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1、钻孔施工技术方案附件正文陕西省宁陕-柞水铅锌多金属矿调查2012年度工作方案附件 钻孔施工技术方案陕西省地质调查院二一二年三月陕西省宁陕-柞水铅锌多金属矿调查二一二年度工作方案附件 钻孔施工技术方案编 写 单 位：陕西省地质调查中心项目负责人：王洁明 编 写 人：王洁明 曹宏远 张永峰单位负责人：郭三民总 工 程 师：董王仓提 交 单 位：陕西省地质调查院提 交 时 间：二一二年三月第一章 基本情况与设计依据一、基本情况工作区隶属镇安、柞水、宁陕管辖，工作区拐点坐标：1082245，334717；1091936，334943；1085245，331733；1081742，331258。面积42

2、00平方千米。区内有西安-石泉（210）国道、西-康高速公路通过，交通便利（插图1）。调查区位于秦岭南坡，属暖温带山地气候。勘查区地处秦岭与巴山过渡地带，山坡陡峻，海拔最高2314m（区内东北角），最低1360m（窄庄），相对高差900余米。切割深度及密度均较大，地貌上属中高山，中高等切割地形区。区内水系发育，主要有：正河、旬河、东川河、沙河等。居民汉族为主，农耕为业，兼有养殖、土建等副业。农作物有稻、黍、薯、豆、麦等，林以松、栎、桦、杨、柏为主；近年以经济林为主体的核桃、板栗、樱桃、花椒、漆树等经济林带及药材、木耳、香菇，已成为陕西的主要产区之一。测区属暖温带半湿润型气候，四季分明，气温变化

3、较大，历年最高气温36C,最低气温-28C。多年平均降水量800mm，降水多集中在79月份。早霜始于10月下旬，晚霜终于次年3月下旬，无霜期215天；11月上旬次年2月下旬为积雪期。二、地质条件调查区位于南秦岭造山带南缘，北邻南秦岭与北秦岭结合带，构造活动强烈，褶断构造、逆冲推覆、走滑断裂构造发育，为成矿热液运移提供通道，这些广泛发育的主断裂衍生了大量的张性、扭张性次级断裂构造，成为主要赋矿空间；岩浆岩发育，从晋宁期到燕山期均有出露，调查区侵入岩以印支其为主，华里西期、燕山期次之。矿化形成与印支期侵入岩关系密切；地层属南秦岭地层分区之江口-柞水地层小区、镇安-旬阳坝地层小区，出露地层从青白口系

4、-中上泥盆系，地层单位较多，主要为碎屑岩、碳酸盐岩，少量变质岩。区内出露地层复杂 ，地层单位较多，以寒武系、志留系、泥盆系地层为主，地层北西西向展布，不同时代地层大多为断层接触，形成构造岩片。1、地层现就区内分布广泛、与成矿关系密切的地层简述如下：震旦系灯影组：分布于月河坪一带，岩性主要为含藻纹粉-细晶白云岩、砾屑白云岩。该套地层分布区已发现钼矿点。寒武-奥陶系石瓮子组：分布于工区中部，北西西向展布，岩性主要为含硅质条纹燧石微晶白云岩，夹泥质板岩。白云岩中已发现铅矿点。奥陶系白龙洞组:分布于月河坪一带，岩性为中-细晶生物灰岩。泥盆系：测区分布广泛，与铅锌、金、钼、铁等成矿关系密切。主要地层：公

