《工程地质钻探规程》(报批稿).docx

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1、ICS 73.020D14DZ中 华 人 民 共 和 国 地 质 矿 产 行 业 标 准DZ/T XXXXXXXXX 代替 DZ/T 0017-91工程地质钻探规程Code of practice for engineering geological drilling点击此处添加与国际标准一致性程度的标识(报批稿)本稿完成日期 (2022 年 1 月)XXXX - XX - XX 发布XXXX - XX - XX 实施中华人民共和国 自然资源部 发 布DZ/T XXXXXXXXXIXX/T XXXXXXXXX目 次前言 IV1 范围 12 规范性引用文件 13 术语与定义 14 总则 24.1

2、 钻探目的 24.2 钻孔布置与孔位确定 24.3 钻孔深度 24.4 钻孔口径及钻具规格 25 设计 35.1 一般规定 35.2 施工组织设计 35.3 钻孔设计 46 施工准备 46.1 设备选择 46.2 场地踏勘 46.3 修整道路与场地 46.4 供水和排水 56.5 设备安装 56.6 钻塔安装 56.7 开孔 57 钻进方法与钻进工艺 57.1 人工冲击钻进(洛阳铲钻进) 57.2 机械冲击钻进 67.3 硬质合金钻进 67.4 金刚石钻进 87.5 金刚石复合片钻进 87.6 低频振动钻进 97.7 高频振动钻进(声波钻进) 107.8 液动潜孔锤钻进 107.9 气动潜孔锤

3、钻进 117.10 直接贯入钻进 127.11 定向钻进 138 特殊区域钻探 13IIDZ/T XXXXXXXXX8.1 水域钻探 138.2 岩溶区钻探 168.3 滑坡区钻探 168.4 冻土钻探 168.5 湿陷性黄土钻探 168.6 膨胀土钻探 178.7 断裂带、破碎带钻探 178.8 砂层钻探 178.9 卵砾石、漂石钻探 179 冲洗液 179.1 冲洗液选择 179.2 冲洗液配制 189.3 冲洗液管理 1810 地质编录 1911 钻孔样品采取 1911.1 土试样等级与取样器选择 1911.2 土样采取 2011.3 岩样采取 2111.4 水样采取 2112 原位测试

4、 2113 质量要求与验收 2113.1 质量要求 2113.2 验收 2214 环境保护 2214.1 施工前环境保护 2214.2 施工中环境保护 2214.3 竣工后环境保护 2215 资料归档 23参考文献 24IIIXX/T XXXXXXXXX前 言本文件按照 GB/T 1.1-2020 标准化工作导则 第 1 部分: 标准化文件的结构和起草规则的规定 起草。本文件由中华人民共和国自然资源部提出。本文件由全国自然资源与国土空间规划标准化技术委员会(SAC/TC 93)归口。本文件起草单位:中国地质调查局水文地质环境地质调查中心、山西省第三地质工程勘察院、中国 地质科学院勘探技术研究所

5、、上海市岩土地质研究院有限公司、北京市地质工程勘察院、山东省地质矿 产勘查开发局、河南省深部探矿工程技术研究中心、中勘冶金勘察设计研究院有限责任公司。本文件主要起草人:李小杰、郑继天、叶成明、孙智杰、孙丙伦、金清山、李玉京、卢予北、孙建 华、张建良、关晓琳、冯建月。本文件代替DZ/T 0017-91 工程地质钻探规程, 与DZ/T 0017-91相比,除结构调整和编辑性改动 外,主要技术变化如下:a) 修订了1991版的第1章“主题内容与适用范围”(见第1章);b) 修订了1991版的第2章“引用标准”(见第2章);c) 增加了“术语与定义”一章(见第3章) ;d) 增加了“总则”一章(见第4

6、章);e) 删除了1991版的第3章“各类工程勘查钻探的工作要点”;f) 增加了“工程地质钻探钻孔口径及钻具规格”内容(见4.4);g) 增加“声波钻进”、“直接贯入钻进”和“定向钻进”内容(见7.7、7.10、7.11);h) 修订了1991年版的“水域钻探”(见8.1)、“冻土层钻探”(见8.4) 内容;i) 修订了1991年版的第8章“钻孔原位测试与水文地质试验”(见第12章) ;j) 增加了“地质编录”一章(见第10章);k) 修订了1991年版的第7章“钻孔原状土样的采取”(见第11章) ;l) 增加了“质量要求与验收”一章(见第13章) ;删除了1991年版的第9章“工程质量基本要

