钻探地质技术管理.ppt

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1、钻探地质技术管理,内容纲要,钻探工程是煤田地质普查、详查、勘探的主要工作手段。1、开孔前的准备工作2、钻孔施工后的地质技术管理工作3、终孔的地质技术管理工作,1、钻孔施工前准备工作,1.1钻孔设计书的编制 地质人员首先应认真学习设计，明确所要施工钻孔的目的、任务及对钻孔的各项要求，熟悉已有地质资料，了解钻孔施工处的地层、构造、煤层赋存情况、煤层特征等地质情况，为编录工作打下基础，并认真编制和填写设计勘探线剖面图，钻孔设计书包括钻孔地质技术设计（地质组编）和钻孔施工工艺设计（钻探组编）。根据项目设计书和勘探线剖面图绘制钻孔预想柱状图，图中包括地层时代、厚度、特征描述，煤层的埋藏深度、厚度预测。,

2、1.根据设计书、已有钻孔资料、地层产状、地层综合柱状图合理预测各地层的厚度，图中注明；2.根据已有地质资料预测各煤层的见煤深度、厚度，图中注明；3.岩性特征主要依据设计书中内容描述，按标准图例绘制柱状；4.地质要求中明确钻具丈量、孔径孔斜、岩芯直径、（松散层、非煤系、煤系）采取率、煤层长度/重量采取率、取样种类、终孔层位、岩芯摆放/保存、地质资料填写的要求，不得出现产生歧义的语句，越具体越好。5.水文要求：水位和冲洗液观测方法、记录内容、水文地质编录 6.测井其他要求：明确测井参数，工程地质编录，其他安全要求,钻探组根据地质设计书的要求，编制钻孔施工工艺设计书，包括内容：钻机型号、水泵型号、动

3、力、钻孔结构、钻机方法、钻具类型；针对各种不同可,钻性的岩石所使用的转速、钻压、泵量、钻头、泥浆材料；上述内容需要明确、具体。保障措施包括技术保障、安全保障、工期保障，具体到人员数、材料供给、管理体制、避雷防洪防火、规章制度、遵循规范、意外事故处理预案，得到地质组确认后下发至机台。,1.2钻孔开钻前，技术负责及测量人员要提前1015天到实地根据钻孔设计的孔位用罗盘和皮尺结合GPS、工程后方交汇或者地形图确定钻孔定位。布孔后孔位用木桩作标记，木桩上用油漆标注钻孔号，以便机台及时平整机场。钻孔定位后不得擅自移动，在平整机场后再次用后方交汇法验证孔口位置，确保孔位未移动。如果遇到建筑物、坟地、公路等

4、无法施工地段，对于直孔技术负责有权现场做50m范围内的调整，超出50m需要向甲方或上级部门汇报后调整。地质员应及时向机台下达钻孔测放通知书，格式见下表，同时下达钻孔安装通知书格式见下表。,1、钻孔施工前准备工作,1、钻孔施工前准备工作,1.3 机台将钻塔、钻机安装完毕，泥浆系统调试正常，安全防护设施到位，钻机自检后，技术负责及编录技术员要到现场进行安装复检。按照右表中的项目逐项检查，重点检查钻孔位置是否移动、检查和校正钻机水平程度（罗盘测量）、钻机立轴。合格后，签发开钻前安装检查记录表。,1、钻孔施工前准备工作,1、钻孔施工前准备工作,4钻孔安装合格后，编录技术员应及时填发钻孔开工通知书，下发

5、钻孔设计书，并应向施工人员详细介绍钻孔施工目的，地质情况及对工程质量的要求，严格保证钻孔质量，确保八大指标的实施。岩心的清洗整理、编号、班报表等一整套工作应由钻机各班记录员承担。,2、钻孔施工后的地质技术管理工作,2.1岩心管理 装箱：提钻后岩心缓慢倒出岩芯管，按先后次序排好（最后取出的岩心先装，最早取出来的岩心后装），清洗干净，按从上到下、从左到右的顺序放入岩心箱中。岩心编号：岩心放入岩心箱后，对长度大于10厘米的岩芯和长度大于5厘米的煤心，用油漆进行编号，采用带分数的形式，整数为回次号，分母为编号总块数，分子为编号第几块。岩心牌：在每回次提取的最后一块岩心和下一回次第一块岩心之间，放置一块

