EJ T 1140-2002 地浸砂岩型铀矿钻探规范.pdf

1、ICS 27. 120.30 F 40 备案号：11072-2003 中华人民共和国核行业标准EJ/T 1140一2002地浸砂岩型铀矿钻探规范Dri I I ing specificat i。ns。nin-situ leaching sandst。neuranium dep。sit 2002-11-20发布2003一02一01实施国防科学技术工业委员会发布EJ/T 1140-2002 目次前言.II 1 范围. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2 规范性引用文件. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 3 术语、符号和缩略语. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 4 钻探设备选择、配套与管理.1 5 钻进方法与钻进工艺.4 6 钻孔冲洗介质技术.18 7 取心操作技术.23 8 孔内事故预防与处理.25 9 钻孔质量保证与评价.25 10 安全生产.27 11 钻探施工技术管理.27 EJ/T 1140-2002 本标准由中国核工业集团公司提出。本标准由核工业标准化研究所归口。本标准起草单位：中国核工业地质局。目IJ昌本标准主要起草人：姜德英、张富兰、申庆民、张海洼、黄卫东、刘晓阳、林文彬。II EJ/T 1140-2002 地浸砂岩型铀矿钻探规范

4、1 范围本标准规定了地浸砂岩型铀矿地质勘查和地浸工艺钻探工程装备技术、钻进工艺技术、设计与施工技术的主要技术条件和要求。本标准适用于地浸砂岩型铀矿地质勘查钻探工程，也适用于地浸工艺孔钻探工程施工。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB 15848 铀矿地质辐射防护和环境保护规定GB/T 16950 金刚石岩心钻探钻具设备GB/T 16951 金刚石绳索取心钻探

5、钻具设备EJ/T 275 铀矿地质生产安全规程盯IT299 铀矿水文地质勘探规范盯IT1052 放射性矿产资源钻探规程盯IT1070 铀矿岩矿心管理规定YB/T 5052 金刚石岩心钻探用无缝钢管3 术语、符号和缩略语本章无条文。4 钻探设备选择、配套与管理4. 1 钻探设备选择原则根据施工地区地层、地形、地貌、气候条件和确定的钻孔结构、钻进方法，合理选择钻探设备：一一优先选用移动式钻探机组：一一选择立轴式液压钻机，应具有扭矩大、提升能力大、立轴通孔直径大和低档转速等主要特点：一一钻机应配有孔底压力指示表、扭矩表、电流表、电压表等仪表：一一配备的泥浆泵组，泵压不小于6MPa，最大泵量不小于25

6、0Umin（地浸工艺孔钻探为300Umin），泵组可无级调速并配有除在扣除泥设备：一一配备的泥浆搅拌机，容量不小于lm3;一一钻塔应具有足够的承载能力，宜选配人字塔或榄杆式钻I苔，实施整体起放和搬迁：一一自制钻塔必须进行应力计算和载荷试验：一一优先选择节能型移动式柴油发电机组，其输出功率：驱动设备功率（1.21.5):1，并具有在风沙、高温和寒冷气候条件下工作性能稳定、节油等特点：EJ/T 1140一2002一一配备的拧管机，通孔直径大于150mm。4.2 设备配套4.2. 1 常用设备常用设备配套推荐表见表lo表1常用设备配套推荐表钻机泥浆泵孔深动力设备钻t菩类型基台木断面ID 功率功率kW

7、 mm 型号k咽型号kW 0 300 JU-1000 30 NBB-250 30 90 13m人字塔200 200 XY-42 JU-1000 NBB-250 300 600 XY-5 30 50 BW-320 30 50 120 13m18m人字塔220 220 XY-44 TBW-350 4.2.2 移动式钻探机组移动式钻探机组设备配套推荐表见表2。表2移动式钻探机组设备配套推荐表序号设备名称及型号规格配套情况移动式钻探车1辆2 移动式电站1个3 钻具材料拖车（带泥浆搅拌机1辆4 牵引设备2个3个机组配一台5 泊罐车2个3个机组配一辆6 水罐车1辆7 寝车2辆3辆8 餐车1辆9 运输军1辆

8、10 交通车1辆2 EJ/T 1140-2002 4.2.3 普通钻探机组普通钻探机组设备配套推荐表见表3。表3普通钻探机组设备配套推荐表序号设备名称及型号规格配套情况立轴式液压钻机1台2 泥浆泵组l台3 钻塔1 付4 运输车l辆5 液压汽车吊车02T16T)2个3个机组配一辆6 泥浆搅拌机l台7 移动式电站l个8 寝车2辆3辆9 餐车1辆10 交通车l辆11 水罐车l辆12 汹罐车2个3个机组配一辆4.2.4 多工艺空气钻进设备选择多工艺空气钻进设备时，除机组配套设备外，还须配备专用设备：一一空气洗井钻进应配备空压机和抽风机以及井口密封装置、气水分离器、冷凝器（冻土层使用）、混合装置、检测仪