7、求”;m) 增加了“环境保护”一章(见第14章) ;删除了1991版的第10章“施工安全的基本要求”一章;n) 增加了“资料归档”一章(见第15章);o) 删除了1991年版的第11章“机械仪器、专用工具的使用与维护”;p) 删除了1991版的第12章“机台管理”;q) 删除了1991年版的附录A、B、C、D。 本文件为第一次修订。IVDZ/T XXXXXXXXX工程地质钻探规程1 范围本文件规定了工程地质钻探的总则、设计、施工准备、钻进方法与钻进工艺、特殊区域钻探、冲洗 液、地质编录、钻孔样品采取、原位测试、质量要求与验收、环境保护、资料归档等要求。本文件适用于工程地质调查中的钻探工作。高层

8、建筑基础工程、线路工程等专门工程地质勘查中的 钻探工作, 可参照执行。2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件, 仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文 件。GB/T 18376.2 硬质合金牌号GB 50021 岩土工程勘察规范DZ/T 0053 液动冲击回转钻探技术规程DZ/T 0054 定向钻进技术规程DZ/T 0227 地质岩心钻探规程DZ/T 0273 地质资料汇交规范3 术语与定义下列术语和定义适用于本文件。3.1声波钻进 sonic drilling利用声波动力头

9、产生的高频激振力、使钻具产生共振, 借助压力和回转力的作用,使钻头切入土层 的钻进方法。3.2直接贯入钻进 direct penetrate drilling在不回转的情况下,通过推进或振动使取样器贯入地下,取得土样、气体样品和地下水样品的钻进 方法。3.31XX/T XXXXXXXXX振动钻进 vibration drilling利用振动器产生的机械振动带动钻具破碎岩石的钻进方法。4 总则4.1 钻探目的工程地质钻探的主要任务是查明地表以下地质结构,岩土体的性状、厚度、埋藏深度、分布范围以 及水文地质条件等, 并为采取试验样品, 进行原位测试提供条件。 主要包括:a) 探查岩土体的性状、厚度

10、及其空间分布规律;划分岩土体层位及岩土体结构类型。b) 探查地质构造变化、破碎带空间分布、 构造岩岩性、充填物、胶结程度及其随深度的变化情况。c) 探查风化带、滑坡体、岩溶等外动力地质现象的空间分布、规模、组成物质或填充物的性质及 发育规律。d) 探查透水、含水层组的岩性、厚度、埋藏条件、渗透性、地下水的水位、水量和水质。e) 进行取样试验及原位测试, 以了解岩、土体的工程地质性质及其空间变化规律。4.2 钻孔布置与孔位确定4.2.1 钻孔布置的一般原则:a) 在山地丘陵地区,勘探线主要布置在山间盆地、大型河谷及其他地形平缓的较大面积土层覆盖 区;勘探线方向应垂直主要构造线或沿地貌和岩性变化较

11、大的方向;对重大而具有代表性的动 力地质现象和断裂构造带地段, 应布置适当钻孔。b) 黄土地区, 应把查明黄土垂直分层和水平变化规律、湿陷性等作为勘探重点。c) 冻土地区,应把查明冻土结构类型和季节性冻土的上、下界面, 主要不良冻融现象作为勘探的 重点。d) 其他如岩溶地区、滨海区、沙漠地区及其他分布有特殊岩土体的地区, 应根据工程地质特点和 主要工程地质问题布置钻探工作。e) 在布置的钻孔中,控制性钻孔数量宜占总数的 10%30%。4.2.2 钻孔孔位确定的一般原则:a) 工程地质勘探线(网)布置情况。b) 场地工程地质条件和施工便利条件。c) 施工安全与绿色勘查要求。4.3 钻孔深度钻孔深

12、度应按照工程建设需要或拟查明工程地质问题确定。a) 平原盆地区孔深一般为 40m80m;控制性钻孔孔深一般80m200m。或根据需要设计。b) 山地丘陵区勘查深度以 30m50m 为宜;控制性钻孔应根据需要设计孔深;在第四系覆盖层厚 度小于 5m 的地区, 勘查深度以达到中等风化基岩为宜,或根据需要设计。4.4 钻孔口径及钻具规格钻孔口径应根据钻孔取样、测试要求、地层条件和钻进工艺等确定。对于采取原状土样的钻孔, 钻 孔口径不小于 110mm;采取岩石力学试样的钻孔,钻孔口径不小于 75mm;进行专门性试验的钻孔口径, 按试验要求确定。在湿陷性黄土区, 钻孔口径不小于150mm。工程地质钻探钻