6、用防水黑笔填写的岩心牌，没有取得岩心的回次也要填写岩心牌，并在岩心牌上注明，岩心牌见右图。,岩心箱编号：岩心箱装满后，用油漆在每一箱的侧壁注明：矿区名称，钻孔编号，起止孔深，起止岩心编号及岩心箱顺序号，最后一箱要写上“终孔”二字。岩心长度丈量：编录前应先对岩心进行丈量：测量岩心的长度时，不论岩心磨损程度如何，都应将各段紧密连接，放平使用钢卷尺丈量。若发现岩心有人为拉长现象，则应重新测量，并通知当班记录员修正。采出的岩心，如果有沿纵柱劈裂为两块或数块的现象，就应先检查各块是否属于同一圆柱体，然后再连接丈量。岩矿心拍照：在检查、整理岩矿心后，地质分层完毕后，应将每箱岩心依次用数码相机拍照存档，照片

7、中放置刻度尺，首末照片应有矿区、孔号、孔深的标签。,2、钻孔施工后的地质技术管理工作,2.2、钻孔天顶角、方位角测量 钻孔天顶角、方位角一般要求斜孔每钻进50米,直孔每钻进100米使用测斜仪测量一次钻孔天顶角和方位角,孔斜度不得大于下表，如果超斜，应及时采取偏斜措施。,2、钻孔施工后的地质技术管理工作,2、钻孔施工后的地质技术管理工作,2.3钻孔孔深验证 孔深验证每钻进100米、见煤前或后10m范围内、下套管前和终孔后均需用钢卷尺准确丈量钻具，填写孔深丈量误差记录，验证孔深。孔深校正最大允许误差为1.5，超出允许误差时，查找原因并合理平差及时清除。误差率()=(实测孔深-累计孔深)/累计孔深1

8、000,2.4简易水文观测 简易水文观测包括孔内静止水位，冲洗液消耗量，涌水位置、涌水量及水头高度，漏失位置和漏失量等。每回次提钻后和下钻前各使用水文钟或电子水位仪测量一次，终孔后观测稳定水位。在钻进过程中冲洗液消耗量每小时观测一次，不足一小时也应观测一次，提前在泥浆坑中立标尺，计算出每下降或上升1cm对应的泥浆体积。2.5原始班报表记录 机台原始班报表应由专人负责，必须按报表的内容和要求逐项填写，准确计算孔深，详细填写简易水文观测及钻进技术参数。地层较简单是可省略钻机技术参数的记录。若发生事故时则应详细记录事故发生的时间、经过、处理方法、处理步骤及效果等。记录必须做到及时、准确、详细和整洁，

9、并如实反映情况。原始班报表在终孔后汇定成册，归档存查。记录格式见下表。,2、钻孔施工后的地质技术管理工作,2.6见煤预告书 编录技术员在临近煤层时，应下达见煤预告书，提醒机台工作人员控制回次进尺，减少岩芯磨损，提高采取率。稳定煤层的见煤深度范围应2m，不稳定煤层应5m，预测顶底板岩性、煤层厚度、煤层结构。,2、钻孔施工后的地质技术管理工作,2.7终孔层位确认 机台工作人员认为到达终孔层位后，停钻通知编录技术员确认，然后由技术负责或地质组负责确认后，签发钻孔停钻通知书，停止施工，观测终孔稳定水位，等待测井。2.8提交资料 编录技术员与钻机负责人整理下列资料，提交给项目部地质组，验收合格后安排测井

10、。原始班报表（包括简易水文观测记录），孔深误差钻具丈量表，取煤报告书，钻孔地质编录手稿。,2、钻孔施工后的地质技术管理工作,3、终孔的地质技术管理工作,31地球物理测井 地质人员按照设计书的要求，下发测井通知书，明确测井参数、测井范围、到达井场时间，注意孔径变换、套管、泥浆参数、交通情况、钻孔内情况，按照规范参照各式填写。测井人员完成测井后，应提交煤层现场解释成果表，技术负责把测井成果与钻探成果进行对比，检查煤层可采煤层的深度、厚度、结构、能否一一对应，发现不能对应的煤层，应找出原因，是测井存在问题还是钻探存在问题，都应现场解决弄清楚，采取相应措施，才准许测井车离开，三日内提交正式成果。,3.

11、2现场初步工程质量验收 首先对可采煤层进行验收，按照煤炭地质勘查钻孔质量标准MT/T 10422007中表1的四项质量指标验收：填写现场初步验收煤层质量表。,3.2现场初步工程质量验收 按照煤炭地质勘查钻孔质量标准MT/T 10422007中表2的八项质量指标验收：填写全孔钻探工程质量表一和全孔钻探工程质量表二。,3、终孔的地质技术管理工作,3.3钻孔封孔凡要封闭的钻孔，机台应按封孔设计书认真执行。编录技术员根据设计书要求填写钻孔封闭设计书，根据钻孔结构计算所需水泥和清水的数量，在柱状图中标明封闭层段，漏水层段，说明封孔方法、注意事项，设计书见下图。封孔的质量直接威胁到未来煤矿开采，可能因封孔