9、表（真空表、流量表、压力表、温度计）、集尘器等：一一空气泡沫钻机应配备空压机和泡沫液灌注泵以及泡沫发生器等。4.2.5 地浸工艺孔钻探设备及配套技术要求4. 2. 5. 1 地浸工艺孔钻探设备在各种矿山地质条件下，可使用不同类型和型号的钻头进行高速钻进。4.2.5.2 地浸工艺孔钻探设备能确保各种不同材质（钢、聚乙烯、玻璃钢等）的管材或软管的升降作业。4.2.5.3 地浸工艺孔钻探设备有利于使用不同的净化剂和不同的揭露、开采矿层的方法。4. 2. 5. 4.地浸工艺孔钻探设备及配套技术能高质量地固结由不同材料构筑的套管柱和生产柱，同时也能高质量地隔离工作液和产品液。4.2.5.5 地浸工艺孔钻

10、探设备及配套技术在钻进过程和建井安装中，能保证辅助性作业有高的机械化水平，同时，钻机拆、迁、安装工作实现快速机械化。4.2.5.6 冬季施工时机组场房内应有供暖设施，同时，机组要安装好移动式可加热的冲洗液循环系统。4. 3 钻探设备管理3 EJ/T 1140一20024.3. 1 钻探设备的范围钻探设备主要包括钻机、泥浆泵、发电机组、泥浆搅拌机、拧管机、钻塔、空压机等。4.3.2 钻探设备的事故标准4. 3. 2. 1 凡设备因非正常损坏，使运转中设备连续停止工作8h以上或设备损坏价值在1000元以上者，均为设备事故。4.3.2.2 设备在使用过程中，因事故造成设备主体损坏，或设备损坏价值在万

11、元以上者，称为设备重大事故。4.3.3 钻探设备的登记和使用4. 3. 3. 1 所用的钻探设备，应根据编号登记注册，建立设备档案，并按动态分为开动、备用、待修、将报废和闲置五大类。4.3.3.2 设备接收单位在使用和更换设备时，应由设备主管人员登记备案。4.3.3.3 机台人员在使用设备时，应严格遵守有关操作规程，不得超负荷运转，应及时准确地填写设备运转记录表。4.3.3.4 日常维护为每班一次，定期小修为每终一个钻孔一次。4.3.3. 5 主要钻探设备的定期检修时间见表4。表4主要钻探设备定期检修时间表单位为小时检修时间设备类型小修中修大修钻机900 1080 40004300 10000

12、 12900 泥浆泵600 720 40004300 8000 8640 发电机组900 1080 40004300 8000 8640 空压机900 1080 40004300 8000 8640 4.3.4 设备事故的责任处理发生事故设备后，当班人员应写出书面事故报告。对设备事故的性质和责任，设备管理部门应会同有关人员进行分析、鉴定，并根据有关规定提出处理意见。4.3.5 设备的正常使用及保养设备的正常使用及保养按EJ/T1502执行。5 钻进方法与钻进工艺5. 1 选择的原则根据岩石的物理机械性质、岩层的复杂程度、取心的难易程度、钻孔结构及用途、地质设计要求、施工条件及经济效益等因素，选

13、择和确定钻进方法和钻进工艺。5.2 钻进方法的选择5. 2. 1 地浸砂岩型铀矿钻探钻遇的地层常见的是中新生代盆地疏松地层和硬夹层与松散岩层交互频繁的地层组合。因V级岩石占80%90%,VIVlil级岩石占3%5%，区级以上岩石钻遇机会少。中研磨性地层钻遇机会多，强研磨性地层钻遇机会少。5.2.2 根据岩石的硬度和研磨性选择钻进方法，常用钻进方法见表5.4 EJ/T 1140-2002 表5常用钻进方法分类软中硬硬岩石可钻性13 46 79 岩石研磨性弱弱中强弱中强取硬质合金钻进+ + + + + ，心钢粒钻进+ + + 钻PDC （复合片）钻头钻进+ + + + + + + 进金刚石钻进+

