钻探施工手册(终)

新疆吐哈煤田

库木塔格—沙尔湖煤炭资源勘查项目

钻探施工手册

新疆地质矿产开发局第一地质大队

一、施工技术管理

（一）施工技术过程

机长到钻探技术组领“准许施工通知单”，交地质技术组领“钻探工程设计地质指示书”和“钻孔定位和机械安装通知书”后安装设备，安装完毕后由地质、钻探、安全、设备现场验收，合格后由地质技术组发“开孔检查验收单”和“开孔通知书”并召开技术会议后开孔。

施工中如设计钻孔孔深变化，由地质技术组发“钻孔变更任务通知书”，达到地质目的的由地质技术组发放“钻孔终孔通知书”，电测井后，需要水文观测的进行水文观测，然后根据地质技术组下发的“钻孔封孔设计和封孔记录”封闭钻孔，最后移交岩心并发放“岩矿心验收单”。

（二）钻探报表管理

钻探工程设计地质指示书、钻孔定位和机械安装通知书、开孔检查验收单、钻孔开孔通知书、钻孔弯曲度测定记录表、钻孔孔深误差检查表、钻孔变更任务通知书、钻孔终孔通知书、钻孔封孔设计和封孔记录、岩矿心验收单、钻孔质量验收报告均由地质技术组提供，一式二份。

钻进原始班报表、简易水文观测表机长到材料组领用，一式一份。 施工过程中以上所有资料由机长用档案盒保存好。

钻孔终孔后地质提供的一式二份资料的一份和钻进原始班报表交钻探技术组，一份和简易水文观测表交地质技术组，资料齐全后钻探技术组安排下一个钻孔。

机台使用的原始班报表、测斜表、孔深校正表、简易水文观测表要有文件夹夹好，保持干净、整洁。

（三）钻探标识管理 1、报表编写要求

（1）黑色钢笔或黑色中性笔书写，原始报表班统一使用24小时制，上三班的时间为：中班9.00时-17.00时，晚班17.00-1.00，早班1.00-9.00，上二班的时间为：中班9.00时-21.00时，晚班21.00-9.00。

（2）钻孔施工过程中从开孔至终孔，任何情况下每班必须要有报表。 （3）班报表中时间划分为：

纯钻时间（钻具到底后正式钻进至捞取岩心的时间）；

辅助时间（配备钻具、提下大钻、捞取岩心、搅拌泥浆的时间、简易水文观测、机台测斜、校正孔深、水泥封闭、扩孔时间、下套管时间）；

修理时间（停止钻进，专门从事修理设备的时间）；

停待时间（指刮大风停钻、待水停钻、待料停钻、封水泥凝固停钻的时间，要分别注明是哪种停钻）；

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事故时间（指钻孔事故开始处理至事故处理完毕恢复正常钻进的时间，注意处理事故也要记录班报表，包括每次下的工具，打捞上来的器具）；

测井时间（指物探测井的时间，不包括机台测斜时间）；

终孔静止观测（指终孔后水文要求做的24小时水文静止观测时间，不包括机台简易水文观测）；

封闭钻孔时间（指终孔后专门从事钻孔水泥封闭钻孔的时间）。 （4）班报表中注明：

注明开孔、换径孔径、孔深，下入各类套管每根套管长度及总长数据； 注明测斜孔深、顶角、方位角数据；

注明校正钻杆孔深、校正前和校正后每根钻杆、钻具长度，校正前、后的总长，前后误差值，未超过允许值的要注明未改正孔深，如超过允许值的要注明孔深改正为多少。

2、岩心牌要求

统一采用一队提供的塑料岩心牌，岩心牌要用尖的铁钉刻录清楚。 3、岩心箱要求

统一采用一队提供的塑料岩心盒，矿区为“沙尔湖煤矿”。 4、孔口墩标志

矿 区：沙尔湖煤矿

施工机号： #

施工孔号：ZK

开孔日期：2009年 月 日

终孔日期：2009年 月 日

终孔孔深： 米

施工单位：新疆地矿局第一地质大

队

说明：孔口墩标志要求用425#水泥砂浆，长50cm×宽50cm×高30cm（用木制模具），墩中央有2米铁管与钻孔连接，以免孔口墩移位。孔口墩要用抹平，字体刻录出来，并用红油漆涂抹字槽。

