我国钻孔弯曲测量技术的发展与展望

钻孔在地下空间的位置与形态，是根据地质、工程的要求进行设计的，其钻孔轴线，一般设计成空间直线型的垂直或倾斜孔，也有设计成空间曲线型的定向孔。无论何种线型，它们在地下空间都有一定的线型轨迹。在钻探施工中，由于地质和工艺等因素，其实际钻孔轴线，往往不同程度地偏离原设计钻孔轴线的轨迹，各个孔段出现顶角增大或减小和方位角增大或减小的现状，从而改变了原设计的轨迹和形态，这种现象就叫钻孔弯曲。运用不同的测量方法和测量仪器，测定出实际施工钻孔轴线在地下的空间座标位置，确定其空间形态。这一实践过程就是钻孔弯曲测量，简称测     

应用PC-1501计算机绘制钻孔轴线立体图

钻孔轴线立体图直观地反映出钻孔轴线的空间形态，便于观察和分析孔斜情况，但用手工绘制却非常麻烦。我们试用PC-1501计算机，利用其特有的绘图功能，设计了一程序，用来绘制钻孔轴线立体图，简化了作图工作，提高了绘图的效率和质量。     

光源十字镜检测器具研究

对于充满泥浆的大口径钻孔轴线是否达到设计要求,需要对钻孔轴线的垂直度进行检验。然而常用的铅锤目测法与轴心系线法都无法准确检验钻孔轴线是否偏移。在统一采用桶体检验的基础上,对传统的方法进行改进。采用钢管隔离,人造空间,运用光走直线、垂直对焦的原理,制作了同步变形桶体、管内发光、镜显交点、以测量仪器为钻孔轴线中心点的“光源十字镜检测器具”。经实测检验,证明该检验器具满足设计要求,从而解决了对充满泥浆的大口径钻孔轴线是否偏移的检测问题。     

钻孔轴线空间曲线方程的建立及探讨

为了提高钻孔测斜数据的处理精度，提出钻孔的方位角及倾角在相邻测斜点之间是均匀变化的假设。以微积分学为工具，推导出钻孔轴线空间参数方程及其在平、部面上的投影方程；以实例对现行的数据处理方法所得结果和按曲线方程处理所得结果进行比较，认为该种处理方法比较接近实际情况，同时能为自动绘图提供方便。     

岩心钻探质量指标和钻孔质量标准

一、钻孔的空间位置为了探明地下矿产资源而施工的每一个钻孔，都必须按照地质设计的要求，准确地钻到预计的空间位置或矿体部位。但是在钻探施工过程中，由于种种原因，经常会使钻孔轴线偏离开既定的空间位置，发生程度不同的钻孔弯曲。     

基于全角半距法钻孔偏斜距离计算公式的推导

钻孔弯曲的偏斜距离是地质钻探工程质量的一项重要指标。介绍了钻孔弯曲及钻孔弯曲计算模型中最常用的全角半距法。通过基于三维坐标系的钻孔轴线上各测点的空间位置的描述,借助于立体几何的方法,推导出钻孔中任一深度处偏斜距离的计算公式,讨论了顶角和方位角的变化对偏斜距离的影响程度,给出了一计算实例。     

钻孔孔斜偏距的计算及井场图示——兼谈着矿点位移距离

钻孔弯曲的偏斜距离(以下简称孔斜偏距)是评定钻孔质量的重要指标之一。孔斜偏距以与设计穿切点同深的实际钻孔孔深点到设计轴线的垂直距离来衡量(“岩心钻探规程”第三十七条)。通常把这个与设计穿切点同深的实际钻孔孔深点称为孔斜评定点。每个钻孔都有一个或几个这样的评定点。     

用螺杆钻救活169孔

1 概况1991年6月由四川省地矿局某队3号钻机在东北寨金矿区施工169孔。该孔设计孔深600m,开孔顶角10°,方位90°。由于软硬岩层互层频繁,采用常规的硬合金、钢粒钻进至孔深284.83m 时钻孔顶角达24°,钻孔实际轴线与设计轴线偏离较大。若不     

