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1、1、钻探工作的内容：（设计阶段，施工阶段，结束阶段）设计阶段：确定钻孔结构；选择设备、工具、管材；制定工艺措施；预算台效；制定安全措施；人员组织与管理。 施工阶段：施工准备（修路、机场平整、安装水电等设备） 开孔一正常钻进一终孔结束阶段：封孔：拆迁：资料统计、对比、总结2、几个基本概念：机械钻速、钻孔结构、岩石可钻性机械钻速：单位纯钻进时间内所钻钻孔的进尺量。反映碎岩方法、所钻岩石性质，所用钻进工艺技术状况的一个指 标。钻孔结构：是指构成钻孔剖面的技术要素，它包括：总孔总深度各孔段直径和深度 套管或井管的直径和长度，下放深度和灌浆部位。岩石可钻性：是指岩石被碎岩工具钻碎的难易稈度。（我国原地质
2、部 于1953年颁布的“岩心钻探岩石可钻性12级分类表”，等级越高越坚硬）（名词解释）第一章岩芯钻探钻具和设备1、钻具的组成（填空）：钻头、岩芯管、取粉管、钻杆柱、接头、钻铤、主动钻杆（作用）、水笼头（由下至上）2、 钻杆柱的功用：传递动力（钻压、转矩）、 通道（冲洗液、矿岩心、卡料或仪器等）3、钻探设备组成：钻探设备包括钻机、泥浆泵、钻塔和动力机等。钻机：带动钻具向地层深部钻进；通过升降机起、下钻具。（回转、调压给进、升降、拧卸、检测等系统） 泥浆泵：向孔内输送冲洗液以清洗孔底、冷却钻头和润滑钻具。钻塔：要求：用于升降钻具的构筑物。钻塔的类型：四脚钻塔、三脚钻塔、A型钻塔、桅杆钻塔的基本参数
3、：钻塔高度和二层台高度、额定负荷和最大 负荷、顶部尺寸和底部尺寸、自重等。钻塔高度（由孔深决定和提升能力决定）和立根长度由孔深决定动力机第二章钻进方法1、硬合金钻进.定义：利用镶焊在钻头体上的硬质合金切削具，作为破碎岩石的工具，这种钻进方法通称为硬合金钻进 （是采用具有相当硬度的硬质合金做碎岩切削具的一种钻进方法）。特点：适用于钻进中等硬度以下的岩层，即17级和部分8级的岩层（名词解释） 井底碎岩过程：钻进塑性、脆性岩石特点钻进塑性岩石的特点：（1）钻进平稳，无明显的跳跃性（2）切削槽宽与切削具宽度相等（3）能够形成连续的岩屑 钻进脆性岩石的特点：（1）跃进式破碎（2）切槽的宽深大于切削具的宽
4、与高（3）破碎岩屑不连 切削具磨损：影响切削具被磨损的主要因素: 岩石的研磨性、切削具本身的材质、钻进规程 衡量切削具磨损的指标：绝对磨损、相对磨损 钻进规程参数的合理配合（P、n、Q）：松软岩石：中压、快速、大泵量优质泥浆，肋骨钻头。中硬岩石：大压、中速、中泵量掏槽钻头，可用清水。硬岩研磨性高：大压、低速、中泵量自磨式钻头，密集式钻 头。裂隙性岩石：低压、中速、中泵量掏槽钻头，八角柱状钻头2、金刚石钻进碎岩机理：表镶钻头金刚石刃的碎岩作用（压裂压碎作用（崩离）、切削作用（犁入）、拉断作用） 孕镶钻头的碎岩机理（磨削作用、微压裂压碎与微切削作用、）钻头的选择和应用：表镶钻头：中粒、粗粒用于坚硬
5、完整岩层。孕镶钻头：细粒、粉粒用于坚硬或破碎岩层。复合片钻 头：厚为0.5mm聚晶金刚石层用于中硬岩选择目的：高效、长寿、金刚石耗量低。选择依据：岩石的性质，如硬度、研磨性、完整性 使用要求：（1）分组排队使用，先用外径大的，内径小的（2）注意钻具组配，钻杆直径尽量与钻头直径接近（3）合理控制时效，一般为3m/h 钻进规程参数确定：（主要依据三个指标）（1）钻进速度：钻压I，钻速f，金刚石耗量f（2）钻头的总进尺（3）单位进尺金刚石的消耗量3、冲击回转钻进主要特点：钻头在静压作用下，由纵向冲击动载和回转切削共同作用而破碎岩石。冲击回转钻进应用范围：中硬岩层效果好，6-8级、部分9级岩石钻进效率