13、孔口径及钻具规格见表1。2DZ/T XXXXXXXXX表1 钻孔口径及钻具规格单位为毫米(mm)钻孔口径钻具规格岩心管套管钻杆绳索钻杆外径内径代号外径内径代号外径内径代号外径内径302824-R-RG2517-383630C-EW4639R-EG3324-484640C-AW5849R-AG4333.5R-ACS44.535605851C-BX7365R-AG4333R-BCS55.546767363C-NX9182R-42L4233R-NCS69.960.3969280C-HX114104R-50L5039-11010899.5-127118R-60L6048-130127118-14613

14、7R-60L6048-150146137C-SX168154R-60L6048-5 设计5.1 一般规定5.1.1 钻探施工前宜编写施工组织设计和钻孔设计,并按规定进行审查。5.1.2 施工过程中,若发现设计与实际情况不符时,应及时按相关规定履行变更手续,未经同意不应 擅自变更设计。5.2 施工组织设计施工组织设计内容包括自然地理状况、地质情况、施工目的与要求、施工设备选择、供水、供电设 计、钻进方法和工艺选择、质量保证措施、安全生产及环境保护措施、施工期限和费用预算、施工组织 等。3a)活条件。b)自然地理状况: 明确施工项目的地理和交通概况, 地形地貌、工区气候和生地质情况: 岩土层的划分

15、和岩石可钻性级别,地层构造和水文地质条件,影响钻探施工的主要地质因素c) 施工设计要求: 钻孔布置与工作量、工程质量指标、钻孔原位测试、水文地质试验与观测及竣 工后场地形态恢复等。d) 施工设备选择: 钻机、泥浆泵、动力机、钻塔和抽水设备、原位测试设备仪器等。e) 供水、供电设计: 根据工区水源条件,选择供水方法和设备;采用电力驱动时, 提出供电方案、 要求。f) 钻进方法和工艺选择:工艺方法的确定, 新技术的应用, 取心取样器具选用,钻孔护壁方法及 冲洗液选择等。XX/T XXXXXXXXXg) 质量保证措施: 明确钻进、岩心采取等方面质量保证措施。h) 安全生产及环境保护措施:防寒、防火、

16、 防洪和预防地质灾害、钻探安全技术要求、废弃冲洗 液处理措施等。i) 施工期限和费用预算:编制施工进度计划,确定开动钻机台数、钻孔施工顺序和钻机调度安排; 编制费用预算, 进行技术经济指标测算等。j) 施工组织: 确定施工组织管理机构及形式,制定具体组织管理措施。5.3 钻孔设计钻孔设计内容包括地质条件、钻孔结构设计、钻进设备及场地、钻进工艺、钻进循环介质、钻孔质 量要求、原位测试方法及要求、事故预防措施、施工进度安排等。a) 地质条件:明确地层划分和岩石可钻性级别、地质构造,着重说明影响钻探施工的主要地质因 素。绘制钻孔地层设计柱状图, 明确岩石可钻性级别、研磨性、破碎程度和各岩层厚度等。b

17、) 钻孔结构设计: 钻进深度、开孔口径和终孔口径, 套管下入深度等。c) 钻进设备及场地:主要设备及性能; 施工场地范围,水源和电力要求, 三通一平要求; 设备安 装及钻前要求。d) 钻进工艺: 各孔段钻进方法、钻头类型、钻具组合、钻进参数和技术要求; 取心方法、取心工 具及操作要求。e) 钻进循环介质: 选择冲洗液类型及确定冲洗液性能指标, 制定维护与管理、防漏堵漏措施等。f) 钻孔质量要求: 孔斜、孔深、岩心采取率、水样采取质量等要求。g) 原位测试方法及要求:采取的原位测试方法、原位测试操作要求等。h) 事故预防措施:根据地层预测和以往工作经验,提出重点孔段施工要求,孔内事故及复杂情况

18、预防与处理措施等。i) 施工进度安排: 明确施工工序及进度安排。6 施工准备6.1 设备选择应根据工程地质钻探目的、设计要求、地质条件、钻进方法、钻孔结构、经济合理性等因素选择工 程地质钻机,并根据选定的钻机配备附属设备及工具。6.2 场地踏勘确定钻孔具体位置时,应现场踏勘。全面搜集和调查工区位置、地形地貌, 周围建筑物,地下电缆、 油气管道及给排水管道,巷道,墓穴等地下设施及三通一平状况和条件的资料; 钻孔位置应避开高压线 或钻塔(架)起落范围内的障碍物。必要时应进行地下管线探测。6.3 修整道路与场地6.3.1 根据场地条件、钻孔分布、设备条件等, 确定是否需要修筑临时道路(便道)。6.3