JMJX—42型井斜仪

JMJX—42型井斜仪,是我们针对推广小口径钻进的需要,设计制造的。它可以测量钻孔不同深度的顶角(即钻孔轴线和铅垂线的夹角)和在无偶然磁异常干扰地段的钻孔方位角(即钻孔轴线的水平投影线与磁北方向按顺时针所成的夹角)。     

试论环测原理和计算公式

环测方法及原理环测法,就是在一定长度的笔直的定向钻杆两端,各安一组测斜仪,并以孔口定向为基础,向下一段接一段地连环定向,测出钻孔各测点的顶角和终点角.具体到某组仪器来说,就是用悬垂原理测出某测点的钻孔顶角和终点角(钻孔弯曲方向两铅垂剖面在垂直钻孔轴线的倾斜平面上,并以钻孔轴线     

利用钻孔岩芯作定向磁性标本的方法

当钻孔穿过层状岩(矿)层时,如果钻孔轴线和岩(矿)层不正交,也不平行,则岩(矿)层的层面和层理面在岩芯柱上呈一椭圆面或椭圆迹圈(图1).经研究发现,该椭圆长轴的方位是钻孔倾斜方位角φ_钻、倾角θ_钻以及岩(矿)层倾向方位角φ_岩、倾角θ_岩的函数.由此函数关系出发,进一步求出此椭圆长轴与钻孔轴线确定的平面和通过钻孔轴线的铅垂平面的夹角γ,就可以在岩芯横截面上画出钻孔的倾斜方位线,从而恢复了岩芯的原始方位,达到利用钻孔岩芯作为定向标本来测定剩磁参数的目的.     

关于防斜理论的一点商榷意见

在《煤田地质与勘探》1979年第4期刊登的《小口径防斜试验及防斜理论探论》一文中,孙宗颀等同志对钻孔防斜理论进行了深入的探讨,把引起孔斜的地层因素和钻探工艺技术因素归结为“孔底钻具偏离原来轴线方向是引起孔斜的必然条件”,提出“重视改进孔底钻具组的结构,使其轴线尽可能与钻孔轴线接近,在很大范围内可以改善孔斜状况”,作者的见解具有独到之处,他们为小口径及常规口径钻孔的防斜工作提出了方向。      

介绍苏联采用特殊几何形状的钻头在各向异性岩层中钻进定向孔

对具有机械性质各向异性的岩石中所钻钻孔的孔斜资料的统计表明,岩石机械性质的各向异性是造成钻孔弯曲的极为重要而有规律的因素之一。四川省在钻探实践中探讨钻孔弯曲时得出的结论具有普遍性的意义,其主要结论是:钻孔弯曲最严重的都发生在变质岩矿区;钻孔弯曲几乎取决于钻孔轴线和地层的“迁层角”,并向垂直于层面、片理面趋进、其稳定     

柱状节理岩体隧洞松弛深度的变异特性与确定方法

柱状节理玄武岩是火山岩区所特有的地质现象,其地质成因独特,工程特性、开挖响应特征明显不同于一般常见岩体。针对节理岩体中不同钻孔属性条件下松弛深度测试结果存在变异性的问题,提出单孔声波测试与数字钻孔摄像综合的原位测试手段和松弛深度评价方法,获得了柱状节理条件下不同角度及不同孔径的岩体卸荷松弛特性。研究结果表明,在节理岩体中进行围岩的松弛深度测试时,不同孔径钻孔测试的松弛深度未有显著影响,但在不同钻孔角度条件下测试时,钻孔偏差角度、钻孔轴线与节理方位的夹角均对测试结果有较大影响,围岩松弛深度随节理方位与测孔轴线角度增大而增大。基于现场测试的结果与柱状节理的各向异性特征,进一步探讨了不同钻孔条件下松弛深度变异的机理。研究结果对柱状节理围岩松弛测试评价、稳定性分析以及支护方案优化有显著价值。     