14、+ + 全面牙轮钻头钻进+ + + + + + + 钻进翼状钻头钻进+ 注z“”为适应的钻进方法5.2.3 常用钻头及其适应地层推荐表见表6.表6常用钻头及其适应地层推荐表类钻头型式岩石可钻性级别研磨性主要岩层别2 3 4 5 6 7 8 9 弱中强翼片钻头+ + + + 覆盖层、泥质页岩、砂页岩、泥岩不环翼钻头泥岩、粉砂岩取+ + + + ，心锐齿钻头+ + + + + + 砂砾石覆盖层钻镶齿牙轮钻头+ + + + + + + 钙质胶结砂砾石层、砂砾石层头复合片球形钻头+ + + + + 致密地层、软硬不均夹层螺旋肋骨钻头+ + + + 松软可塑性地层阶梯肋骨钻头+ + + + 砂岩、砂页岩

15、、松散岩层阶梯式钻头+ + + + + + 疏松地层薄壁钻头+ + + + + + 松散砂岩层取破扩式钻头+ + + + + 砂砾岩弱胶结），心11切削具钻头致密泥岩、砂岩钻+ + + + + + 头PDC （复合片钻头+ + + + + + + 钙质胶结均质砂砾岩PDC、硬质合金混镶钻头+ + + + + + 软硬不均夹层、软硬互层碎粒合金钻头+ + + + + 泥质粉砂岩胎块针状合金钻头+ + + + 石英砂岩钢柱针状合金钻头+ + + + + + 石英砂岩注：“”为适应的钻进方法5.3 钻孔结构的选择5 EJ/T 1140-2002 5.3. 1 钻孔结构设计技术合理确定钻孔结构，是地砂

16、岩型铀矿钻探的主要工艺技术之一。优化钻孔结构，有利于提高生产效率、钻孔质量和经济效益。钻孔结构的选择要充分考虑钻孔用途、地层特性、终孔口径、钻孔深度、钻进方法等因素。在保证钻孔质量和安全钻进的前提下，尽可能采用裸眼钻进，争取少换径，少下或不下套管。最大限度的简化钻孔结构。复杂地层要留备用口径。常用钻孔结构：一一一般钻孔结构：开孔口径110( 112) mm，一径到底，不变径：一水文地质钻孔结构：开孔口径130(132) mm，终孔口径110( 112) mm：开孔口径110 012) mm，终孔口径91(93) mm。5. 3.2 地浸工艺孔钻孔结构5.3.2. 1 地浸工艺孔钻孔分类：一一开

17、采孔（生产孔，包括注液孔和抽液孔：一一辅助孔，包括观测孔、检测孔、阻拦孔、勘探孔、压裂孔、排水孔、锚固孔等。5.3.2.2 采用化学溶浸剂进行地下浸出时，地浸工艺钻孔结构的技术要求t一一确保套管材料对化学侵蚀性介质具有很高的耐腐蚀性：一一在有岩层压力和液压负载的情况下，套管具有很高的机械强度：一一套管截面能便于修复工作的进行，能够进行水泥灌注的固井工作，能够建立工作液和产品液动态隔离带，能够及时地对地浸过程进行必要的地球物理和水文观察：一一钻进过程中，不应破坏下部不透水层的完整性，当需要钻透下部透水层时，能进行止水工作：一一开采钻孔的服务年限应大于或等于矿段的开采年限；一一安装聚乙烯套管柱，所

18、用加重物必须是惰性材料制成，或者加重物是可以回收的；一一为便于洗井，过滤器下部装有带口的沉淀管时，应考虑在洗井工序完成后封闭开口处的可能性：一一为预防钻孔套管外空间来自地表的工作溶液渗漏，必须采用专门的孔口装置，5.3.2.3 选择地浸钻孔生产孔结构应考虑下列主要因素z一一开采钻孔的设计生产能力：一一溶液提升装置的类型和结构：一一矿床的地理位置：一一过滤器的结构类型：一一矿床地质条件和水文地质条件，岩石物理机械性质，含矿层位埋深，含水层在剖面中的存在等：一一所采用的矿床开采系统及钻孔布置方式。5.3.2.4 地浸工艺钻孔结构类型：6 一一采用涨圈止水的单柱式钻孔结构，一般用于注液在：一一装有填

19、砾过滤器的单柱式钻孔结构，一般用于抽液孔。地浸工艺钻孔结构类型及典型结构见表7、表8.EJ/T门40-2002表7单柱式钻孔结构类型典型结构类型孔径组合过滤器类型及直径止水和固井生产柱直径采用涨圈（耐酸橡胶采用涨圈止水的单柱190 m、243nun至普通直缝式过滤器或件）止水：195mm、式生产结构（注液孔）矿层钻穿矿层至底圆盘式过滤器，243mm与生产柱之70mm150mm 部112皿140mmllOmm140mm 环状间隙采用粘土填充扩孔填砾过滤器单柱190mm至矿层上部直缝式过滤器或圆盘式生产孔结构（抽液隔水层243皿矿层式过滤器，环空充填砾料上部粘土充填l lOmm225mm 孔）19