5、统计汇报

各机双日要求向钻探统计组汇报钻探进度。

施工单位： 填报日期：

机 号： 设计孔深： 米

孔 号： 实际孔深： 米 米 月日 纯钻 辅助 修理 停待 事故 测井 终孔静止观测 班 班 班 班 班 班 合计 封闭钻孔

二、物质供应管理

本次勘探指挥部设立临时材料库，各机台15日计划材料。

机台材料计划单

施工单位： 施工机号： 计划人： 材料名称 型号及规格 计划数量 计划领用日期 备注 填报日期： 2

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三、安全生产管理

（一）安全管理规定

1、施工单位必须向指挥部提供建立健全的安全生产责任制度、安全检查制度、安全教育培训制度、安全生产会议制度、安全生产奖惩制度等，且所有安全管理制度应在6、未配备可靠通讯工具，无法保持联络畅通，处罚400元/次。 7、个人防护用品配备使用不符合，处罚100元/次。

8、在施工过程中，若发现施工单位现场设备、人员配备出现漏缺未能及时弥补，或屡次出现违纪违规现象，指挥部有权对施工单位采取停钻或清场处理。

施工作业现场造册备查。

2、施工的主要生产设备、主要的安全防护设施等明细清单，主要生产设备应保持适用状态，主要安全防护设施应保持可靠、有效。

3、勘探施工现场配电系统应采取可靠的保护接零或保护接地安全措施，所有电气线路必须使用电缆并按要求敷设。

4、施工单位的施工现场必须配备一套“必须带安全帽”、“严禁酒后上岗”、“严禁烟火”、“当心触电”、“防机械伤人”、“必须须安全带”、“当心坠落”等内容的铁质安全标志牌。

5、在发电机和油罐附近配臵6个以上灭火器。

6、施工单位必须为每位从业人员配备颜色一致的工作服，施工现场作业人员必须配备防砸鞋。有塔上作业的钻探机台配备至少5块安装板、5条以上的安全带。

7、施工单位进场时，指挥部应当组织有关人员对以上设备情况进行现场检查，不符合要求的施工单位应当进行整改。

（二）施工现场安全管理

1、施工单位应当按照《地质勘探安全规程》及有关安全生产法律法规建立安全管理机构或配备专兼职安全管理人员，每部机台应当至少指定一名兼职安全员负责机台具体安全工作。

2、指挥部对施工单位进行不定期的安全检查。施工单位要做好各类安全生产活动（安全检查记录、交接班记录、维修保养记录），并作为甲方安全检查的一项重要内容。施工单位应随时接受指挥部安全管理人员的监督、检查，对检查出的安全生产隐患应及时整改。

3、施工单位要做到文明施工，严禁赌博、酗酒、打架斗殴和其他不健康活动，注意保护野生动物，对国家级保护动物不得随意捕杀。

4、施工单位对施工完的钻孔，人员撤离前，必须处理好生活垃圾，要做到“人走场清”。如恢复地理原貌不到位，指挥部要强制施工单位补做工作，并做经济处罚。 （三）违纪违规处罚

1、生活、生产现场恢复不到位，处罚1000元/孔。 2、钻塔设备安装不符合，处罚200元/次。

3、机电设备安装及线路敷设不符合，处罚200元/次。 4、车辆驾驶出现客货混装等违规操作处罚200元/次。

5、安全防护设施完整、灵活、可靠程度不符合，处罚100元/次。

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四、机台现场管理

五、机台文明施工

（一）机台必须配备完整地板、要求铺设牢固、平整、干净。（二）钻塔塔衣要求完整、整齐、安全。（三）钻探设备要求布局合理。（四）柴油机要求用帆布架棚子，防风防晒，排气管要朝下。（五）各类标志要求悬挂整齐。（六）所有管材要摆放整齐。（一）机场要用小彩旗设臵安全施工区域。（二）钻塔上要用红旗做标志。（三）禁止在机场吸烟。（四）机场要有施工机台标志牌。（五）上班时间一律穿着统一工装。（六）施工现场（含宿舍、食堂等）要保持整洁卫生，不得有垃圾。（七）机台离开孔位时要平整场地，垃圾隐埋，泥浆池填平。（八）每个机台要建立临时厕所，并用帆布三面围住。（九）钻探设备和机具要保持整齐、洁净，每施工一个钻孔至少擦洗一次。钻探施工手册 钻探施工手册

