【正文】 拉強度。 在外力地作用下，應(yīng)力集中首先出現(xiàn)存巖石結(jié)構(gòu)和構(gòu)造的缺陷部位，從而使巖石首失在這些缺陷處產(chǎn)生局部破碎，降低了巖石的強度。 巖石的層理 :層理對于巖石強度的影響表現(xiàn)為巖石的強度有明顯的各向異性。沉積巖的膠結(jié)物的含量越多時，則膠結(jié)物對巖石的強度影響越大，而被膠結(jié)的巖石碎屑或礦物成分對巖石強度的影響越小。巖石的內(nèi)摩擦力是顆粒之間的原始狀態(tài)即將被破壞而產(chǎn)生位移時的摩擦力。如流沙，鉆進時極易造成孔壁坍塌。因此，此類巖石埋藏越深，強度越大。穿過這類巖石時，通常采用低失水量泥漿或?qū)妆诳s徑無影響的沖洗液。它具有較高塑性、較低強度和不大的研磨性。 （ 4） 、巖石的內(nèi)聚性 ： 巖石內(nèi)部顆粒聯(lián)系的緊密和強弱程度稱為巖石的內(nèi)聚性。 （ 1） 巖石的密度 ： 是指巖樣質(zhì)量 m與其總體積 V之比。片理會引起巖石的各向異性。在這種情況下層理不明顯，礦物排列無一定規(guī)律。層理反映巖石在其垂直方向上成分的變化。 碎屑巖的膠結(jié)形式主要有三種 (圖 — 2)；碎屑顆粒彼此不接觸，顆粒周圍被膠結(jié)物布滿，稱為基底膠結(jié)；碎屑顆粒相互接觸，碎屑之間為膠結(jié)物充填，稱為充填膠結(jié)；碎屑顆粒接觸處才有膠結(jié)物存在，而碎屑之間留有空隙，稱為接觸膠結(jié)。它決定著巖石的各向異性和裂隙性。 沉積巖是在地表條件下母巖 (巖漿巖、變質(zhì)巖或早先形成的沉積巖 )風化剝蝕的產(chǎn)物，經(jīng)搬運、沉積和硬結(jié)等成巖作用而形成的巖石。 沖洗介質(zhì)的地面循環(huán)系統(tǒng)通常包括水源箱（池）、沉淀池、循環(huán)槽等。鉆探工作中采用的沖洗介質(zhì)有液體的和氣體的，根據(jù)液體沖洗介質(zhì)的組成成分不同可以分為泥漿類（其中含有不同比例的粘土）、乳化液（清水 +乳化油）、 化學漿液等，有時將液體類統(tǒng)稱為沖洗液。鉆探工作就是由許多個回次鉆進循環(huán)而完成鉆孔。 鉆進 在開孔鉆進完成后，就要進行常規(guī)鉆進。 （ 4） .開孔鉆進必須用小規(guī)程鉆進。要求鉆機、鉆塔、動力機安裝必須穩(wěn)固；天車、立軸中心、孔口三點必須成一線；立軸或主動鉆桿傾角必須與鉆孔設(shè)計傾角一致；沖洗液循環(huán)系統(tǒng)符合要求；鉆塔有避雷設(shè)施，鉆探場地有防洪水措施、防山上滾石措施；機臺的電氣線路及其它設(shè)施安裝符合安全規(guī)定。一般開孔口徑為 Φ1 Φ1 Φ91，所以應(yīng)準備必需的、足夠數(shù)量的套管、鉆頭、磨料、油料、巖心管、鉆桿以及擰卸工具、專用取芯工具、必要的處理事故工具、各種原始記錄報表、巖芯箱等。 ⑥在地質(zhì)條件復(fù)雜或地質(zhì)情況不明的情況下，可以考慮使終孔的口徑比所要求的增大一級，以預(yù)防可能出現(xiàn)的意外情況。 ② 在能夠滿足地質(zhì)要求的基礎(chǔ)上，盡量采用小口徑鉆進，以提高鉆進效率。 在復(fù)雜地層鉆進，原則上盡可能用泥漿、水泥漿或化學漿液護壁堵漏，在保證鉆孔質(zhì)量和安全鉆進的前提下，力爭不換徑，少下或不下套管，最大限度地簡化鉆孔結(jié)構(gòu)，以提高效率和降低鉆探成本。 鉆孔結(jié)構(gòu)設(shè)計的依據(jù)主要有 ： ①鉆孔地質(zhì)剖面圖，了解所施工鉆孔的巖層的物理機械性能、覆蓋層的厚度、水文地質(zhì)條件、鉆孔深度、終孔直徑、鉆孔的目的、鉆孔的質(zhì)量要求； ②所用的鉆進方法、鉆探設(shè)備的技術(shù)性能。