20、0mm下部隔水层砾料，下至底部上至矿层顶板隔水层填砾采用空气升液器提升l lOmm140mm直产品液的联合式开来缝式过滤器或圆盘式70mm，下部过滤器柱生产孔结构抽液190皿过滤器，周围充填砾采用粘土克填及管柱为110孔料140mm 采用潜水泵提升产品190mm 直缝式过滤器或圆盘砾料上部充填止水材llOmm2 lOmm 液的联合式开采柱生295皿式过滤器，环空充填料（粘土充填或水泥（上租，便于安装潜产结构（抽液孔）325mm 砾料孔底至矿层顶灌注，水泥灌注时其水泵：下细，过滤器350mm 板隔水层）环空间为45皿50mm周围填砾）5.3.3 开孔钻进方法根据不同的地表岩层特点选择钻进方法：一

21、一在一般的冲积层、堆积层和砾石层开孔时，可用牙轮钻头、锥形钻头、小水口密集合金钻头，并用泥浆护孔，钻至一定深度后，根据需要埋设孔口管：一一在漂石、孤石和砾径较大的砾石层开孔时，应埋入定向管：一一在严重明塌地层或砾石层开孔，可采用Ji!管、锥形钻头带管锤击，留管护孔，注入快干水泥或化学浆液等方法，分段护壁，分段钻进。5.4 钻具与钻具级配5.4. 1 管材性能规格要求管材的规格应符合GB/T16950、GB/T16951的有关规定，管材的性能应符合YB/T5052的有关规定。7 EJ/T 1140-2002 表8地浸高流量开采孔的典型结构典型结构类型孔径组合过滤器类型及规格止水和固井生产柱矿层以

22、上采用直径295皿、346町、填哥、过滤器394皿：下部扩孔直径190mm243mm; 砾料厚度：lOOmm套管柱与孔壁外空间上部套管（生产柱）高流量抽液孔结构矿层扩孔直径200mm 水泥固井，环空间隙180mm、210mm295皿、346mm、45mm 50mm 394皿；套管柱直径滤管直径：110皿140mm、160mm、140mm 210mm 不稳定层段190.皿、填砾过滤器套管柱与孔壁环间隙243皿、295mm、40mm50阻，用水泥300mm且井筒上部区。346皿矿层上部稳砾料径向厚度2国井上部套管柱与生段有不稳定岩层时的定地层140mmlOOmm 200mm 产柱之环空间，下部ll

23、Omm140mm 生产孔结构190mm矿层346皿粘土或水泥封孔止水（扩孔底板隔水层滤管直径：110皿上部稠泥浆封住140mm190mm 140mm 5.4.2 管材报废规定钻杆直径磨损超过2.5mm岩心管直径磨损大于壁厚1/2，金刚石钻具外管直径磨损大于1/3，以及管材有裂纹，丝扣严重磨损、旷动或明显变形者，不得使用。5.4.3 钻具级配钻具应具有足够的强度和稳定性，以保证钻进安全和钻孔质量。钻孔深度、钻孔口径和钻进方法是合理选择钻具级配的重要因素。钻孔口径与钻具级配见表9，孔深与钻杆级配见表10。5.4.4 翼状钻头全面钻进钻具采用翼状钻头全面钻进时，钻头上部要连接6m8m长的四方或三方钻

24、杆（63mm、73mm), 在其侧面每隔lm镶焊一块肋骨（长lOOmm、厚lOmm12mm、宽22mm23mm), 6m长的四方钻杆镶焊4块即可。四方或三方钻杆上部连接镶嵌硬合金的旋转刮刀扶正器（扶正器直径与孔径尽可能保持最小间距，扶正器与孔壁应有足够大的支撑面，其直径等于钻头直径，长度0.5m1.Om）。5.4.5 牙轮钻头钻进钻具牙轮钻头钻进，必须配备钻链。5.4.6 取心钻具应根据不同地层特点、岩石物理机械性质、岩矿层完整程度、取心难易程度、钻进方法、钻孔用途以及工程质量要求等因素，选择取心钻具。在确保工程质量、安全顺利钻进前提下，钻具应尽可能地简单、易用、适用、耐用，有利于提高钻进效率