六、煤田钻孔质量标准

（一）钻探煤层质量标准 项优 质 目 符合下列条件之一： 1、初见煤（顶末）和止煤（底初）两个回次的岩煤芯缺失量的总和不大于下列规定： 煤层真厚度缺失量总和 （1）最低可采厚度～1.30米，不大于0.20米； （2） 1.31～3.50米，不大于0.30米； 煤 （3）大于3.50米，不大于层 0.40米。 厚 2、钻探所确定的煤层厚度，经度 可靠的测井资料验证比较，两者的差值不大于下列规定： 煤层真厚度缺失量总和 （1）最低可采厚度～1.30米，不大于0.10米； （2） 1.31～3.50米，不大于0.20米； （3）大于3.50米，不大于0.30米。 符合下列各项条件： 1、按确定的煤层厚度计算，煤 煤层的长度采取率不低90%； 芯 2、按煤芯送样重量计算，重采 量采取率不低于75%； 取 3、煤层结构清楚，煤芯不污染，不燃烧变质，不混入杂物。 合 格 符合下列条件之一： 1、初见煤（顶末）和止煤（底初）两个回次的岩煤芯缺失量的总和不大于下列规定： 煤层真厚度缺失量总和 （1）最低可采厚度～1.30米，不大于0.30米； （2） 1.31～3.50米，不大于0.40米； （3）大于3.50米，不大于0.50米。 2、钻探所确定的煤层厚度，经可靠的测井资料验证比较，两者的差值不大于下列规定： 煤层真厚度缺失量总和 （1）最低可采厚度～1.30米，不大于0.20米； （2） 1.31～3.50米，不大于0.30米； （3）大于3.50米，不大于0.40米。 符合下列各项条件： 1、按确定的煤层厚度计算，煤层的长度采取率不低75%； 2、按煤芯送样重量计算，重量采取率不低于60%； 3、煤层结构清楚，煤芯不污染，不燃烧变质，不混入杂物。 不合格 项目 煤 层 深 度 原 始 记 录 优 质 在煤层顶板以上或底板以下各10米的范围之内已经准确地丈量钻具，误差不大于1.5‰，且已合理平差。 合 格 在煤层顶板以上或底板以下各10米的范围之内已经准确地丈量钻具，且已合理平差。 不合格 达不到合格标准者为不合格 小班原始记录和打煤报告书均按规定的格式和填写要求，及时认真填写，字迹清楚、准确，无涂改现象。(并且将见煤和过煤深度记录做特殊备注。) 对采用绳索取心工艺采取的煤层，按煤层厚度（2）验收。 达 不 到 合 格 标 准 者 为 不 合 格 岩 层 煤 层 （二）全孔钻探工程质量标准

项 目 特 级 孔 钻孔设计要求钻探确定厚度、结构和采取煤芯的煤层，均按有关规程的要求进行了采取，并且其中有三分之二以上（含三分之二）的煤层符合“钻探煤层质量标准”的优质标准，其余均符合合格标准。 钻孔设计要求采取岩芯的层段，岩芯采取率均比勘探设计（或实施细则）的规定提高10%以上。 岩芯洗净，顺序编号，贴票，装箱妥善保管。 达到钻孔设计所规定的要求。 甲 级 孔 乙级孔 钻孔设计要求钻探确定厚度、结构和采取煤芯的煤层，均按有关规程的要求进行了采取，并且全部符合“钻探煤层质量标准”的合格标达不到准。 甲级孔 标准又 钻孔设计要求采取岩芯的层段，岩芯采取率均比勘探设计（或实施细则）所规定的要求。 岩芯洗净，顺序编号，贴票，装箱妥善保管。 达到钻孔设计所规定的要求。 不属于 废孔者 为乙级 孔 终孔 层位