最簡單的鉆孔結(jié)構(gòu)上是自開孔至終孔一徑到底的鉆孔。開孔鉆進通常在第四紀地層和風化沖積層鉆進，一般不做采取巖心的要求，但在這一類地層中鉆進時，孔壁不穩(wěn)定，易發(fā)生坍塌、掉塊、沖洗液漏失等現(xiàn)象，造成鉆孔容易彎曲（超出設(shè)計方位和傾角的要求）或發(fā)生孔內(nèi)事故，嚴重影響鉆探生產(chǎn)效率和后續(xù)的施工質(zhì)量，因而，應(yīng)引起重視。由機器上拆下的零件、儀表、油管等，應(yīng)專人妥善保存；氣孔、油眼必須堵嚴。 （ 8） 施工區(qū)內(nèi)有高壓輸電線路，在確定鉆孔位置時，應(yīng)注意施工安全問題。引下線與鉆塔及繃繩的距離應(yīng)大于 1米，接地裝置與電機接地體、孔口管、繃繩錨桿的距離應(yīng)大于 3米?？嚴K下端的固定錨桿要埋設(shè)堅實穩(wěn)固，不允許捆在小樹上。個別情況需要塔上有人操作時，安裝臺板厚度要大于 50毫米，并架設(shè) 。土電梯導向繩下端設(shè)防震裝置。 （ 2）防火工具：場房內(nèi)有油料或易燃物，如有疏忽大意，就可能發(fā)生火災(zāi)，故機場應(yīng)備有防火工具，例如，砂箱、滅火器、防火工具等。動力線和照明線必須與金屬鉆塔絕緣。鉆進復(fù)雜地層及深孔時應(yīng)適當加大水池容積，并有大容積的備用水源箱。 在進行設(shè)備安裝時，要及時挖好沖洗液的地面循環(huán)系統(tǒng)。 (3)固定機械底座的螺桿，必須合乎規(guī)格，應(yīng)帶墊片，用兩個螺帽擰緊，以防松動。 鉆機的安裝 應(yīng)了解所用鉆機底座的孔眼及立軸中心（處于垂直位置時）與基座前孔眼的距離，確定鉆機的安裝位置。拆卸鉆塔時，應(yīng)從上向下逐層逐件拆卸，禁止先拆下層構(gòu)件或同時拆卸上下層構(gòu)件，嚴禁由塔上往下拋扔鉆塔構(gòu)件、螺栓、工具等。 （ 2） 、鉆塔應(yīng)安裝穩(wěn)固、周正。安裝設(shè)備時還應(yīng)遵守安全操作規(guī)程，同時，安裝必要的安全防護裝置，如傳動部位防護罩、座式天車的安全護板、吊式天車保護繩、鉆塔繃繩、避雷針、電氣設(shè)備接地、漏電保護裝置等。 金剛石巖心鉆探要選用變量泵，并配備完好的泵壓表和流量計 。 鉆探工器具、材料準備與鉆探設(shè)備安裝 在本工序內(nèi)的主要工作內(nèi)容是： （ 1） .根據(jù)施工鉆孔的目的、深度、終孔直徑及施工的環(huán)境條件確定所用設(shè)備類型； （ 2） .按照所用設(shè)備及采用的鉆進方法準備相應(yīng)的工器具和有關(guān)材料； （ 3） .安裝設(shè)備及驗收工作。當?shù)鼗鶐r石堅硬，穩(wěn)固時，坡度不得大于 80度；地基特別松散時，坡度不得大于 45度，并要除掉坡上的活石。當施工垂直孔時，可不考慮鉆孔方位，而施工傾斜孔時，應(yīng)使地盤的縱長中心線與鉆孔設(shè)計方位線一致。 實際上鉆進工藝就是為經(jīng)濟地、快速地完成上述三項工作而采取的技術(shù)措施。 為了完成鉆孔，必須進行三項基本操作，即 破碎巖石、清除巖屑、維護孔壁穩(wěn)定 。 （ 5） 、鉆桿接頭變形，絲扣損壞，磨損過度必須及時更換。 （ 3） 、鉆桿立根下應(yīng)墊木板、橡膠等緩沖材料。這種方法可以使鉆桿的壽命大大提高。在鉆第一個鉆孔深度一半的過程中，把鉆桿立根依次標記接到鉆桿柱上使用。 (一 ).變換使用方式 當鉆孔時間與鉆桿壽命接近時，為了使鉆桿消耗均勻，鉆孔須成對考慮。 用鉆孔鉆進時間與鉆桿柱壽命之比（ K）來辨別。如果繼續(xù)加壓則可能出現(xiàn)第三次彎曲或更多次彎曲。