25、、岩（矿）心采取率与取心质量。SI EJ/T 1140-2002 表9钻孔口径与钻具级配表单位为毫米岩石级别钻孔直径钻杆直径岩心直径钻挺直径岩心营长度V级以下软岩层，不均质岩层中硬91130 50 89127 60、734000 6000 岩层VI级IX级中硬岩层，硬岩层软911 10 50、6089108 73、894000 6000 硬互层表10孔深与钻杆级配表孔深钻杆外径m mm 300 50 300 600 50、60地浸砂岩型铀矿钻探主要难取心地层与取心钻具选择见表11。表11主要难取心地层与取心钻具选择表难取心地层结构及岩性特点取，心钻具选择含砾砂岩、砂砾岩、与矿化关系密切的层间氧

26、化带发育其中：HD-216型球阀式单动双管钻具，HD一89/71多功能半合营单动双管钻具及配套取心钻头，绳索取心岩性复杂，互层频繁，松软破碎，无胶结钻具单营阔球（卸压式）干钻取心钻具，单管锥阀（有含矿含水层、结构极为酥松，易冲蚀、易磨损、易震碎、易t亏压式）干钻取心钻具，HD-216型投球式单动双管染钻具，HD一89/71多功能半合营单动双管钻具及配套取心钻头HD-216型投球式单动双管钻具，HD一89/71多功III级W级的灰黄灰绿、褐紫、红色砂岩、泥岩、砾岩、粉砂能半合管单动双管钻具及配套取心钻头，HD一91岩、砂质泥岩，不均质互层，岩性松软，易冲蚀、易磨损钢球式取心钻具，新型投球式双管双

27、动钻具，绳索取心钻具你罗系中统西山窑组灰白、灰黄、灰绿、褐红色细粗砂岩与HD-216型投球式单动双管钻具，新型投球式双管泥岩互层，岩性松软、怕冲、fl磨、取心率低、采心困难双动钻具，绳索取心钻具HD一89/71多功能半合营单动双管钻具及配套取深部含砾砂岩、砂砾岩硬胶结层，岩性软硬不均，砾石硬度平心钻头，单管锥阎（有压式）干钻取心钻具，冲击均四级CVI级Vlll级）左右，砾径20mm60mm不等，性脆、破回转钻具，单动双管钻具或单管钻具，抓簧式单动碎、岩心易磨、易冲、钻进易发生岩心堵塞双管取心钻具，可控式孔底反循环取心钻具，绳索取心钻具5.5 硬质合金钻进5. 5. 1 普通硬质合金取心钻头规格

28、钻头体壁厚7mm9mm，全民85mmlOOmm：水口高度lOmm15mm：钻头内壁上端要有锥度(1:5 1 :6) 5.5.2 硬质合金肋骨钻头规格9 EJ/T 1140-2002 肋骨钻头是在普通钻头体外镶焊肋骨片。肋骨片宽15mm20mm，高30mm40mm，水口高15mm20mmo肋骨片镶焊分平底状和阶梯状两种，阶梯状肋骨底部与钻头唇面相差lOmm：肋骨片有垂直状与螺旋状两种，螺旋状顺旋转方向倾斜45。5. 5.3 硬质合金阶梯式双管取心钻头密集式合金排列，钻头内出刃1.5mm 2.0mmo 5. 5.4 硬质合金薄壁单管取心钻头钻头密集式合金排列，内壁上端要有锥度，钻头内出刃1.5mm

29、2. Omm，水口为弧形，阶梯状肋骨。5.5.5 针状硬质合金钻头钻头有胎块式针状硬质合金钻头和钢柱式针状硬质合金钻头两种。胎块式针状硬质合金钻头，胎块规格以15mm25mm8.5mm为宜，针状合金直径以1.8mm2.2mm为宜：硬质合金端面积占胎块端面积的12%22%，研磨性大的岩层取上限，致密岩层取下限。钻头内壁上端应有锥度。5.5.6 硬质合金的选择与镶焊工艺5. 5. 6. 1 硬质合金的选择依据岩石物理机械性质合理选用硬质合金，钻探常用硬质合金类型见表l2o表12硬质合金类型选择表质非一一隙，一一隙一裂石一却一多FA二、击一一、一质：一性一质一均塑一均一非、软一破一硬较一较一较硬质合

30、金牌号状一形”金一看AAK一顶一状一小一切片一或一薄一白hm”ts、sf状一状一中柱一柱一、方一方一大n A-nE 户UPUVI-v ,- E-nU OO工hvi户uFUPUV-vI-vI ，画，户口4二na户U工U产UYYU品5.5.6.2 硬质合金的镶焊镶焊硬质合金的质量技术要求：一一镶焊硬质合金应采用挤压镶焊、浸渍镶焊等先进镶焊工艺：一一在软而完整的岩层中采用正角斜镶，在硬而有裂隙的岩层中应采用直镶或负前角镶焊，合金排列应具有掏槽、阶梯等特点：一一硬质合金的用量应根据岩性和钻头直径确定，在较硬、多裂隙、强研磨性岩层中，用量应多，反之可少：一一钻头内外出刃应分别一致，底出刃应平齐：一一硬质

