云南某铅锌矿区复杂地层钻探施工技术应用研究

云南某铅锌矿区地质条件复杂,岩石松散破碎,泥岩、页岩及煤系层发育,钻探施工中存在孔壁垮塌、缩径、卡钻、埋钻和成孔难度大、岩心采取率低等难题,施工进度慢,效率低。结合矿区复杂地层特点,通过采用金刚石底喷钻头、跟管钻进技术、高密度低失水泥浆等一系列钻探技术措施,应用绳索取心液动锤钻进技术,有效减少了孔内事故的发生,平均四次进尺提高22.97%,为项目的安全、高效和优质完提供了坚实的技术保障,为类似复杂地层的施工积累了经验。

地质钻探技术与应用研究

钻探技术是取得地下实物资料、验证地下信息推断与解释、最终圈定矿体、计算储量、评估品位唯一的技术手段,是实现取得宏观影响大成果的重要技术支撑。我国钻探技术和装备水平与国外先进国家相比有很大的差距,但近些年来有了长足的发展。通过国家重大科学工程项目"中国大陆科学钻探工程"5158m"科钻一井"的实施,取得了一系列钻探技术成果,形成了一整套新型的、具有国际先进水平的硬岩深井科学钻探技术体系,包括硬岩深井取心钻进技术、扩孔钻进技术、泥浆技术和井斜控制技术。在国家科技计划项目、国土资源部科技项目以及地质大调查专项项目等的支持下,通过地质钻探技术的研究和应用,在绳索取心钻探技术、液动潜孔锤钻探技术、反循环钻探技术、组合钻探工艺、定向对接井技术、新型节水钻探工艺、系列全液压岩心钻机、全液压动力头水文水井钻机、地质调查浅层取心取样钻探装备与技术、系列新型金刚石钻头以及新型冲洗液技术等方面取得了长足的进步,为我国地质调查和矿产资源勘查提供了现代化的钻探技术和装备。

小秦岭金矿田2000m深孔钻探技术

本文以小秦岭金矿田深部探矿项目ZK8302为背景,从钻孔结构、钻探设备(钻机、泥浆泵、钻具组合及钻头等)优选、深孔钻进规程参数、冲洗液和新技术新机具等方面对钻探技术进行了介绍。该钻孔积极探索了绳索取心液动潜孔锤技术,同时采用绳索取心钻杆液压钳、塔上塔下视频监控和多个起钻接头等新技术,大大降低工人的劳动强度,提高了钻探效率。该钻孔实现了河南省小口径岩心钻探金矿勘查孔深2000 m的突破,取得了良好的经济效益和社会效益。

YZX130型液动锤研究及其在WFSD-4孔中的应用

对YZX130型液动锤的结构和工作原理进行了介绍,通过室内调试和测试总结出其主要特点。在WFSD-4孔中的应用证实,YZX130型液动锤可大幅度提高机械效率和回次进尺,尤其在坚硬破碎地层效果更佳,而在塑性较高的软弱松散地层效果则相对较差。

2000m地质岩心钻探关键技术与装备

经过4年的攻关,国家"863"计划重点项目"2000 m地质岩心钻探关键技术与装备"研制取得了多项创新成果,主要包括:完成了地面钻探设备及孔内钻探取心器具集成配套,形成了深部岩心钻探施工和示范能力;完成了山东金青顶矿区危矿专项ZK43-1钻孔施工,终孔深度2212.80 m。全孔平均钻进时效为1.65 m,岩心采取率为98.6%,钻孔质量优良;创造了3项钻深和套管下入深度全国记录;在大项目运作机制、产学研合作模式及钻探技术示范方式等方面积累了一些经验。详细介绍了项目的研制情况及取得的主要成果。

2000m全液压岩心钻探技术装备示范工程

介绍了2000 m全液压岩心钻探装备示范工程———山东乳山金青顶金矿区ZK43-1钻孔的工程概况、钻探技术装备配置、应用效果和示范工程技术工艺,总结了该示范工程项目工作成果,提出了未来深孔岩心钻探装备研发和推广工作的建议。

