳索取芯液动锤的特点、结构、工作过程及性能参为了在坚硬致密“打滑”地层钻进中提高钻进效数率，我队于2010年10月引进了中国地质科学院勘探技SYZX75型绳索取芯液动潜孑L锤是集绳索取芯与术研究所生产的SYZX系列绳索取芯液动潜孑L锤钻液动冲击回转钻进为一体的钻探器具，具有钻进效率具。经过在利比里亚邦山铁矿中的推广使用，取得了高、钻孔质量好、钻探成本低等优点，在钻进坚硬“打良好的经济和社会效益。滑”地层及硬、脆、碎、易堵回次进尺少等地层，效

4、果显1项目概况著。其结构特点是：邦山铁矿位于利比里亚共和国邦州西南，首都蒙(1)采用容积式工作原理，冲击功大、能量利用率罗维亚的东北方向，热带季风气候，植被茂密，交通条高；件较差。矿区为低山丘陵地貌，地质构造较简单，为一(2)结构简单，操作方便，易损件成本低，使用维修单斜构造。矿床为沉积变质铁矿床磁铁石英岩铁矿。方便；矿区内第四系覆盖层较厚，厚约15~40m，主要为风化(3)泵量、泵压较低，无需配备附加装置；残积物。矿区岩层主要为片麻岩和混合岩。片麻岩岩(4)参数调整范围大，可适用全面球齿钻头钻进和性主要为花岗片麻岩和黑云片麻岩，中一粗粒变晶结金刚石钻头取芯钻

5、进等多种钻进工艺的要求。构，条带状、片麻状构造，主要矿物成份石英、长石、黑SYZX系列绳索取芯液动锤钻具是由双喷嘴复合云母、斜长石、钾长石等。混合岩岩性主要为黑云角闪式液动锤与绳索取芯钻具结合而成的。外总成：与绳片岩、角闪石英片岩、白云石英片岩、磁铁石英岩。矿索取芯钻杆连接的弹卡挡头+弹卡室+上扩孔器(内装体赋存于太古界前寒武纪变质岩中，岩性主要为磁铁上扶正环)+上外管+承冲环接头+下外管+下扩孔器石英岩，局部夹有石英脉、黑云石榴岩、黑云角闪片岩，(内装下扶正环)+钻头。内总成(图1)：打捞定位机收稿日期：2013—06—15第一作者简介：赵铁峰(1977一)

6、，男(汉族)，河南洛阳人，高级1二程师，现从事探矿、水工环T作。2014年第3期西部探矿工程53构致密、研磨性弱，钻头连续不进尺而产生“打滑”。钻浆类型有关外，还与泥浆密度、粘度、含砂量及回次时头唇面上的金刚石不易出露或不能保持锋利的出刃，间长短、回转速度有关，泥浆问题是主要原因。为了减而产生“打滑”。少钻杆结垢，采用无固相泥浆。所谓无固相泥浆就是为防治“打滑”，直接往绳索取芯钻杆内投入质地不用粘土，仅在水中加入化学处理剂而形成的泥浆。坚硬的粗细搭配良好的石英砂，投砂量应控制填人孔通过反复试验，采用水解高分子聚丙烯酰胺+高粘纤维底高度在0．3～0．5m以内，并

7、通过泥浆泵泵人冲洗液，素+切削膏+磺化沥青配制无固相泥浆，其具有低密使石英砂沉入孔底，再投入内管。采用工挡(82r／min)、度、低粘度、低切力、低失水量、润滑性能好的特点，可小泵量，高钻压初磨至钻进效率达0．6m／h时，转速、泵以有效地防止钻杆内壁结垢。量不变，采用正常钻压(8-12kN)再钻进1～2m后，钻实践证明，采用无固相泥浆，能提高钻进速度，减速较均匀后，可逐渐提高转速。少钻头磨损，延长钻头寿命。6．2绳索取芯钻杆折断7应用效果分析在绳索取芯钻探施工过程中，使用71mm绳索取我队投入6台钻机历时7个月完成95个钻孑L芯钻杆，在多个钻孔中均发生钻杆折断

8、事故。钻杆折21798m钻探工作量，平