19、.2 场地应平坦,具有足够的承载能力。斜坡地段,填方范围不应超过修建场地总面积的 1/4。雨 季或施工期较长时, 应结合具体条件采取打桩、夯实、砌墙等措施加固场地地基。6.3.3 使用车装式钻机在松软地面施工时, 应加固轮胎和桅杆支座部位, 防止钻机下沉、歪斜。6.3.4 在坑道内施工时,修建的钻室要稳固、平坦, 并具备水源坑、排水沟及存放钻具的洞室。6.4 供水和排水4DZ/T XXXXXXXXX6.4.1 根据场地水源条件、施工用水量、钻孔标高、钻孔分布情况, 确定供水方法、供水设备、供水 线路等。6.4.2 在施工场地周围及钻孔处挖排水沟, 将雨水和回水导流排出。6.4.3 采用冲洗液护

20、壁钻进时, 应采取措施处理废弃冲洗液。6.5 设备安装6.5.1 应根据设备使用说明书要求,安装工程地质钻探设备。枕木规格、数量及布置的结构, 应按设 备类型、钻孔深度、钻进工艺方法以及施工地面实际稳固情况确定。6.5.2 安装散装钻探设备时,钻机、水泵、动力机的机座与枕木或地梁要用螺栓连接牢固,相应的传 动轮轴线对正, 皮带松紧适度。6.5.3 车装钻机安装时,宜采用千斤顶将车体支起, 车体的前后轴或支承座应坐落在坚硬地基或枕木 上,轮胎应离开地面并固定。6.5.4 钻机安装应水平、稳固。钻机回转器(转盘)中心、天车中心(或天车前缘切点)与钻孔中心应在 同一中心线上。6.5.5 电气设备、照

21、明设施安放在干燥、清洁的地方,严防油水及杂物侵入。电气设备引出线绝缘良 好,外壳应接地保护。6.6 钻塔安装6.6.1 钻塔安装应在机长或班长统一指挥下,按照钻塔结构说明书要求进行。钻塔的构件不应任意打 眼、调换、少装或改装。6.6.2 安装钻塔时,不应在钻塔下面同时安装其它设备、逗留或做其它工作。6.6.3 机械或液压起落钻塔前,应检查好卷扬机制动装置或液压系统是否灵活可靠。钻塔起落应平稳, 不应猛起猛落。6.6.4 钻塔起立到位后,应锁好固定卡销, 钻塔的底脚应压在枕木或地梁上, 用螺栓加垫拧紧。6.6.5 根据各类钻塔的要求拴好绷绳, 绷绳应分布对称, 与地面夹角不大于 45。6.7 开

22、孔6.7.1 开孔前应进行钻探技术交底,交底方由钻探技术负责人员、地质人员、安全管理人员和机长参 加。交底应详细、具体。6.7.2 开孔前应对钻探设备安装质量、水、电、交通、场地、安全防护设施等进行全面检查验收, 要 求达到施工设计和安全技术要求。6.7.3 开孔前应备齐取心取样钻具、拧卸及测试工具、钻头、套管、岩心箱、油料、冲洗液材料等施 工器具或施工材料。6.7.4 需下开孔孔口管时, 孔口管应进入稳定地层, 管外环状间隙应进行封闭。7 钻进方法与钻进工艺7.1 人工冲击钻进(洛阳铲钻进)7.1.1.1 黄土或不含碎石的黏性土地层, 不取原状土样且地下水位以上的浅孔(一般深度20m) ,可

23、 采用人工冲击钻进(洛阳铲钻进)方法。7.1.1.2 根据钻探设计深度和地层的含水率, 选用弧形铲、圆十字形铲、圆形铲、掌形铲等。5XX/T XXXXXXXXX7.1.1.3 钻进时,铲头和铲柄应安装牢固。孔深时,可在铲柄上端系保险绳,保险绳的另一端固定在 孔口附近。7.1.1.4 单次进尺宜为 100 mm200mm。为保证钻孔垂直、圆滑,钻进时应经常变换方位。7.1.1.5 冲击高度宜为 0.2m0.5m。随着孔深的增加应酌情增加冲击高度。7.1.1.6 提升铲头时,钻具垂直, 避免与孔壁碰撞、摩擦, 造成土样从铲头脱落。7.1.1.7 每钻进 2m 3m,应校对进尺。7.2 机械冲击钻进