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项 目 孔 斜 简易水文地质观测 特 级 孔 按钻孔设计规定的终孔层位的实际深度计算，孔斜度不超过下列规定： 终孔层位深度 孔斜度 ≤300米 3° 400米 4° 500米 5° 600米 6° 700米 7° 800米 8° 900米 9° 1000米 10° 1100米 11° 1200米 12° 1、观测的项目和内容达到钻孔设计或规程规定的要求。 2、钻孔设计要求做消耗量和回次水位观测的钻孔，观测次数分别达到应测次数的100%。 钻孔 封闭 原始 记录 其他有益矿产、专门性采样（如水样、瓦斯样、岩矿样、岩土样等）设计以及钻孔结构、含水层隔离等，达到钻孔设计所规定的要求。 要求 说明：属于下列情况之一者，即为废孔： 1、因钻探施工原因，没有达到钻孔的任何设计目的者；

2、因钻探施工原因，没有达到钻孔的主要设计目的，需要补孔重打者；

3、钻孔的终孔深度大于100米，但因钻探原因而没有测斜资料者；或钻孔中的任一测斜点的孔斜度等于或大于5°，但没有取得系统的方位角资料，使地质资料无法使用者。

甲 级 孔 按钻孔设计规定的终孔层位的实际深度计算，孔斜度不超过下列规定： 终孔层位深度 孔斜度 ≤300米 5° 400米 6°30′ 500米 8° 600米 9°30′ 700米 10°30′ 800米 11°30′ 900米 12°30′ 1000米 13°30′ 1100米 14°30′ 1200米 15°30′ 1、同左。 2、钻孔设计要求做消耗量和回次水位观测的钻孔，取芯钻进时的观测次数分别不低于应测次数的80%；无芯钻进时分别不低于应测次数的90%，并做到测点分布均匀。 按封孔设计要求和钻探规程的规定进行封闭，每个封闭段经取样检查合格，孔口埋标（暗标或明标），提出封孔报告。 各项原始记录均按规定的格式内容和填写要求，认真填写，做到及时、准确、清楚、完整。 乙级孔 七、泥浆参考配方（主要针对绳索取心钻进）

（一）预泡

CMC预泡：1000公斤淡水加10公斤浸泡至全部溶解后使用。

聚丙烯酸钾预泡：1000公斤淡水加5公斤浸泡至全部溶解后使用。 （二）开孔泥浆（覆盖层）

900公斤水+ 10公斤纯碱（搅拌5分钟）+100公斤膨润土（搅拌20分钟） （三）泥岩层

700～800公斤水+2公斤纯碱（搅拌3分钟）+15～20公斤膨润土（搅拌15分钟）+腐植酸钾25公斤（搅拌5分钟）+CMC液体60公斤（搅拌3分钟）+聚丙烯酸钾液体60公斤（搅拌3分钟）

若地层漏失可加发泡剂5～10公斤

（四）泥质砂岩、完整砂岩、完整砾岩、层松散砂岩、砾岩层

700～800公斤水+2～3公斤纯碱（搅拌3分钟）+25～30公斤膨润土（搅拌15分钟）+腐植酸钾25～40公斤（搅拌5分钟）+CMC液体60公斤（搅拌3分钟）+聚丙烯酸钾液体60公斤（搅拌5分钟）

若地层漏失可加发泡剂5～10公斤 （五）煤层

700～800公斤水+2公斤纯碱（搅拌3分钟）+15公斤膨润土（搅拌15分钟）+腐植酸钾25公斤（搅拌5分钟）+CMC液体60公斤（搅拌3分钟）+聚丙烯酸钾液体60公斤（搅拌5分钟）+加发泡剂15～20公斤（搅拌5分钟）

注：如果工区水质稍咸，可适当增加纯碱，CMC液体及聚丙烯酸钾液体的用量。

达不到甲级孔标准又不属于 废孔者为乙级孔 八、施工关键技术

（一）取心关键技术

第四系覆盖层取心可采用投砾料结合干烧取心，岩石孔段用一般单动双管钻具能够保证，而在煤层中要使用局部反循环钻具取心，对于普钻可能还需要使用半合管钻具，在煤层和孔深后严禁干烧。