31、合金必须焊平，其周围的问隙应充满焊液：一一镶焊时，不得吹歪合金、留有砂眼和铜疤：一一钻头主要技术参数见表13。表13硬质合金钻头主要技术参数表硬质合金出刃mm 镶焊角刃尖角岩石性质（切削角）（。）内出刃外出刃底出刃（。）松散、塑性、弱研磨性岩石2 2. 5 2.5 3 3 5 70 90 45 60 中硕、强研磨性岩石l 1. 5 1. 5 2 2 3 80-10 60 90 10 EJ/T 1140-2002 5.5. 7 取心钻进规程参数依据岩石物理机械性质、钻头直径，按表14表17选择钻进规程参数。表14硬质合金单管钻头（91rnm110rrm）钻进规程参数表规程参数软岩层中硬岩层(I级

32、III级）N级VI级压力kN 4 6 6 9 转速200 300 200 300 r Im i n 泵量20 70 60 90 Lim i n 表15干钻法（锥阀、球阀取心钻进规程参数表规程参数压力kN 转速r/min 泵量L/min 规程参数压力kN 转速r/min 泵量L/min 5.6 无岩心钻进（全面钻进）5. 6. 1 无岩心钻进钻头选择岩心管直径min 89 8 9 100 200 。表16硬质合金单动双管钻进规程参数表岩心管直径mm 10889 14 15 100 200 50 60 （中硬）80 90 （软根据不同岩石物理机械性质、地层特点和钻孔深度、钻孔口径选择钻头：一一在泥

33、岩、页岩、第四系覆盖层塑性地层宜选用翼状刮刀钻头：硬岩层（四级K级）8 12 150 200 60 90 108 10 100 200 。91/71 12 13 100 200 30 40 （中硬）70 80 （软）一一在砂岩、砂砾岩、砂砾石层、卵砾石层、破碎地层等中硬地层宣选用牙轮钻头：- 11 EJ/T 1140一2002在致密中硬地层、软硬不均夹层，宜选用复合片球型钻头。表17双动双管取心钻进规程参数表 岩心管直径mm 规程参数10889 压力10 12 kN 转速100 200 r/min 泵量80 100 L/min 5.6.2 翼状钻头钻进常用翼状钻头有三翼锥形钻头和三翼刮刀钻头，

34、其加工应符合设计要求。翼状钻头钻进规程参数见表18、表19。表18三翼锥型钻头钻进规程参数表钻头直径压力（翼片外径钻头体外径）适应地层kN mm 9165 10 15 W级以下泥岩、砂质泥岩、疏松砂岩风化岩层表土层等1 1065 12 18 表19三翼刮刀钻头钻进规程参数参照表钻头直径压力（翼片外径钻头体外径）适应地层kN mm 9173 V级以下页岩48 11073 在！、页岩及部分砂岩8 10 13073 冲积层及砾石层10 15 5. 6. 3 PDC （复合片）无岩心钻头钻进9171 8 10 100 200 60 80 转速泵量r/min L/ min 150 200 150 200

35、 转速泵量r/min LI min 250300 150 180 200 250 180 200 150 200 200 250 PDC C复合片）无岩心钻头最佳适应岩层是I级VIll级的软一中硬地层：不宜在破碎硬地层和强研磨性地层使用。其中内凹式三翼刮刀无心钻头适应的软、中硬互层岩层；圆弧形支柱式无心钻头适应的中硬、中等研磨性地层。12 EJ/T 1140一2002PDC C复合片）无岩心钻头钻进规程参数见表20。表20PDC （复合片）无岩心钻头钻进规程参数表钻头直径压力转速泵量mm kN r/min LI min 91 6.5 12 150 250 150 200 1 10 8.5 16

36、 120 200 250 300 150 15 25 100 200 300 400 190 18 38 80 150 600 850 注：每粒复合片极限轴载荷2kN。5.6.4 牙轮钻头钻进5. 6. 4. 1 牙轮钻头的选择根据不同岩石物理机械性质、地层特点和钻孔深度、钻孔口径选择牙轮钻头：一一在中硬地层宜选用镜齿牙轮钻头，在硬地层、不均质砾岩层宜选用镶齿（模型齿）牙轮钻头：一一地层页岩成分增加或泥浆密度加大时，宜选用偏移值大的钻头：钻进砂岩地层，宜选用偏移值小的钻头：一一在浅孔孔段，宜选用机械钻速快的钻头，如二牙轮钻头等：在深孔孔段，宜选用寿命长的钻头：一一在研磨性地层，直选用带有保径齿