5、馆组：主要分布于正河-小川一带，工区南部少量出露。岩性主要为粉砂质白云岩、白云岩夹板岩。大枫沟组：含铁钙砂岩夹互板岩。重要金钼成矿层位。古道岭组：灰岩、礁灰岩、生物碎屑灰岩，生物细-粉晶灰岩夹互绢云千枚岩。铅锌成矿层位。星红铺组：集中分布于正河-太白庙一带，岩性主要为砂岩、粉砂岩夹灰岩。主要金矿成矿层位。青石垭组：主要分布于广货街一带，岩性为变粉砂岩、绢云粉砂质板岩，夹菱铁矿粉砂岩，杂砂岩、泥灰岩，夹磁铁矿层。2、侵入岩图区岩浆岩发育，约占工区面积约1/3，以中酸性岩为主，时代从晋宁期-燕山期均有出露.以印支期侵入岩为主。分布于图区南北两侧，岩性主要为石英二长岩、石英闪长岩、二长花岗岩、似斑状

6、花岗岩。（五）矿产种类本次工作目标矿种为铅锌矿，矿化赋存于寒武系-泥盆系碳酸盐岩中。矿化受地层岩性控制。第二章 施工矿区岩石的主要物理、机械性质和可钻性一、钻孔所遇岩石主要物理机械性质工区出露地层从下向上有石瓮子组硅化白云岩地层主体东倾，倾角70-80。矿化赋存于石瓮子组第一、二、三岩性段。钻孔所遇岩石特征简述如下：1、石瓮子组：岩性主要为含硅质条纹燧石微晶白云岩，夹泥质板岩。岩石孔隙度小透水性差、稳定性好。岩石硬度级。二、岩石可钻性分类施工钻孔要穿过铅锌矿化目标层，石瓮子组组含硅质条纹燧石微晶白云岩，夹泥质板岩。岩石硬度级。岩石可钻性级，厚度300-500米。第三章 钻孔机钻探工作量钻探工作

7、：充分利用2010年、2011年物探成果、地表揭露情况，充分结合矿体成矿规律，对已发现主要矿体进行深部验证控制。2012年度计划2个钻孔，工作量550。控制大沟KT2，安沟KT2，等5个矿体。 钻孔施工顺序见表3-1，设计钻孔参数见表3-2。 钻孔施工顺序表 表3-1 施工顺序机台号12Z-1大沟ZK0501安沟ZK0501大沟ZK0901主要控制大沟KT2矿体，该矿体受北东向断层严格控制，矿化与围岩截然分开，成矿类型为构造贯入式。矿体北东向由TC14控制，展布长约100米，矿体厚6.74米，铅品位1.47102，锌品位13.03102，主要矿石矿物菱锌矿。矿体产状约32080，设计钻孔方位角

8、153，天顶角80，孔深270米，控矿斜深235米。目的了解矿体深部变化并控制矿体。设计钻孔参数一览 表3-2钻孔编号ZK0501ZK0501合计位 置大沟安沟方 位150210倾 角8080深度（米）260290550施工目的控制 KT1矿体控制 KT2、 KT3矿体安沟ZK0501，主要控制安沟KT2、KT3矿体，该矿体地表近东西向展布，矿体地表长约120米、150米，目前地表有TC16、TC17两工程控制，铅锌矿厚2.6米，铅品位0.17-0.29102，锌品位1.08-3.25102。该钻孔主要控制深部矿化延伸情况。设计钻孔方位角153，天顶角80，孔深270米，控矿斜深230米。二、

9、钻探工作量测区岩石主要硅化白云岩，按不同岩石级别设计工作量见表3-3。 各类岩石进尺表 表3-3岩石名称硅化白云岩岩石可钻性1-3级4-6级7级10-12级工作量（米）550第四章 工程质量要求1、原始班报表：钻探原始班报表应指定专人用钢笔填写和保管，记录必须真实、及时、准确、详细和整洁，机长、地质编录员负责检查与校对各班原始记录，并签名或盖章，终孔后汇订成册，归档存查。2、钻孔弯曲度测量：正常情况下，每钻进50米测天顶角、方位角一次，斜孔天顶角误差每百米不得超过3，孔斜方位角与原设计误差每百米不得超过2（原则上穿过矿体底板与勘探线偏差不得超过10米），另外下套管前及见矿前后应加测一次天顶角和

