岩心钻探作业安全规范化管理初探

地质勘探作为工业领域的第一步,是探明资源、能源的重要手段,同时也是一种高危险作业,本文以XY—4型钻机为例,分析了地质勘探中岩心钻探作业的常见事故类型,并应用系统工程学理论方法对钻探工艺的安全问题进行剖析,得出了适合岩心钻探作业的安全规范化管理模式。     

地质勘探金刚石岩心钻探中浅孔主体口径探讨

针对地质勘探金刚石岩心钻探采用的钻孔口径进行分析,从采心质量满足研究和评价地质矿产的要求、钻探技术经济效益、钻探方法可行性角度,提出在地质勘探金刚石岩心钻探施工中浅孔时主体孔段口径应采用B规格。     

地勘单位钻探作业安全管理及技术探讨

本文分析地勘单位野外钻探作业中存在的危险危害因素,按照不同的分类标准,讨论钻探作业危险危害因素存在的部位,探讨钻探作业需要采取的安全技术措施和安全管理措施,制定安全应急处置方案,促使预防和减少钻探作业的安全事故。     

钻探岩心高光谱数据管理与分析系统的构建

钻探岩心编录一直是地质勘探中至关重要的环节,高光谱探测技术的发展为岩心分析提供了一种新的编录技术。为了使获得的岩心资料能永久保存且便于使用和分析,笔者开发了钻探岩心高光谱数据管理与分析系统。通过该系统使用者能方便管理、查看钻探岩心数据,快速提取、分析岩心矿物的光谱特征,为后期矿物的识别奠定了基础。     

小口径岩心钻探海上施工安全风险管控

小口径岩心钻探海上施工不同于陆地,要借助海上钻探平台作为实施场地进行施工。因其施工环境中风、浪等自然因素所占影响比例较大,其交通运输、施工过程、人员安全防护等都较陆地施工有很大区别。为保证海上岩心钻探施工安全,通过对比分析海上与陆地施工的危险源异同,经过危险源辨识、评价、控制等3个步骤,从技术与管理2个角度,就平台搭建及拆除、施工过程、海上交通、人身防护等方面对海上施工风险进行系统化管理,确保安全施工。     

苏联岩心钻探的几项主要指标

为了完成1976—1980年期间的矿物原料储量增长计划，苏联地质勘探工作量将大大增加，其中机械岩心钻探的投资占矿产勘探总投资的25％以上。1975年岩心钻探量为1860万米，1980年岩心钻探量增加到2150万米。     

国外岩心钻机使用状况

六十年代末,瑞典首先研制成功结构上全新的全液压传动高速金刚石岩心钻机。接着,加拿大、美国等也先后研制成功这种类型的岩心钻机,并进行了小批生产。可以说,在金刚石岩心钻机的研制方面,有了突破性的发展。但是,就整个地质勘探现有技术装备来讲,目前国外所使用的岩心钻探设备仍然是比较落后的。甚至在一些钻探施工现     

水厂露天铁矿边坡工程钻探施工进展顺利,岩心定向获得成功

首钢地质勘探公司承包的水厂大型露采铁矿边坡工程的岩心定向钻探任务,共设计有15个钻孔,总钻探量3055米,其中岩心定向钻孔11个(钻进量2525米)。全部工程计划在1987～1988年完成,承包总金额为98.52万元。该项工程由长沙矿冶研究院设计,发包单位为首钢矿山公司。施工所用钻机为YL—6型钻机,采用的岩心定向钻具是YCD型75毫米口径多点随钻岩心定向钻具。该钻具是在冶金部地质局的领导组织下,由《地质与勘探》编辑部负责与东北冶金地质勘探公司共同设计,由东北冶金地质勘探公司机修厂进行试制,并先后在小孤山矿区和北台矿区进行过井下试验。本次施工,由东北冶金地质勘探公司负责技术指导和服务。在首钢矿山公司和长沙矿冶研究院的密切配合下,于3～4月份已顺利钻完两个岩心定向钻孔。     

大胆创新 积极改革 加速实现地质钻探管理工作科学化——对改革、提高钻探管理工作的几点看法

地质岩心钻探工程是地质找矿工作的一个重要方面，是目前取得唯一可靠第一性实物资料，进行地质观察，评价矿产储量，提交地质工作报告的重要手段之一。它占用着大量的人力、物力和地质勘探投资费用。仅地质系统每年就开动各类型钻机两千五百台左右，完成钻探工作量五百万米以上，完工钻孔数以千计。因此，总结和改革地质系统现行的岩心钻探管理方法，大胆创新，勇于实践，努力提高领导艺术水平及管理工作水平，对于加速实现钻探工作的现代化，对整个地质钻探事业的发展，对地质勘探工作多快好省极为重要。广大钻探领导同志，全体钻探工作者，各级管理     