YZX108型液动潜孔锤的研制与试验

采用理论计算、三维模拟、室内调试和野外试验相结合的方法成功研制出了YZX108型液动锤,完善了YZX液动锤的口径系列。通过室内调试确定了该液动锤的工作参数及特性。生产试验证实,该液动锤具有结构简单、工作稳定、适应性广、冲击功大等诸多优点,可在常规金刚石回转钻进困难的燧石灰岩等硬岩地层应用并取得较理想的效果。

液动锤钻进减轻岩心堵塞机理的研究

通过对液动锤取心钻进过程中钻具的受力分析,论述了液动锤减轻岩心堵塞的作用机理,阐明了液动锤钻进技术的适用地层范围,介绍了其在汶川地震断裂带科学钻探工程WFSD-4号孔中应用取得的成果。

球卡式绳索取心液动锤的试验研究

针对现有SYZX系列绳索取心液动锤中存在的内管总成上浮问题,研制了球卡式绳索取心液动锤,改善了内管总成浮动问题,增大了冲击功输出,进一步提高了钻进效率。室内和生产试验证实,该球卡式绳索取心液动锤钻具原理可行,打捞和定位成功率在95%以上。但在生产实践中还需要对局部细节进行完善。

贵州省烂泥沟金矿大角度斜直深孔绳索取心钻探技术

矿产资源勘查随着程度的提高和深度的增加,对于钻孔防斜保直要求越来越高。贵州省烂泥沟金矿2021年度勘查设计7个超过千米的大角度斜直孔(顶角20°~32°之间),要求每百米顶角和方位角偏斜均不超过1°,绳索取心工艺仅靠传统方式难以保证该精度。项目实施过程中,钻探施工单位采用光面扶正器和液动冲击钻进方式进行防斜保直;采用调整钻具组合、短距反复切削、换径重复导向扩孔方式进行升降顶角;采用正反交替钻进方式进行纠方位。通过上述措施有效地达到了预期目标,所形成的经验对于类似大角度斜直深孔取心钻探具有一定借鉴价值。

SYZX系列绳索取心液动锤在新余梅山煤矿易斜深孔防斜钻进中的应用

为了解决江西新余梅山煤矿深孔勘查中存在的孔斜问题,采用绳索取心液动锤钻进为主的防斜工艺,优化钻具结构组合,合理地选择钻进技术参数和措施,在该矿区取得了明显的减斜防斜效果。总结了SYZX系列绳索取心液动锤在江西新余梅山煤矿勘查深孔施工中的防斜经验。

河南柳关铅锌矿区复杂地层钻探施工技术

河南柳关铅锌矿勘查项目通过开展钻探施工,为工区总体发展规划提供地质依据,增加铅锌矿储量,对延长矿山开采年限具有重大的经济和社会意义。针对项目施工过程中技术难点,采取SJ122和SJ96绳索取心钻进工艺,应用SQ114/8型液压钳等措施,优化选择钻探设备,优化钻孔结构、钻探工艺、钻进参数,实现钻探效率的提高,节约施工成本。

南岭科学钻探NLSD-1孔防斜及纠斜技术

南岭科学钻探NLSD-1孔位于赣南地区、武夷北东向构造带和南岭东西向构造带的交汇位置,钻遇岩层层理、板理、构造裂隙及劈理发育,钻孔内软硬互层、破碎带频繁出现,多处岩浆岩侵入,地质因素造成钻孔自然弯曲严重。为保证钻孔垂直度,采用了绳索取心式液动锤钻进、塔式绳索取心钻具钻进,以预防钻孔偏斜。遇强促斜地层,钻孔防斜技术工艺无法控制孔斜时,则采用定向钻进技术进行钻孔纠斜及侧钻,以达到人工干预钻孔轨迹的目的。经分析和研究,所采用的钻孔防斜和纠斜技术在深孔复杂、强促斜地层具有显著的防斜保直效果。