6、高；对于粗粒不均质岩层效果明显；易斜、 打滑地层钻进效果好。冲击回转钻进提高钻进效率的原因：（填空）（1）岩石中的接触应力瞬时可达很大值（2）切削刃具磨损减少（3）施加冲击载荷，有助于压碎和剪切体产生（4）岩石受高频脉冲冲击作用，产生疲劳破碎（5）液动冲击器所需的大排量，使孔底液流速度提高冲击器：阀式正作用液动冲击器、阀式反作用液动冲击器、阀式双作用液动冲击器（填空） 阀式正作用液动冲击器：定义：以液压推动冲击锤下行而进行冲击、而用弹簧恢复其原位，称之正作用液动冲击器。特点：利用限制座使得活阀与冲锤分开；冲锤作功借助于液体压力；冲锤作功时，锤簧抵消一部分能量。工作原理：（1）闭阀启动加速运行阶
7、段（2）自由行程阶段（3）冲击阶段（4）回返行程阶段影响冲击回转钻进效率因素:钻压、转速、冲击功、冲击频率（填空）4、钢粒钻进钢粒钻进的工艺和设备特点：（简答题）工艺：钻头在轴心压力和回转力作用下，钢粒主要以压皱压碎方式破碎岩石。钻进时设想钢粒在孔底不断翻滚，经常以棱角 接触岩石表面，其接触面实际上可看做成为一点，此时岩石处于弹性变形阶段，不发生破碎；随着压力的增加，当超过 岩石弹性极限的瞬时，接触点处即产生裂隙；再增加压力，则钢粒与岩石的接触面积增大，这些裂隙也不断增多，扩展 延深，形成许多互相交错的新裂隙；继续加压时，由于裂隙不断向外发展，岩石与钢粒接触面进一步增大，裂隙延伸范 围再次加大
8、。最后这些已经断裂的岩石就与岩体分离，以致产生体积破碎。钢粒钻头特点： 能很好地压住钢粒，并能带动钢粒沿孔底滚动，以便有效地破碎岩石；能顺利流通冲洗液，排除钢粉；应适量 地并及时地向钻头唇部下面补充钢粒，以保证钻进工作正常进行；钻头应该耐磨，并且在磨耗中能保持良好的导砂性 能和补砂性能。规程：钻压、钻速、冲洗液量、投砂方法和投砂量投砂方法：一次性投砂法（在回转钻进前将所需钢粒量一次投入孔内）、结合投砂法（在回次钻进前先投入孔内所需钢 粒量的50%，剩下的50%在回次中分23次投入）、连续投砂法（用连续投砂器，在钻进过程中不断投砂）第三章岩矿芯采取1、工程质量指标（6个）岩矿芯的采取与整理、钻孔
9、弯曲度、校正孔深、简易水文观测、原始报表、封孔2、对岩矿芯采取的基本要求（简答题）对岩矿芯采取的基本要求是力求准确地从孔中采出能够全面代表相应孔段岩矿层的岩矿芯，在数量上要有足够的体积， 在质量上能够保持原生结构和含矿品位。（1）岩矿芯采取率：一般要求：岩芯不低于65%，矿芯不低于75%。如果不足，应进行补取。采取率=岩矿芯长度实 际进尺*100%（2）完整性：采取的岩矿芯尽量避免人为破碎、颠倒和扰动。要求保持原生结构和原有品位，以便划分矿石类型，观 察矿物原生结构和共生关系。（3）纯洁性采取的岩矿芯不受外物的浸蚀、污染和渗进，以免影响矿石的品位、品级和物理性质。（4）避免选择性磨损：矿芯的选
10、择性磨损，会使其内在物质成分发生变化，造成矿物人为贫化或富集，歪曲原品位和 品级。（5）取芯部位准确：采取岩矿芯的位置准确，是为了得到岩矿层准确的埋藏深度、厚度和产状，以准确地计算矿产储量 和确定其地质构造。3、单层岩芯管钻具取芯方法卡料、卡簧、干钻、沉淀卡取法适应地层及钻进方法（填空）卡料卡取法：适应地层:硬和中硬、完整、致密的岩矿层适应钻进方法：硬合金钻进或钢粒钻进卡簧卡取法（提断器卡取法）：适应地层：岩芯完整、直径均匀的硬和中硬岩矿层适应钻进方法：针状硬质合金钻头钻进、金刚石钻进干钻卡取法：适应地层：松散、软质和塑性岩矿层适应钻进方法：硬合金钻进沉淀卡取法：适应地层：松软、脆、碎的岩矿层