岩金和砂金钻探设备简介

钻探工程是地质勘探的重要手段,在当前普遍开展找金工作的形势下,岩金钻探设备,特别是砂金钻探设备现状如何?是广大探矿工作者近来普遍关心的问题。本文作一简单介绍和探讨,以供参考。一、岩金钻探设备岩金钻探除对钻孔直径、岩矿心采取率及钻孔偏斜角度等方面有较特殊和较严格的要求外,它与一般同体矿产岩心钻探方法并无多大差别。岩金钻探同样执行《岩心钻探规程》,可同样使用一般的岩心钻探设备。西北地勘局二一○厂已定型生产的HXY-1000、HXY-500     

小口径岩心钻探技术在页岩气地质调查井中的应用分析

通过分析页岩气地质调查井的目的与要求,确定小口径岩心钻探技术在此领域的适用性。从页岩的物理化学特征以及页岩气气藏特点着手,开展对小口径岩心钻探技术应用于此领域的技术研究。从设备的选择、管理、技术三个方面分析此时小口径岩心钻探技术异于常规情况的要点控制,以保证页岩气地质调查井实施的经济性与安全性,促进小口径岩心钻探技术体系的进一步完善。     

极地深冰心钻探“暖冰”层钻进技术难点及对策

极地冰心分辨率高、记录时间尺度长、信息包含量大,直接记录着远古时期的大气组成,蕴藏着珍贵的古气候和古环境信息,获得年代久远的深冰心,对于重建地球的历史演化以及预测全球气候、环境的变迁具有重要意义。因此,世界各国都在竞相寻找年代久远的冰心,开展深冰心钻探工程。实践表明,由于极地冰盖深部＂暖冰＂层冰的熔点低而温度高,某些冰层的温度接近甚至达到冰的压力熔点,以至钻进速度慢、取心率低、卡钻事故频发。详细介绍了极地深冰心钻探＂暖冰＂层钻进实践,深入分析了＂暖冰＂层钻进存在的技术问题,对钻具回转切削产生的切削热对钻进的影响进行了探讨,据此提出了＂暖冰＂层钻进技术对策以及今后的研究方向,以期为我国即将开展的深冰心钻探工程和冰下基岩取心钻探工程提供一定借鉴。     

潜孔锤反循环钻进工艺在拉拉铜矿的试验应用

针对现有露天矿区空气钻孔作业存在的粉尘污染、岩矿心（样）丢失严重等问题。采用贯通式空气潜孔锤反循环钻进工艺在四川拉拉铜矿露天矿区进行了生产性试验,检验贯通式潜孔锤在露天矿区的钻进效率、粉尘控制以及岩心（样）采取率情况。试验共完成了3个试验孔,进尺483 m,平均钻进效率为8.83 m/h,岩心（样）总长度252.43 m,反循环效果良好,且不同的钻具组合对反循环形成效果无影响,试验现场无粉尘弥散现象。     

复杂地层取心钻进堵心原因分析及其预防措施

复杂地层取心钻进时极易发生堵心,严重影响回次进尺长度及取心钻进效率。本文对复杂地层钻进时易出现的堵心问题进行了分析和整理,总结了易堵心地层特征,开展了堵心原因分析,在此基础上,从取心钻头、取心钻具、冲洗液性能及取心钻进工艺方面给出了堵心预防措施。     

煤矿井下钻机远程控制系统设计

为解决深部矿井冲击地压大、巷道高温高湿等危险条件对钻孔施工的影响,设计了一种钻机远程控制系统。该远控系统由钻机近端和远控端组成,两者之间采用CAN和光纤通信来实现数据和视频图像传输,钻机近端以车用PLC为控制核心实现数据采集和控制功能,以CoDeSys为工具开发底层程序。远控端以单片机和PC104为核心,实现远程指令的收发和显示,上位机扩展CAN接口,通过LabVIEW开发显示界面。实际应用结果表明:该远控系统实现了800 m远程控制,具备响应速度快、操作方便、可靠性高、人机交互友好等优点,为煤矿井下无人值守的自动化钻场提供了一种控制系统。      