37、的钻头：一一在易斜地层，宜选用偏移值小、无保径齿及齿宽面短的钻头：一一在硬的研磨性地层，宜选用无移轴或双锥齿（或球齿）钻头。地浸砂岩型铀矿钻探常用国产牙轮钻头选择见表21，牙轮钻头钻进规程参数见表22。表21地浸砂岩型铀矿钻探常用国产牙轮钻头选择表钻头名称类型结构特点适用地层普通统齿牙轮钻JR、R复锥牙轮，自洁式，超顶量和移轴量大，齿距和齿长松软及极软地层头（二牙轮、三大，齿夹角小牙轮ZR 复锥牙轮，自洁式，超顶量和移轴量大，齿距和齿长中软及软地层大，齿夹角小ZY、Y不移轴或移轴量小，小超顶距或无超顶距，齿较小，中硬及硬地层齿距小，齿尖角大新型镜齿牙轮钻y 在牙轮齿工作面一侧喷镀硬合金，寿命提

38、高，其余同中硬及硬地层，中等研磨头（三牙轮）上性地层镶齿（模形）牙非自洁式，单锥无超顶，无移轴，镶模形齿，齿尖角大厚度卵砾石覆盖层，钙轮钻头（二牙轮、y llO。120。质肢结（非均质）砾石层，三牙轮）硬夹层，中等研磨性地层混镶牙轮钻头Y-JT 模型齿与球型混镶，其余同上硬裂隙地层，其余同上（三牙轮）球齿牙轮钻头JY 镶球型齿硬至坚硬地层（工牙轮）保径牙轮钻头Y一JT镶模型齿、球型齿或模型齿球型齿混镶，牙轮边部镶强研磨性地层（三牙轮有碳化鸪齿或牙轮保径面13 EJ/T 1140-2002 表22牙轮钻头钻进规程参数表钻头直径压力转速泵量mm kN r/min L/ min 93 20 35 1

39、00 200 120 200 1 12 30 50 100 150 150 2SO 132 40 70 60 80 200 320 5. 6.4.2 牙轮钻头钻进技术牙轮钻进技术要求及注意事项：一一应采用钻挺或加重钻杆加压（钻挺直径应比钻头直径小一级，如93mm牙轮钻头用73mm钻挺）：一一孔内钻具应安装防斜导正装置：一一采用牙轮钻头钻进时，机台应配永磁打捞器：一一为了取得最佳的载荷和转速，应使用最大可行直径的钻杆：一一采用牙轮钻头钻进时，应尽可能使用能保持最佳钻进规程的钻探设备。5. 7 多工艺空气钻进5. 7. 1 空气洗井钻进5. 7. 1. 1 空气洗井钻进技术要求及规程参数5. 7.

40、 1. 1. 1 空气洗井钻进为降低钻杆内压力损失，尽量采用大直径钻杆，其直径一般为50mm、60mm，其水接头的心管通孔直径大于28mm。5. 7. 1. 1. 2 钻进塑性泥质岩和冰陨石时，在岩心管下端安装扶正器一扩孔器，以便获得理想钻进效果。5.7.1.1.3 当循环空气容量大时，为了降低局部阻力，应增大管柱与孔壁、岩心与岩心管之间的间隙（即增大双环状间隙），并加工专用钻头来满足下述技术条件：一当钻进V级回级岩石时，岩心与岩心管壁之间的间隙为2.0mm2.5mm，岩心管与孔壁之间的环状间隙为2.5mm3.0mr曰：一一为减少压力损失，在钻头体内外壁上就深水槽，在底唇硬质合金间开水口。5.

41、 7. 1. 1. 4 空气洗井钻进规程参数见表23。表23空气回转钻进技术参数钻孔孔径最三量, 数mm 110130 150190 压力kN 10 15 15 20 转速40 100 10 40 r/min 注z环状间隙冲洗介质上返流速注20m/s.5.7.1.2 空气洗井钻进工艺要求根据孔深及回次进只合理选配适当长度的取粉管。钻进过程中，保持合理的气量，并不得停气。回次终了采心前，要加大气量，吹净孔内岩粉，机上钻杆提出后再停气。在钻进湿度较大的岩层时，应适当加大取粉管长度（注1.5m）。5. 7.2 空气泡沫钻进5. 7. 2. 1空气泡沫钻进适用范围和钻具EJ/T 1140-2002 空