11、适应钻进方法：反循环钻进第四章 钻孔弯曲及其测量1、钻孔的空间位置顶角的概念：是指测斜处的钻孔轴线与铅垂线所夹的角（钻孔轴线的切线与铅垂线的夹角）。方位角概念：从磁北方向开始，沿顺时针方向至钻孔轴心线在水平面上的投影所夹的角度（是钻孔轴线的水平投影与正 北方向之间的夹角，从正北方向起按顺时针方向计算）。（名词解释）2、钻孔弯曲测量原理顶角测量原理包括：利用液面水平原理和利用重锤原理两种（填空）方位角测量原理：利用大地磁场进行定向、利用地面定向、环测法测量、利用惯性定向等（地磁场原理和地面定向原理）3、钻孔产生弯曲必要充分条件：（1）存在孔壁间隙，为粗径钻具提供偏倒（或弯曲）的空间；（2）具备倾
12、倒（或弯曲）的力，为粗径钻具 轴线偏离钻孔轴线提供动力；（3）粗径钻具倾斜面方向稳定。钻孔弯曲的原因及预防（简答题）：原因：（1）地质因素：岩石各向异性、软硬互层、松散、溶洞地层 （2）技术因素：设备安装、钻具结构（3）工艺因素：钻进方法、钻杆柱工作状态、钻进规程参数预防：（1）根据地层规律设计钻孔 对于松散破碎地层，大裂隙、大溶洞发育的地层，应尽量避免打斜孔，应设计直孔或大倾角的钻孔。 对于软硬互层、层理片理发育地层，所设计的钻孔方向应力求与层理面垂直。 根据已钻过的钻孔弯曲规律，设计初级定向孔。（2）确保设备安装质量 钻机安装要平稳。 地基要稳固，其中填方不得超过1/3。 天车、主轴、孔位
13、三点应在一线。 开孔倾角、方位角应严格按设计要求（3）选择合理的钻进工艺措施 尽量采取小口径金刚石钻进，以减少孔壁与钻具的环状间隙。 在破碎地层钻进时应采用小的钻压，防止因钻杆弯曲敲打孔壁造成坍塌掉块而使孔径扩大。 在松散、破碎地层钻进时，应采用优质泥浆护孔，防止孔壁坍塌造成的孔径扩大。 换径钻进时，必须带有与原孔径同级的导向钻具，以保证换径后钻孔的同心度。第五章钻孔冲洗1、冲洗液的作用（填空）冷却钻头、润滑钻具、携带岩屑、保护孔壁（清洗孔底，携带和悬浮岩屑、冷却钻头、润滑钻具和钻头、保护孔壁、破碎孔底岩石、输送岩矿芯至地表、传递孔底 信息、保温作用等）2、冲洗液的类型清水、泥浆、空气、泡沫、
14、乳状液等（清水、泥浆、空气、乳状液、无固相冲洗液、气液混合液、盐溶液和饱和盐水）3、泥浆的主要性能的概念：失水能和造壁能（名词解释）：失水能：在钻进时，若泥浆柱与地层间有压力差存在时，泥浆中的自由水逐渐脱离泥浆向孔壁岩层的空隙中渗入，这 个过程称为泥浆的失水。表示泥浆失水多少的性能称为失水量。造壁能：在泥浆失水的同时，泥浆中的一些较大的黏土颗粒附着在孔壁岩石上，形成一层泥皮，泥浆的这种能力称为 造壁能。触变性和静切力：触变性：泥浆静止时，黏土颗粒两端水化膜薄处粘结。而形成结构，稠化成胶状物质，当再进行搅拌和振荡式，又恢 复其原有的流动性，这种性质称之为泥浆的触变性。静切力：要使静止状态的泥浆开
15、始运动，破坏单位面积网状结构所需的力，称为静切力。粘度：泥浆流动难易程度的指标。含砂量：泥浆中不能通过200网目筛孔，即直径大于0.074mm的砂粒所占泥浆总体积的百分比。胶体率：泥浆在静置24h时间内分离出水的体积的百分数即为胶体率。PH值：泥浆的酸碱度。第六章桩基础工程施工技术1、桩的类型：钻孔灌注桩、管桩、旋喷桩、地连墙、预制桩等2、按桩的承载性质分类：摩擦桩和端承桩（填空）摩擦桩：荷载绝大部分由桩周土的摩擦力承担，而桩端阻力可以忽略不计的桩。端承桩：荷载绝大部分由桩尖支承力来承担，而桩侧阻力可以忽略不计的桩。3、钻孔灌注桩成孔工艺：成孔法法：冲抓成孔法、冲击成孔法、螺旋钻进成孔法、贝诺特施工法书P1364、钻孔灌注桩成桩工艺：下导管、清孔、下钢筋笼、灌注砼清孔：清空的目的要求（简答）：目的：（1）清除孔底的沉渣，提高桩端承载力（2）清除孔壁上的泥皮，提高桩身摩擦力要求：在灌注混凝土之前，端承桩孔底沉渣厚度一般不大于10cm，摩擦桩不大于30cm或厚度t/d小于某一要求第七章水文地质及水井钻1、水文水井钻井特点：（论述）（1）口径比较大（2）