柱状节理岩体隧洞松弛深度的变异特性与确定方法

柱状节理玄武岩是火山岩区所特有的地质现象,其地质成因独特,工程特性、开挖响应特征明显不同于一般常见岩体。针对节理岩体中不同钻孔属性条件下松弛深度测试结果存在变异性的问题,提出单孔声波测试与数字钻孔摄像综合的原位测试手段和松弛深度评价方法,获得了柱状节理条件下不同角度及不同孔径的岩体卸荷松弛特性。研究结果表明,在节理岩体中进行围岩的松弛深度测试时,不同孔径钻孔测试的松弛深度未有显著影响,但在不同钻孔角度条件下测试时,钻孔偏差角度、钻孔轴线与节理方位的夹角均对测试结果有较大影响,围岩松弛深度随节理方位与测孔轴线角度增大而增大。基于现场测试的结果与柱状节理的各向异性特征,进一步探讨了不同钻孔条件下松弛深度变异的机理。研究结果对柱状节理围岩松弛测试评价、稳定性分析以及支护方案优化有显著价值。     

柱状节理岩体隧洞松弛深度的变异特性与确定方法

柱状节理玄武岩是火山岩区所特有的地质现象,其地质成因独特,工程特性、开挖响应特征明显不同于一般常见岩体。针对节理岩体中不同钻孔属性条件下松弛深度测试结果存在变异性的问题,提出单孔声波测试与数字钻孔摄像综合的原位测试手段和松弛深度评价方法,获得了柱状节理条件下不同角度及不同孔径的岩体卸荷松弛特性。研究结果表明,在节理岩体中进行围岩的松弛深度测试时,不同孔径钻孔测试的松弛深度未有显著影响,但在不同钻孔角度条件下测试时,钻孔偏差角度、钻孔轴线与节理方位的夹角均对测试结果有较大影响,围岩松弛深度随节理方位与测孔轴线角度增大而增大。基于现场测试的结果与柱状节理的各向异性特征,进一步探讨了不同钻孔条件下松弛深度变异的机制。该研究结果对柱状节理围岩松弛测试评价、稳定性分析以及支护方案优化有显著价值。     

用解析几何计算矿体厚度的方法探讨——以个旧矿区某矿体为例

针对矿产勘查过程中矿体真厚度计算不准确、自动化程度不高的实际情况,探讨了一种用解析几何的思路计算钻孔中矿体厚度的方法。在个旧矿区,用3个钻孔见矿中心点坐标建立空间平面方程,该平面方程即代表矿块的空间展布,然后根据点到面的距离公式,分别求取顶板见矿点、底板见矿点到该平面的距离,其和即可代表钻孔揭露矿体的真厚度。该方法具有严密的数学逻辑、可靠性高,已在实际工作中得到验证。     

多宝山-铜山陡斜矿体深孔受控定向钻进工艺

在老矿区勘探时,针对新布置的钻孔大多数是两老孔中间的加密孔或后排孔这一特点,给出了新布置钻孔轴线的设计方法以及采取的造斜、纠斜技术措施,取得了较好的效果。     

一种新的钻孔投影方法介绍

目前已知钻孔的投影方法较多,主要有走向投影、直角四面体投影、假倾角投影等。现在钻孔投影方法的实质或共同点,是将偏斜钻孔某测程影响距离终点处所见矿(岩)层点,沿特定方向水平投影到勘探线上,再从此点引铅垂线与勘探剖面上矿(岩)层视倾斜线[即投影前的同一矿(岩)层界面与剖面的交线]相交,其交点为见矿(岩)点在剖面上的投影;将此投影点同该测程影响距离的起点连接起来,即为偏斜钻孔某井段在勘探剖面上的投影轴线。通过不同的途径达此目的,就会有不同的投影方法。无论那一种投影方法,其投影后应尽可能使钻孔和地质体的空间形态、位置变形较小。按此准则,笔者提出一种新的钻孔     

论定向钻孔施工工艺

初级定向钻孔孔身剖面形状多为J 型,主要用地层促斜规律进行人工控斜,辅以人工定向造斜,达到施工目的。此外,还有直线型斜孔,S 型、多分枝定向和水平井等。这类钻孔地质(工程)设计要求中靶精度高,有的钻孔轴线在空间位置的变化受到约束,必须以人工定向造斜为主,同时利用地层促斜规律进行人工控斜,并需采取相应的钻进工艺等综合措施,才能达到施工目的。因此钻孔孔身剖面的设计要经过选型和精确计算,采用专门的造斜机具、定向测斜仪、控斜钻具及其独特的钻进方法。目前,我国在设计施工水平井、全方位多分枝孔、丛式S 形定向注浆孔等方面已垮入国际先进行列。~*