10、方位。3、孔深误差测量与校正：钻进时，加减钻具及校正孔深均须用钢尺丈量。每钻进50米及进出矿层时需检查孔深一次；下套管前和终孔时，也应检查校正孔深一次。孔深误差大于千分之一时直接改正记录孔深；误差时必须重新丈量，寻找原因及时修正班报表。4、岩矿心采取率及岩矿心整理：围岩岩心分层平均采取率大于65%，矿层及其上下盘35米的围岩采取率要大于80%，矿层采取率小于80%时应采取补心措施。从钻孔中取出的岩（矿）心，需冲洗干净。各班记录员必须认真填写班报表，作到记录数据真实、准确可靠。取出岩（矿）心须用红漆自上而下依次连续编号，大于10公分的必须编号，小于10公分的写上回次号，严禁岩心倒置。5、简易水文

11、观测：钻孔须进行简易水文观测，其内容为提钻后和下钻前各测量一次水位，间隔时间必须大于5分钟，并准确记录测定时间、孔内水位、涌水量、水头高度及冲洗液漏失量；当钻孔穿越大裂隙时，应准确记录裂隙起止深度。对上述内容要求每班至少观测一次，将观测结果详细记入简易水文观测表内。终孔后要进行稳定水位观测，每小时观测一次，直至三次观测差小于2厘米为止。6、封孔：所有钻孔均需封孔，矿体上下各10米均用325号以上水泥封闭，其余孔段用黄泥封闭。封孔后由机台埋设高出地面20厘米的水泥桩，并标注孔号、孔深、施工单位、日期等。终孔后由质量验收小组验收，依以上六项指标为准，对钻孔质量做出总体评价，并填写钻孔质量验收报告，

12、报矿产部审批。经检查如未达到规定的质量标准时，由项目负责人决定及时采取补救措施，经补救仍不合格者，报废工作量并报矿产部批准。未经验收钻孔不能封孔，施工设备不能拆迁。钻孔质量验收小组组长：高杰 成员：王洁明 曹宏远 张永峰第五章 钻探技术设计一、钻孔结构和钻具级配本工区钻探施工采用130mm合金钻头开孔，穿透第四系覆盖层以后进入炭质板岩，见炭质板岩柱状岩心50-100cm方可下入套管。下套管之前先丈量套管数量，然后编号、排队，按顺序用结箍连接，依次下入。套管下好后用水泥封好孔口，然后用91mm金刚石钻头钻进取芯到终孔。钻具的级配是一个很重要的问题，级配合理就能提高钻进效率，保证钻孔质量，减少孔内

13、事故和管材消耗。级配如下： 套管：127mm 钻杆：42mm 岩心管：89mm 金刚石钻头：91mm二、钻进方法的选择根据各矿体岩石物理机械性能分析，结合我队现有条件，确定以金矿石钻进为主，合金钻进为辅的钻进方法。即：合金钻进开孔进入稳定孔段，换金刚石钻进至终孔。在含矿层选用单动双管钻具取心，完整岩层可考虑单管钻进取心。1、钻头的选择按以下技术参数和原则选用：（1）金刚石钻头：金刚石粒度一般在6080目；金刚石浓度一般在80100%；胎体硬度：RC3236之间；金刚石品级：SMD优；钻头底唇面形式：平低唇面。（2）合金钻头、采用普通八角柱状合金钻头。2、钻进技术参数的选择开孔钻进要采用轻压、慢

14、转、大泵量，同时使用稠泥浆，套管一定要下到基岩稳定孔段上，套管底部要用黄泥密封好，孔口要用木楔夹稳固定。换金刚石钻进后，要及时替换泥浆，一般情况下采用低固相泥浆，但在穿过断层破碎带时，泵量要控制，尽可能采用干钻或小泵量，快速通过的技术措施。具体将在冲洗液和护孔堵漏章节中阐述。三、冲洗液与护壁堵漏根据各矿体的岩层变化情况，结合实际采用综合治理。具体从以下三个方面着手。 1、开孔采用PHP泥浆，要求泥浆粘度大，防止第四纪地层坍塌，保证下套管顺利。其泥浆配方为：1立方泥浆加膨润土粉40kg，纯碱5kg，PHP0.5kg。泥浆性质控制在：PH值89，粘度32S，失水量15ml/30mm，泥浆厚1mm，