24、7.2.1 适用地层及要求7.2.1.1 杂填土、黏性土层、黏土夹砾石、砂层、砂砾石与卵石、漂石为主的地层和脆性中硬基岩, 可采用机械冲击钻进方法。7.2.1.2 应根据地层特性,选择钻头。黏性土层及粒径较小的砂砾石、卵石层, 可选用各类肋骨式抽 筒;粒径较大的卵石层和胶结砂砾石,宜先选用冲击钻头,经钻头冲碎后再用抽筒捞砂;对松软土层, 如砂性土、杂填土、含黏土砾石等地层, 宜选用侧开无活门抽筒。7.2.1.3 冲击钻头的刃角取决于岩性,软岩层以 6580为宜; 中硬岩层以90110为宜;硬 岩以 110120为宜;在切削刃外端应保留有48的间隙角。钻头的形状包括一字形、工字形、 十字形、马蹄

25、形或圆形等。7.2.2 钻进技术参数7.2.2.1 钻具质量应根据钻进岩石性质确定。单位刃长上钻具相对重力:软岩层 200 N/cm 300N/cm, 中硬岩层 350N/cm400 N/cm,硬岩层 500 N/cm600 N/cm,极硬岩层 650 N/cm800 N/cm。 7.2.2.2 冲击高度 0.6m1.1m 为宜,软岩层取小值,硬岩层取大值。7.2.2.3 冲击频率 20 次每分钟50 次每分钟为宜。7.2.3 钻进操作要求7.2.3.1 开孔时,应扶正冲击钻具,控制冲程高度,防止孔口偏斜。当孔内钢丝绳或冲击钻具摆动严 重时, 应停止冲击, 待钢丝绳和钻具稳定后继续钻进。7.2

26、.3.2 钻进时,钻具连接部位和钢丝绳卡应连接牢固,钻具和钢丝绳连接接头转动灵活。7.2.3.3 应随时检查钻头的外刃、抽筒的活门、肋骨片工况,发现问题及时处置。7.2.3.4 采用冲洗液护壁钻进时, 应保持孔内液柱高度平衡地层压力。7.2.3.5 应合理控制捞砂间隔和捞砂量。7.2.3.6 应控制回次进尺,以 0.5m1.0m 为宜; 采用抽筒钻进时,回次进尺长度不宜超过抽筒长度的 一半;采用冲击钻头钻进时,回次进尺不应超过钻头本体长度。7.2.3.7 采用跟管钻进时,抽筒与套管应基本保持同步深度,抽筒超前钻进长度不应超过套管底靴 0.5m。跟打套管时应边冲打边转动套管。7.2.3.8 提钻

27、遇阻时,可采用反冲击方法排阻。7.2.3.9 应随时关注钢丝绳测深标记,保证测深标记与钻孔深度准确。7.2.3.10 提钻后,应将钻具放倒或拴靠在钻塔上, 不应悬空放置。7.3 硬质合金钻进7.3.1 适用地层及要求6DZ/T XXXXXXXXX7.3.1.1 硬质合金钻进方法适用于可钻性 1 级7 级岩石中钻进。胶结性的砂岩、黏土、亚黏土、泥 岩以及风化岩层、遇水膨胀或缩径地层,宜选用肋骨钻头或刮刀式硬质合金钻头;可钻性 3 级5级中、 弱研磨性地层, 铁质、钙质岩层、大理岩等, 宜选用直角薄片式硬质合金钻头或单双粒品字型硬质合金 钻头; 研磨性强、非均质较破碎、稍硬岩层, 如石灰岩等,宜选

28、用犁式密集钻头或负前角斜镶硬质合金 钻头; 软硬不均、破碎及研磨性强的岩层,如砾岩等, 宜选用大八角硬质合金钻头;砂岩、砾岩等, 可 用针状硬质合金钻头。7.3.1.2 根据岩石类别选用 GB/T 18376.2 中 G5G50 类硬质合金, 根据钻头直径、地层特性等选择钻 头用硬质合金的型号、规格、数量、镶焊角度和切削具出刃量。一般情况下,软岩选用直角薄片或方柱 状合金,中硬岩选用八角柱状合金。7.3.1.3 针状硬质合金胎块弧度应与钻头钢体弧度一致,厚度与钻头钢体壁厚相适应,钻头内外出刃 各为 1 mm1.5 mm,底出刃不应大于胎体长度的 1/2,一般为 10 mm12 mm,钻头体上镶