气举反循环连续取心工艺探索

气举反循环钻进技术是钻井工程中一种比较成熟的钻进手段,已经得到了广泛应用。但气举反循环连续取心技术仍处在探索研究阶段,前人已经针对这一技术做了原理性探究试验,但尚未进行连续的取心试验,而且现有的双壁钻具也存在无法满足由于上返岩心质量和直径大对其密封性和耐用性的要求。因此有必要进一步开展理论研究、优化钻具设计、进行连续取心试验来探究这一工艺发展前景。通过试验证明大通径双壁钻具设计可靠耐用,成功连续取得岩心。所取岩心及时,无污染,代表性强,能较真实的反映地层层位、深度、颗粒级配,不存在对岩心反复冲刷及重复破碎状况。     

基于倾斜摄影的高位危岩特征获取和稳定性评价

观音山危岩带对拟建恩广高速万开段庙垭隧道、苎溪河特大桥和临近居民构成安全威胁,急需调查治理,但因危岩地处高位,传统调查、评价手段难以实施。通过地质调查、钻孔取样和室内试验获取基础地质信息;利用倾斜摄影对危岩进行识别、几何特征获取和边界条件分析;以赤平投影法和刚体极限平衡法分别进行危岩带、危岩体的稳定性分析;对不稳定危岩单体利用Rocfall软件进行运动学模拟。结果表明:陡崖发育6处主要危岩单体,体积400～5000 m3不等;岩体受2组节理面切割和结构面组合控制,整体稳定性较差,易发生坠落式和倾倒式破坏;其中W3、W6危岩体在暴雨工况下处于不稳定状态,对拟建工程形成滚动冲击,动能为5～12 kJ不等。研究结果可以为观音山危岩治理措施的选型、规模提供设计参数,为高位危岩的调查防治提供参考,对利用航测手段提高传统地质调查效率和精度做出了新思考。     

自动化智能化地质岩芯钻探技术装备研发与应用

为解决5000 m地质岩芯钻探基础准则与依据缺失问题，提高钻探装备的自动化、智能化水平，启动了5000 m智能地质钻探技术装备研发工作，通过钻机装备、钻探器具研制，钻探工艺技术研究并经试验示范验证，取得多项创新成果，形成了5000 m地质岩芯钻探技术体系。通过特深孔钻孔口径与管柱规格优化研究、钻杆规格设计、装备性能参数选配，形成了5000 m地质岩芯钻探技术规范体系；基于5000 m特深孔地质岩芯钻机、孔口自动化作业装置等关键设备研制，实现了绳索取芯钻进的孔口作业全流程自动化，形成了轻量化钻机孔口管柱柔顺控制技术；基于复杂地层孔内工况判别、钻进参数优化与轨迹优化控制等技术问题研究，形成了多源信息融合的地面与孔底一体化钻进过程智能控制技术；基于高性能薄壁绳索取芯钻杆和系列小口径高效钻具研制，形成了大深度绳索取芯系列钻杆钻具技术；研发了耐高温环保型冲洗液、生物破胶废浆处理技术、“广谱型”双浆堵漏技术，形成了绿色环保型冲洗液体系与护壁堵漏技术。     

自动化智能化地质岩芯钻探技术装备研发与应用

为解决5000 m地质岩芯钻探基础准则与依据缺失问题，提高钻探装备的自动化、智能化水平，启动了5000 m智能地质钻探技术装备研发工作，通过钻机装备、钻探器具研制，钻探工艺技术研究并经试验示范验证，取得多项创新成果，形成了5000 m地质岩芯钻探技术体系。通过特深孔钻孔口径与管柱规格优化研究、钻杆规格设计、装备性能参数选配，形成了5000 m地质岩芯钻探技术规范体系；基于5000 m特深孔地质岩芯钻机、孔口自动化作业装置等关键设备研制，实现了绳索取芯钻进的孔口作业全流程自动化，形成了轻量化钻机孔口管柱柔顺控制技术；基于复杂地层孔内工况判别、钻进参数优化与轨迹优化控制等技术问题研究，形成了多源信息融合的地面与孔底一体化钻进过程智能控制技术；基于高性能薄壁绳索取芯钻杆和系列小口径高效钻具研制，形成了大深度绳索取芯系列钻杆钻具技术；研发了耐高温环保型冲洗液、生物破胶废浆处理技术、“广谱型”双浆堵漏技术，形成了绿色环保型冲洗液体系与护壁堵漏技术。