福建马坑外围铁矿深部勘查钻探工艺组合应用研究

针对福建马坑外围铁矿深部复杂地层钻探技术难题,开展钻探工艺的组合应用探讨,通过采用绳索取心液动锤、多功能孔底反循环单动双管取心技术等以及复杂地层护壁堵漏的技术组合(套管、泥浆、水泥),初步解决矿区复杂地层取心难、孔壁故障频发、易斜等问题,总结了一套对后续施工具有参考价值的钻探工艺和措施。

蓄能式绳索取心液动潜孔锤的应用研究

蓄能式绳索取心液动潜孔锤钻具是在普通绳索取心钻具总成上端增加了发生和传递冲击载荷的结构,将冲击载荷通过绳索取心钻具外管传递至钻头。新疆达坂城黑沟-达拉地布拉克铀矿工区裂隙、构造蚀变带和构造破碎带发育,地层破碎,使用普通绳索取心钻具钻进,岩心极易堵塞、回次进尺短、频繁打捞内管、钻进效率极低。使用蓄能式绳索取心液动潜孔锤钻具钻进,增加了回次进尺,提高了钻进效率。论文依据施工现场使用情况,介绍了蓄能式绳索取心液动潜孔锤的结构和工作原理,统计、总结了应用情况,论述了绳索取心液动潜孔锤得出的应用结论。

SYZX75型绳索取心液动锤在福建多类型矿区的应用对比

介绍了SYZX75型绳索取心液动潜孔锤在福建多类型矿区的钻进试验和对该工艺在不同矿种、不同地层适用性方面的系统对比分析。实践表明,该工艺在福建煤田及多类型金属矿的地层中应用具有广泛的适应性,在提高钻进效率、硬脆碎地层采取率及延长钻头寿命等方面都取得了较好的应用效果。在此基础上总结出SYZX75型绳索取心液动锤不同类型矿区(地层)的适用性,形成了较为完整的技术体系。

绳索取心液动锤在中国岩金勘查第一深钻的应用和最新进展

在中国岩金勘查第一深钻ZK96-5钻孔的深部施工中,应用绳索取心液动锤技术在破碎复杂地层中钻进,增加回次进尺,提高时效,延长钻头寿命;在比较完整地层中提高钻速,减少辅助时间,体现了绳索取心液动锤技术的优越性,目前3911.34 m的使用深度创造了绳索取心液动锤适应孔深的最新记录。对绳索取心液动锤在深部钻进的优势和易出现的问题进行了分析总结。

复杂铅锌矿深部钻探装备与技术探讨——以云南沧源某铅锌矿钻探工程为例

坑道钻探是各大矿山深部资源勘探的有效办法。结合云南省临沧市沧源县某铅锌矿的施工案例,针对坚固性系数较大且地层构造发育的铅锌矿地层,对采用新型的钻探成套装备和绳索取芯钻进工艺提高勘探效率进行了探讨;所取得的累计进尺超过10000 m,为矿方新增产值合计534万元。为类似条件矿区的绳索取芯钻孔施工提供技术参考。

SYZX75绳索取心液动锤在破碎地层中的应用

SYZX75绳索取心液动锤钻具由双喷嘴复合式液动潜孔锤与绳索取心钻具结合而成。为解决绳索取心在极破碎岩层钻进中的岩心堵塞,从而造成频繁打捞问题,湖北煤炭地质局在宜昌董家堡磷矿勘探区进行了SYZX75绳索取心液动锤钻进的试验应用。为了使试验数据具有对比性,采取了在一个孔内相近地层进行对比试验,从试验所得数据来看,绳索取心液动锤钻进工艺与普通绳索取心工艺相比,平均回次进尺提高了40.5%,平均每日进尺提高了48.1%。据此认为该项技术可在破碎岩层的勘探区中推广应用。

绳索取心液动锤在浩尧尔忽洞金矿复杂地层中的应用

内蒙古太平矿业浩尧尔忽洞金矿地层复杂,多强硅化的硬、脆、碎地层及部分砂质页岩等风化破碎地层,常规回转钻进地层打滑,钻孔上漂,岩心堵塞,回次进尺少,打捞频繁,纯钻进时间少,台月效率低。采用绳索取心液动锤钻进工艺,克服了上述问题,取得了良好的效果。