29、焊的针状合 金胎块数量,直径 76mm 以下钻头 4 块5 块为宜, 直径 96mm、122mm 钻头 6 块8 块为宜,大口径钻头 应适当增加。胎体的镶焊间距 40 mm50 mm 为宜。钻头体内、外侧的胎体之间应补镶 5 mm5 mm10 mm 硬质合金块。7.3.2 钻进技术参数7.3.2.1 钻压根据镶嵌合金型号、数量确定钻压值, 每颗取 0.5kN1kN。中硬完整岩层取较大值,较软及破碎 岩层选用较小值,选取范围见表 2。刮刀钻头钻压可稍大。7.3.2.2 转速线速度以 0.5m/s2m/s为宜。针对不同口径和岩层硬度以及产状的差异,选用不同转速,见表 2。 中硬、完整、致密岩层可选

30、较大值, 较软破碎岩层选小值。7.3.2.3 泵量应满足冲洗液上返速度的要求, 以 0.2m/s0.6m/s 为宜, 不同口径的泵量见表 2。钻速快、岩屑 颗粒大的选大值,反之选小值。表2 普通硬质合金钻进技术参数表钻进参数单 位钻 孔 口 径/mm7691110130150钻 压kN5768710811912转 速r/min10050070400503504025030250泵 量L/min501206014070160901601002007.3.2.4 针状硬质合金钻进技术参数钻孔直径在75 mm130 mm时,针状硬质合金钻进参数见表3。7XX/T XXXXXXXXX表3 针状硬质合金

31、钻进技术参数钻头名称岩石可钻性级别钻压kN转速r/min泵量L/min四齿针状566815030080130六齿针状691210020080120四齿肋骨针状46681002501001307.3.3 钻进操作要求7.3.3.1 取心硬质合金钻头的规格应符合设计要求。钻头上的硬质合金应镶嵌牢固, 出刃均匀一致, 不应用金属锤敲击硬质合金, 超出外出刃的焊料应予清除。钻头切削具磨钝、崩刃、水口减小时,应及 时修磨。7.3.3.2 新钻头下孔时, 应在距孔底 1m 以上慢转扫孔到底,逐渐调整到正常钻进参数。7.3.3.3 孔内脱落岩心或残留岩心在 0.5m 以上时,宜采用旧钻头处理。7.3.3.4

32、 下钻中途遇阻, 不应猛蹾,可采用自由钳扭动钻杆或开车试扫。7.3.3.5 拧卸钻头时,严防钳牙咬伤硬质合金、合金胎块, 或夹扁钻头体。不应用大锤敲击钻头。 7.3.3.6 钻进中不应无故提动钻具,应保持压力均匀, 不应随意增大钻压。倒杆后开车时, 应降低钻 压。发现孔内有异常如糊钻、憋泵或岩心堵塞,处理无效时, 应立即提钻。7.3.3.7 取心时,应选择合适的卡料或卡簧。投入卡料后应冲孔一段时间, 待卡料到达钻头部位后开 车。采心时,不应频繁提动钻具。采用干钻取心时,干钻时间不宜超过 2 min。7.3.3.8 保持孔内清洁。孔底有硬质合金碎片时, 应捞净或磨灭。7.3.3.9 使用肋骨钻头

33、或刮刀钻头钻进时,应及时扫孔、修孔。7.3.3.10 合理控制回次进尺。每次提钻后,应检查钻头磨损情况。7.3.3.11 水溶性或松软矿层钻进取心,可采用单动双管钻具。7.4 金刚石钻进7.4.1 适用地层及要求7.4.1.1 孕镶金刚石钻头适用于可钻性 5 级12 级岩石钻进;天然表镶金刚石钻头适用于可钻性 4 级10 级岩石钻进。7.4.1.2 根据钻具不同, 钻头和扩孔器可分为单管、双管(单动) 和绳索取心三类。7.4.1.3 金刚石钻头与扩孔器的规格、性能应符合相关产品标准的规定。7.4.1.4 金刚石钻具规格代号与对应公称尺寸见表 4。表4 金刚石钻头规格代号单位为毫米(mm)规格代