15、比重达标1.08左右。 2、钻进至基岩，下好套管后，采用低固相泥浆，把孔内原浆全部换出。配置1立方米泥浆加粘土粉50kg、纯碱2.6kg、皂化油6L、PHP0.5kg，要求泥浆性能控制在：PH值8、粘度1718S、失水量810ml/30mm，比重1.04。3、遇到严重漏失层，可考虑惰性材料堵漏。如：黄泥堵漏、黄泥加棉籽壳或核桃壳堵漏。超旱强水泥堵漏。套管隔离堵漏等方法。四、保证质量1、钻塔、钻机安装必须稳定、周正、水平，天车、立轴、孔口要保持三点一线，严格把好开孔倾角。2、正确选择取心方法和工具，专用取心工具用后必须清洗检查，加油妥善保管。在取心困难的矿层中钻进时，应限制转速、压力和泵量，适当

16、控制回次进尺长度和时间。在矿层、矿层顶底板和重要标志层中，岩矿心没有取上来时，必须专门捞取，不应继续钻进，必须钻进时回次进尺不得超过0.5米，退取岩心时要细心，尽可能地避免人为破碎，并防止岩心上下颠倒。 3、不准使用旷动的立轴，开孔时，主动钻杆不得有偏摆，轴心压力要均匀，要随钻孔加深而加长岩心管，扩孔时必须带导正管，中心线必须一致，并要采取轻压、慢转，水量要适当，换径时导正管不小于4米。除孔口管外，套管一定要下到坚硬的基岩上，下套管时应先投入粘土球，捣实，低部要 密封好，孔口要用木楔夹称，固定并密封。 4、及时观测水位及其它应测项目，水位观测的基准点必须一致，读数要准确，测绳不割接，终孔后要进

17、行稳定水位观测。如孔内有漏水情况，应立即停钻，报告地质人员，进行漏水量、水头高度、水温、水质等观测。 5、丈量机上余尺基准点必须一致，并应准确丈量，及时记录，加减钻具必须用钢尺丈量。校正孔深、丈量钻具必须用钢卷尺，并将丈量结果逐根记录在班报表上。 6、记录员应负责做好当班的各项记录，机长要每天校正原始报表，发现错误及时纠正。7、封孔必须按照设计进行，并保证封孔质量。 第六章 设备选择和施工安排一、设备选择根据设计钻孔的深度、倾角。结合现有设备的性能综合考虑，确定选用XY2B钻机4台。配套SGX型管子塔，BW250/50泥浆泵，S1100柴油驱动（见表6-1）。 钻探设备一览表 表6-1最高开动

18、钻机（台）钻机类型动力机泥浆泵钻塔发电机测斜仪XY2B395型1100BW250/50SGX型11122111二、钻探效率测算工作区平均岩石级别为级，平均钻孔深度200米。依照陕西省地矿局地质工作生产定额规定，该区钻月进尺为356米/钻月，考虑钻孔有85斜角，取校正系数为0.7；根据该区地层岩石性质构造及矿石类型，取校正系数为0.8，即钻月进尺为：3560.70.8=200米/台月，三、施工进度计划（一）施工进度计划 根据综合因素考虑，钻探施工期为4月1日9月30日，定于5月初前站人员进驻现场开展工作。平修机场、便道、作上钻前的准备工作，5月底钻机人员到位，9月底以前全面结束钻探工作。（二）工