12、质量不良引发煤层顶板透水事故的发生，采用泵压法注浆，封孔完毕后，次日补灌下降的液面，树立永久性标志桩，标志桩上刻有孔号、孔深、施工日期、施工单位等信息，标志桩下面大上面小，保证不被人轻易破坏，孔口一平方米内需夯实，防止水渗入钻孔，见下图。水泥和清水数量的计算：除特殊要求外，一般按照水泥：水=1:0.5的比例搅拌稠水泥浆，经验公式：一袋水泥可以封闭：孔径=73mm的孔8.38m，孔径=98mm的孔4.65m，孔径=113mm的孔3.50m，孔径=145mm的孔2.10m，孔径=192mm的孔1.20m，考虑到局部孔径扩大、裂隙等因素，通常需增加约5%的水泥，保证封孔质量。(仅供参考）,3、终孔的

13、地质技术管理工作,机台接到钻孔封闭设计书后，准备材料封孔，封孔过程需编录技术员和工程监理现场监督，封孔过程需注意：(1)封孔前对设备和钻具进行一次认真检查；确保泥浆泵工作可靠，管线和钻具畅通，接头处密封良好。(2)准备工作完毕后，可下钻杆进行封孔，钻杆一定要下到封闭孔段，距离底部不得超过0.5 m。用粘度小于18 s的稀泥浆进行洗孔，洗孔时应兼顾覆盖层孔段的护孔问题。(3)水泥浆的配制要严格控制水灰比，把计算好的清水加入容器内，逐包地加入水泥，并搅拌均匀。搅拌方法采用机械搅拌机。强调一次配浆完毕，以便作到一次灌完。(4)采用泵压法注浆，一次灌完水泥浆。注浆过程中泥浆泵、钻机必须有专人负责看管，

14、各岗位要相互配合，不必提动钻具，可适当开车慢转，使水泥浆上返均匀。(5)封闭至设计层位23m处提取水泥浆样2个，凝固后送至力学实验室。(6)次日在孔口立永久性标志桩。参加封孔人员，在机长或工程技术人员的统一指挥下，要事先明确分工，以便在封孔时各负其责，有条不紊。(7)做好封孔报告书，格式如下：,3、终孔的地质技术管理工作,3.4钻探工程测量定位 待工区全部钻孔施工结束后，或竣工一批钻孔后，由测量人员用RTK或全站仪对钻孔孔口实际坐标进行准确定位，并且提供相应资料。3.5钻孔资料的综合整理 首先结合可靠的测井资料对钻孔编录手稿进行综合，综合过程中需要遵循一定的原则，何时采用测井资料、何时采用钻探

15、资料，绘制钻孔综合柱状图、勘探线剖面图、煤层对比图，以便对未施工的钻孔设计进行合理调整。,3、终孔的地质技术管理工作,3.6岩芯保管工作 岩心是地质勘查工作中的重要实物资料，是研究地质情况和矿产的重要依据。随着科学技术的发展和认识的深化，对岩心重新进行研究利用，对岩心做好管理工作有着极为重要的意义。岩心的保管工作：执行岩矿心管理规定，凡有进一步工作价值的普查区或物化探异常的岩矿心一律不缩减；勘探矿区应选择有代表性的少数剖面或有重要意义的钻孔岩矿心长期保存；矿层及矿层顶底板、矿化蚀变带的岩矿心不缩减，应长期保存。其余岩心经过批准后可进行缩减，入岩心库、就地埋存，对入库岩心和埋存岩心要绘制岩心存放

16、或埋存示意图。煤田地质勘查的岩芯管理方法相同，通常选择一至两个基准孔的全孔岩芯长期保存，其余岩芯就地有序掩埋，易风化的沉积岩且需要做防风化处理，牛皮纸包裹，石蜡浇筑。,小结,1、开孔前的准备工作：首先编制钻孔设计书，野外实地测放钻孔，下达钻孔测放通知书和安装通知书，钻机安装完毕后，进行安装检查，填写开钻前安装检查记录表，安装合格后，下达钻孔开工通知书。2、钻孔施工后的地质技术管理工作：钻孔开始施工后，做好岩芯管理工作，编号后有序装箱摆放，填好岩心牌，准确丈量岩心长，拍照；机台按规范要求做好钻孔天顶角/方位角测量、孔深验证、简易水文观测，认真记录原始班报表，编录技术员及时下达见煤预告书，同时做好采样和编录工作，到达终孔层位后，经技术负责确认，提交有关原始资料，安排测井。3、终孔的地质技术管理工作：地质组下发测井通知书，测井过程由编录技术员监督，提交煤层现场解释成果，与钻探煤层资料核对，若存在问题现场解决，然后进行钻探工程质量初步验收，合格后，下达封孔设计书，按照要求进行钻孔封闭，封孔后，进行钻探工程测量定位、钻孔资料的综合整理，并且做好岩芯的保管和处置工作。,