34、号REABNHPS公称尺寸3038486076961221507.4.2 钻进参数选择按照DZ/T 0227执行。8DZ/T XXXXXXXXX7.4.3 钻进操作要求按照DZ/T 0227执行。7.5 金刚石复合片钻进7.5.1 适用地层及要求复合片钻头为切削型钻头,复合片兼有金刚石聚晶层的高耐磨性和硬质合金的高抗冲击韧性,在可 钻级别4级8级岩层中钻进效率高, 工作寿命长。普通单双管复合片钻头的规格参见表5。表5 金刚石复合片钻头规格单位为毫米(mm)钻孔口径外径内径767755919575110113931301351131501551327.5.2 钻进参数选择7.5.2.1 钻压钻压

35、通常取决于复合片的镶嵌数量,一般每片500N1000N,随着复合片磨钝,接触面积增大而钻 压逐渐增加。7.5.2.2 转速转速比金刚石钻进低,线速度以0.5 m/s1.5 m/s为宜。7.5.2.3 泵量泵量应比相应口径的金刚石钻进增大2050。7.5.3 钻进操作要求7.5.3.1 应采用宽而深的内外水槽,以提高排粉效果和冷却钻头性能。7.5.3.2 其他按照 7.3.3 条款执行。7.6 低频振动钻进7.6.1 适用地层及要求7.6.1.1 砂、粉土、黏性土及卵砾石和碎石土等地层, 可选用低频振动钻进方法。7.6.1.2 低频振动钻进宜采用无阀管钻, 根据钻孔口径要求,其岩心管可用直径为

36、89mm168mm 无缝 钢管制成, 长度为 1.5m2.5m;岩心管的轴向侧面开 1 个2 个窗口, 长度为 500mm700mm,总宽度9XX/T XXXXXXXXX为岩心管本体直径的 0.3 倍0.6 倍;岩心管靴上部通过螺纹与岩心管链接, 下部有刃口,刃口锥度角 为 1020,管靴外径应比岩心管外径大 2 mm4 mm,内径则应比岩心管内径小 2 mm4mm。7.6.2 钻进技术参数7.6.2.1 振动器振动频率以 1200 次每分钟2500 次每分钟为宜。7.6.2.2 振动器工作时,最大振动力应比钻具重力大 2030。随孔深增加、钻具重力加大,可适 当调节振动力大小。7.6.3 钻

37、进操作要求7.6.3.1 钻进前应检查钻具及振动器的各个部件, 振动器内部应有充足的润滑油。7.6.3.2 将钻具与振动器接好,使天车、振动器、钻孔中心保持在一条垂线上。振动器与钻具连接紧 固。7.6.3.3 使用电驱动的振动器时, 经常检查电源线接头连接情况, 防止漏电和接触不良。7.6.3.4 启动振动器后, 缓慢放松钢丝绳,少松勤放, 不应一次放绳过多, 导致振动器倾斜。为防止 振动器倾斜,应设有导正钢丝绳或导正架。7.6.3.5 钻进中应根据进尺快慢和振动器工作稳定情况,适当调节上下冲头的间距, 保持钻进最佳效 果。7.6.3.6 遇有孔内阻力, 应边振动边提拉,不应强力提拉。7.7

38、高频振动钻进(声波钻进)7.7.1 适用地层和要求7.7.1.1 砂土、粉砂土、黏土、砾石、粗砾、漂砾、冰碛物、碎石堆、垃圾堆积物(包括木头、混凝土、 沥青等)覆盖层,砂岩、灰岩、页岩、板岩等软基岩层连续取心,可选用高频振动钻进(声波钻进)方 法。7.7.1.2 通常采用外层套管和内层钻管组成的双管系统。7.7.1.3 钻孔最大深度可达 120 m;取心直径 100mm 300mm。7.7.2 钻进操作要求7.7.2.1 应把振动器的振动频率调节到能够获得最快的钻进速度和最佳的取心率。7.7.2.2 一般,先利用内层钻管系统取心钻进约 3m,外层套管跟进至孔底。提取岩心管时,外层套管 保持原位