19、期安排根据工期要求，确定开动XY2B型钻机4台，钻探施工期为5个月。钻探任务工作安排见表6-2。钻探任务工作安排 表6-2矿区时间（季）工作量（米）开始动用台数平均台数开动钻机数备注大沟一季度二季度260111安沟三季度290111四季度全年550四、供水设计方案 根据现场实地踏勘，所有施工钻孔位置山坡下有山间溪流，可供钻机的用水。采用一级水站供水，一般距离1500-2000米，坡度在2030之间，采用BW250/50型泥浆泵，配套S1100柴油机驱动，供水管为1.5寸，需用量约1500米左右。第七章 孔内事故预防及处理措施1、预防措施：（1）加强设备维修及保养，确保机器正常运转。（2）提下钻

20、具应注意检查钻具及钻杆丝口连接，以防钻具及钻杆脱机拆断或钻具钻头掉入孔内。（3）钻进时，各班长要合理选择、精心操作钻压、泵量等技术参数。（4）严格控制回次进尺和回次时间。（5）确保孔内冲洗液正常循环，保持孔内干净，严防埋钻及烧钻。2、处理措施根据孔内出现卡钻、埋钻、烧钻等不同事故，采用提、拉、顶、打、劈、磨、反等不同手段进行处理。第八章 安全技术措施认真执行“机械岩心钻探操作规程”、“安全生产责任制”、“安全生产奖励制度”，采取有效的技术措施，不断改善劳动条件，减轻劳动强度，杜绝工伤事故的发生，以保证工人在生产中的安全和身体健康。 1、机场地基必须平坦、稳固、适用，钻塔底座填方部分不得超过塔基

21、1/4，机械底座不得超过1/3，在山坡修筑地基时，靠坡一面坡度，岩石坚硬稳定时，一般为6080，特别松散的应小于45，并要除斜坡上活石，机场四周需修符合要求的排水沟。 2、拆建塔时，应有专人指挥，上塔必须牢固、可靠、对称、与地面水平夹角不得大于45，活动工作台要有防坠装置，并严禁运载重物上下和两人乘坐，使用照明路线，必须无破损、短路。 3、雷雨季节必须设置避雷针，并与铁塔绝缘良好，避雷针安装应高出塔顶1.5米以上导下线与接地体的连接必须可靠，接地电阻应大于15。 4、凡利用皮带传动的地方，应设置牢固的皮带防护栏杆和防护罩，滑车和天车要安装保险或安全档板。 5、升降钻具严禁左右同时抱闸刹紧，操作

22、时严禁猛刹猛放，升降钻具时不得用手抚摸钢丝绳，升降机操作者时刻注意提引器的起落范围，钻具提离孔口后，应由班长或熟练工人指导。跑钻时，严禁抢叉垫叉。 6、严格执行“机电设备保养作业规范”，按期进行设备的班、周、月保养。7、机场应配备灭火器材设备，机场内取暖炉离房顶、壁板、塔布适当安全距离。不准用油料生火和引火，灭火的炉灰，不准随便倾倒，机场内不准用明火照明，不准在塔上抽烟，机场油料必须妥善保存，严禁烟火靠近，用明火预热机油，使用喷灯工作时，勿使火焰触及易燃物品，并需专人看管。8、上班前不得喝酒，工作人员必须穿戴整齐，不得赤脚和穿拖鞋或凉鞋进入机场工作，操作人员精力集中，不允许与其他人员闲谈、打闹。第九章 施工技术与管理成立宁陕项目钻探施工项目部，设项目经理、机长、钻探技术人员，配备值班汽车一辆。生产所需专用物资、材料由项目直接在市场上采购，机械加工由对修配厂承担。开动XY2B钻机1台，设供水站1处，钻机、供水站实行三班三运转连续作业。机长负责钻机生产管理，并配合钻探技术人员搜集、整理第一手资料、数据，做好钻孔技术档案的汇集和报表的整理工作。钻机人员编制20人（见表9-1） 钻机人员编制表 表9-1工种钻探项目管理机长班长钻工供水工机修合计备注定员213121120