（二）泥浆关键技术

无论在全孔漏失情况下，必须坚持使用泥浆配方钻进，绝对不能改用清水钻进，否则孔壁极易坍塌。

（三）堵漏关键技术

该煤田使用泥浆后，煤层上部一般能返水二分之一左右，进入煤层后大部分钻孔使用上述泥浆还是出现全孔漏失，水位很低，我们采用植物胶、棉籽壳、膨润土、锯末、麻绳加水搅拌成稠糊状。

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对于绳钻钻进在取心投内管前从绳索钻杆内灌入一桶，开泵压入孔底，再投内管钻进，灌入后一般能返水四分之一左右。如不能马上见效，必须连续用上述方法堵漏，到一定阶段就会返一定量的泥浆。

（四）顶漏钻进关键技术

矿区煤层底部有一主厚煤层，主煤层采用泥浆和上述堵漏方法，还是全孔漏失，而且一次投入十桶以上堵漏材料也不会返水，泵压为零。

顶漏钻进因泵压为零，关键要防止糊钻、烧钻的出现，所以要求做到：

1、水位以上钻杆可抹黄油，以减小钻具阻力，还可以从井口慢慢灌入泥浆润滑钻杆。

2、为保证钻进前泥浆到达孔底，应该做到每回次钻进前通过钻孔水位高度，计算水位上部钻杆容积，再计算水泵压送时间，并延长3分钟以上方可扫孔钻进。

例子：

75绳索钻杆容积计算公式为：2.92×水位（米） 水泵压送时间计算公式为：钻杆容积÷水泵泵量 BW250泵1档35、2档60

某孔使用75绳索钻杆顶漏钻进，在钻杆内测得水位为85米，水泵泵量为2档，试计算多少时间才能允许扫孔钻进。

解：钻杆容积为：2.92×85=248.2

水泵压送时间为：248.2÷60=4.17分钟（即4分8秒） 即延长7分8秒后方为扫孔钻进。 （五）钻具配备

绳索钻进700米以上要用墩粗加厚钻杆，金刚石钻头外径78毫米，扩孔器外径78.5毫米。

（六）其它关键技术

1、泥浆池不能少于3个，要大要深、泥浆槽要长。

2、钻杆质量必须要好，应单根检查，尽量使用全新钻杆或次全新钻杆。正常钻进不超过4天要提大钻专门检查钻杆接头和钻具，检查时要用毛巾抹掉钻杆上的泥浆一个一个接头仔细观察。

3、保证钻机油压系统、离合系统正常有力。

4、保证提升系统工具的可靠性。主要是夹持器及夹持器卡瓦，钻机上、下卡瓦有效卡住钻杆，立轴接头、提引接头丝扣必须要好。

5、泥浆泵皮碗运转一周，缸套、弹子、弹子座运转一月换新。泥浆按配方执行，由机长主抓泥浆。

6、提大钻要慢，必要时回灌泥浆。孔深时打捞岩心要提上几根立根。 7、保证设备正常运转，出现机械故障时想办法将钻具提上来。

8、钻机转速原则不超过550转/分钟，主煤层中不超过315转/分钟。 9、严格钻探操作规程，不得出现人为操作事故。 10、机长一定要掌握孔内情况，并作好详细记录。 11、班长亲自操作钻机，在钻具悬空而卡盘又未卡紧的情况下，制动手把不得离人。 12、钻具停留在孔内时间不宜太长，如遇特殊情况想尽一切办法将钻杆提出孔外。 13、提下大钻必须使用绳索钻杆专用接头，接头应上紧，上塔人员不得先松开一部分丝扣，夹持器一定要用鎯头砸紧。

14、开钻前由机长必须认真培训钻探操作规程要点，防止人为事故的发生。

15、顶漏钻进时，由专人守护水泵高压皮管的跳动情况，如不跳动应立即通知班长停止钻进，检查水泵，但不能时间太长，防止粘附卡钻的出现。

16、顶漏钻进时，每回次钻进合立轴前，要开泵检查水泵是否上水，上水后的压力是否足够。

17、顶漏钻进时，班长应认真操作，发现孔内阻力增大时，应先上顶，后关车。 18、顶漏钻进时，要求提出一个立根后才能取心。

19、顶漏钻进时，水位以上干钻杆可抹黄油，以减小钻具阻力。还可以从井口慢慢灌入泥浆润滑钻杆。

20、必须用泥浆搅拌桶按规定配方搅拌泥浆。

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