在零斷面以上鉆桿受拉，而 以下部分則受壓。 為什么會出現(xiàn)公轉(zhuǎn)： 壓力 —— 壓力大，增加彎曲、 回轉(zhuǎn)速度（轉(zhuǎn)數(shù)） —— 轉(zhuǎn)數(shù)增加，離心力增大，彎曲、鉆桿本身的質(zhì)量 —— 材質(zhì)、螺紋加工、熱處理缺陷。在這種情況下，鉆桿產(chǎn)生一邊偏磨。立根的長度根據(jù)鉆塔高度確定。沖洗介質(zhì)經(jīng)過鉆桿、鉆桿與孔壁 (或套管內(nèi)壁 )形成的環(huán)狀間隙進行循環(huán)，用來沖洗鉆孔和冷卻鉆頭。 二、 鉆桿柱 主要的作用。W系列則是管體兩端分別加工成內(nèi)、外螺紋，可以直接連接。 M 型鉆頭與單管鉆具 A,B,N規(guī)格鉆頭通用。 ? GB/T 169501997 ? 金剛石巖心鉆探鉆具設(shè)備 ? 本標準規(guī)定了金剛石巖心鉆探鉆孔深度在1500m 以內(nèi)，適用于不同地層的單層巖心管、多種設(shè)計的雙層巖心管以及鉆桿、套管的型式、尺寸、主要機械性能、連接螺紋等技術(shù)內(nèi)容。 同時有導向作用。 ? 鉆進 工具是直接用來加深鉆孔的各種工具，它包括粗徑鉆具、鉆桿柱 與 主 動 鉆桿三部分 ； ? 輔助 工具主要用來升降鉆具和套管時使用 ； ? 打撈工具 用于處理鉆進期間可能發(fā)生的孔內(nèi)事故，包括各種絲錐、反絲鉆桿、事故鉆頭等；專用工具用來進行孔內(nèi)特種工作，例如鉆孔人工造斜、堵漏止水等。主講：姜明和 山東冶金技師 (技術(shù) )學院 ? 一、鉆探設(shè)備與鉆探工具 ? 鉆探設(shè)備包括鉆機，泥漿泵 (空壓機 )、鉆塔、動力機。 ? 鉆探 工具： 鉆探工具是施工用的工具，它又可分為 鉆進工具、輔助工具、打撈工具和專用工具 等 。 ? 擴孔 器 ： 保持 孔徑不減小并可往孔內(nèi)自由地下入另一同直徑 鉆頭。 ? 鉆進方法和工作條件 不同 鉆進工具 有 不同 的種類、型 式 。鉆具代號由口徑規(guī)格和設(shè)計類型組成 . 例 : B S 設(shè)計類型 (單管 ) 口徑規(guī)格 N T 設(shè)計類型 (T型雙管 ) 口徑規(guī)格 金剛石巖心鉆探雙層巖心管 (雙管鉆具 ) M型 薄壁設(shè)計 適用于較堅硬和完整的巖層 有 A,B,N三種規(guī)格T型 標準設(shè)計 適用于稍破碎和松散巖層 有 R,E,A,B,N,H六種規(guī)格P型 厚壁設(shè)計 用于破碎、松散和要求過水段面較大的巖層 A,B,N,H,P,S六種規(guī)格雙管的外管是通用的。 X系列是管體兩端均為內(nèi)螺紋，靠接箍連接 。鉆具代號由口徑規(guī)格及繩索 (國際通用 WL)組成 規(guī) 格 代 號 及 對 應(yīng) 的 公 稱 口徑 mm 規(guī)格代號 AWL BWL NWL HWL PWL 公稱口徑 46 60 76 95 120 繩索取心鉆具 ,除內(nèi)、外巖心管，鉆頭、擴孔器，鉆桿及接頭等 必須保證互換的型式及尺寸外 ，關(guān)于鉆具的單動、懸掛、長度調(diào)節(jié)、定位、導正、報信、撈矛等型式及尺寸都由設(shè)計者選定 . 規(guī)格代號 AWL BW NWL HWL PWL 公稱口徑 46 60 76 95 120 鉆頭 外徑 （ 胎體 ） 46. 5 60 76 95 120 內(nèi)徑 （ 胎體 ） 25 36 49 63 83 鋼體外徑 58 74 93 118 鋼體內(nèi)徑 33 46 60 75 98 外管 外徑 45 58 73 91 內(nèi)徑 36 49 63 80 壁厚 （ 參考