42、气泡沫钻进适用范围为：一一干旱或半干旱戈壁和沙漠地区：一一水源距施工现场较远的地区：一一高山供水困难的地区：一一具有大厚度水敏性地层；一一大漏失量的低压漏失层：一一难取心的地层：一一遇水贫化的矿种。空气泡沫钻进所使用钻具如下：一一外加厚普通钻杆、内加厚外平钻杆、绳索取心钻杆：一绳索取心钻具、双管双动钻具、双管单动钻具、单管钻具；一一硬质合金钻头、复合片钻头、金刚石钻头。5. 7.2. 2 空气泡沫钻进工艺空气泡沫钻进技术要求如下：一一钻进开始时，先启动注射泵送液再送气：钻进结束时，先关注射泵，后关空压机：一一在岩石较完整的地层采用单管钻进，加大给风量，并加大泡沫液浓度：将回次进尺限制在2m3m

43、，回次终了冲洗钻孔不少于15min:一一配制泡沫液按lm3水加入发泡剂5kg6kg、CMC或HPAM2kg3kg:一一钻进中，注意观察空气流量表和压力表的变化，发现异常及时停钻，并将钻具提离孔底上下活动钻具，恢复正常。压力急剧下降并形成不稳定泡沫时，必须增加泡沫液灌注量或减少空气量：一一钻进中要随时观察返出泡沫动态和均匀性，判断孔内涌水和漏失情况。如孔内涌水，返出泡沫为不连续的大气泡和水：有漏失时返出泡沫呈不均匀状态：一一根据情况，尽可能回收返出孔口的泡沫液以减少泡沫液的消耗，降低生产成本。空气泡沫钻进规程参数见表240表24空气泡沫钻进规程参数表孔径规程参数mm 110 91 压力7 10

44、68 kN 转速200 200 r/min 泡沫液灌垃量7.5 5 L/min 风压MP a 0. 7 1. 2 0. 7 1. 2 风量1. 5 3.0 0.8 1. 5 m/min 气液比(100 400) : 1 (100300) : 1 注：环状间隙冲洗介质上返流速：低速0.25m/s0.5m/s：中速0.25m/s 0. 7m/s：高速1.Om/s 1. 5m/s. 15 EJ/T 1140-2002 5. 7.3 充气泡沫泥浆钻进5. 7. 3. l 适用范围充气泡沫泥浆钻进的适用范围：一一漏失地层：一一干旱缺水地区：一一施工供水困难的地区：一一大厚度水敏性地层。5. 7.3.2

45、充气泥浆的特点充气泥浆是气、液、固三相较稳定的“泥浆包气”乳化液，其特点是比重小于1(0.8 0. 98) 携渣能力强，防渗漏效果好。5. 7. 3. 3 充气泥浆的制备充气泥浆的制备方法有两种方法：采用空气压缩机和不用空气压缩机。采用空气压缩机时，从空气压缩机引出压缩空气至高压管路的气液混合器。不用空气压缩机制备充气泥浆时，可直接在送水管路上借助专用的混合器而实现。5. 7.3.4充气泥浆的使用与维护充气泥浆的使用与维护要求如下：一更用前各机组进行组织学习，对泡沫泥浆的功效及各种处理剂加量进行认识，并制定维护办法：一一由于充气泥浆的粘度较大，所以采用充气泥浆时，循环槽的宽度应该比一般的增加5

46、0%,槽的坡度增加一倍：一一采用充气泥浆钻进时要想得到比较好的净化效果，应该采用旋流除砂器，经旋流除在！、器净化后的冲洗液必须重新充气：一一务必测定原始泥浆种性能，并在循环过程中定期检测性能，若出现泥浆性能变坏，密度升高，稳定性变差，泡沫分离等现象，及时查找原因采取措施：一一土层钻进时，若采用腐植酸饵，它有一定消泡性，因而要定期加入发泡剂充气，使性能保持稳定：一一砖红色泥岩层钻进，由于土的侵入而使泥浆稠化，应将稠化泥浆用泥浆泵通过回水管抽入搅拌机充气，重新利用：一一钻进穿过煤层，应彻底更换变质泥浆，并按照地层特点配制新鲜泥浆继续钻进：一一孔内漏失较大时，可以将适量的发泡剂撒入泥浆池泥浆泵吸水莲蓬头附近，让发泡剂随同泥浆吸入孔内，在钻头水口处喷射发泡，以降低泥浆密度，增大气举力，并携带与包裹岩粉，使泡沫泥浆形成包裹流体，对堵塞漏失层通道有显著效果。5.8 地浸工艺孔钻进5. 8. 1