39、。岩心管和钻头继续向下钻进 3 m,套管跟进至孔底。重复以上步骤直至设计深度。7.7.2.3 外层套管既可与内层钻管同时向下推进, 也可超前内层钻管推进; 或内层钻管先向下推进, 采集非扰动的连续岩心样品并提出钻孔后,再推进外层套管。具体操作方法视地层条件、取样对象和取 样要求而定。7.7.2.4 钻进过程中的振动, 使外层套管容易起拔。为了防止脱扣,内层钻管应为右旋扣, 并且钻进 和取样时按顺时针方向回转。外层套管应为左旋扣,向下推进时按反时针方向回转。7.8 液动潜孔锤钻进7.8.1 适用地层和要求7.8.1.1 可钻性级别为 6 级12 级岩层, 可选用液动潜孔锤钻进方法。在坚硬、致密的

40、“打滑”岩层 可采用液动冲击回转钻进。7.8.1.2 液动冲击器可与绳索取心钻具配套组成金刚石绳索取心液动冲击器。10DZ/T XXXXXXXXX7.8.1.3 应根据钻进方法、钻孔深度、钻孔直径、岩石可钻性和破碎程度以及冲洗介质类型等合理选 用液动冲击器。硬质合金冲击回转钻进宜选用低频高功型冲击器,金刚石冲击回转钻进宜选用高频低功 型冲击器。7.8.2 钻进技术参数7.8.2.1 影响液动潜孔锤钻进效率的钻进参数主要有钻压、转速、冲击功和冲击频率等,选择范围按 照 DZ/T 0053 执行。7.8.2.2 硬质合金冲击回转钻进, 可采取低转速、适当钻压的钻进参数。7.8.2.3 金刚石冲击回

41、转钻进参数一般与金刚石回转钻进相近,钻压和转速可取金刚石回转钻进钻压 和转速的下限。7.8.2.4 冲洗液量直接影响液动冲击器的输出特性(冲击功和冲击频率等) 。在稳定地层中,应以满 足冲击器的额定泵量为主。7.8.3 钻进操作要求7.8.3.1 应选择转速调节范围较大、钻压控制精度较高的岩心钻机。硬质合金液动潜孔锤钻进时,钻 机的最低转速不高于 40r/min。7.8.3.2 应选择泵压大(2MPa6MPa)、泵量可调的泥浆泵。7.8.3.3 应选用心轴通孔直径较大、转动灵活、密封性好、耐高压维护方便的水龙头。7.8.3.4 泥浆泵高压胶管的内径不小于25mm,耐压不低于 10MPa。7.8

42、.3.5 通常在泥浆泵输出管与水龙头高压胶管之间设置稳压罐。稳压罐容积应不小于 0.03m3 ,安全 压力不低于 15MPa。7.8.3.6 冲击回转钻进主要采用专门为冲击回转钻进设计的硬质合金或金刚石钻头, 也可采用硬质合 金翼状钻头、牙轮钻头。孕镶钻头的金刚石粒度通常大于 60 目,浓度以 7590为宜。应适当增加 钻头的水口、水槽过水断面,降低液动冲击器背压。7.8.3.7 应根据岩层特性、钻进深度、冲击器性能要求等情况正确选择冲洗液类型, 确定性能参数。 应使用含砂量低、润滑性能和流变特性好的冲洗液。7.8.3.8 宜采用清水或低固相冲洗液,并使用旋流除泥器、离心机等净化处理设备对冲洗

43、液净化处理。 7.8.3.9 冲击器下孔前应检查各部件的配合安装,启用新的冲击器时,应先在孔口进行压水冲击试验, 如发现工作异常,及时处置。7.8.3.10 钻具连接时要拧紧接头螺纹,确保钻具螺纹密封良好。7.8.3.11 升降钻具要稳, 不应猛拉猛蹾, 防止损伤钻头。7.8.3.12 启动冲击器时, 应缓慢逐步增大泵量。7.8.3.13 使用各种间隙配合的冲击器时, 应定期检查、调整锤程、阀程。7.8.3.14 钻进时,应注意观察泵量和水泵压力的变化,并据此判断孔内情况。遇到异常情况应及时提 钻检查。7.8.3.15 暂时不用的冲击器, 应擦拭干净、涂油、妥善保管。7.9 气动潜孔锤钻进7.9.1 适用地层和要求7.9.1.1 中硬以上岩石或胶结的卵石、漂石层,可选用气动潜孔锤钻进。7.9.1.2 在坚硬、弱含水且水位很深的岩层中钻进,可选用低压气动潜孔锤钻进;在水位浅的坚硬基 岩或胶结的卵石、漂石层中钻进时, 可用高压气动潜孔锤钻进。11XX/T XXXXXXXXX7.9.2 技术参数选择7.9.2.1 供气量供气量应根据潜孔锤对风量的要求和钻孔环状

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