【正文】 4）軟巖石 f=～ 3（如黃土、僅為 ） ? 礦巖的堅(jiān)固性也是一種抵抗外力的性質(zhì)，但它與礦巖的強(qiáng)度卻是兩種不同的概念。在常壓下硬度越低的巖石，隨著圍壓增大，其硬度值增長(zhǎng)越快。所以我們說(shuō)，硬度對(duì)鉆掘工程而言是一個(gè)主要力學(xué)性能參數(shù)。例如在礦井井下火成巖侵入處，存在變質(zhì)巖與沉積巖之間的漸變過(guò)程。 ? 沉積巖 ? 沉積巖是由早期形成的巖石（母巖，如巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖）經(jīng)過(guò)風(fēng)化、剝蝕、搬運(yùn)后，在一定地質(zhì)條件下沉積、固結(jié)成巖而形成的新巖石。 ? 巖石一般具有以下幾個(gè)特點(diǎn)： ? 大多數(shù)巖石是礦物的天然集合體，由一種或多種礦物按一定方式結(jié)合而成。 ? 巖石具有一定的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特征。煤層是由古代植物的形成可以燃燒的沉積巖層。在地球的發(fā)展演變過(guò)程中，由于地質(zhì)作用的復(fù)雜性、多期性和漫長(zhǎng)性，三大類(lèi)巖石之間可以相互轉(zhuǎn)化的。 ? 影響巖石硬度的因素也可分為自然因素和工藝因素兩大類(lèi)： ? （ 1）巖石中石英及其他堅(jiān)硬礦物或碎屑含量愈多，膠結(jié)物的硬度越大，巖石的顆粒越細(xì)，結(jié)構(gòu)越致密，則巖石的硬度越大。 ? （ 4）一般而言，隨著加載速度增加，將導(dǎo)致巖石的塑性系數(shù)降低，硬度增加。 6 ? 第一節(jié) 巖石概念 ? 三、巖石的硬度 ? 摩氏硬度 ? 摩氏硬度是由德國(guó)的礦物學(xué)家摩氏 (Frederich Mohs)首先提出來(lái)的，作為評(píng)判礦物硬度的標(biāo)準(zhǔn)。 ? 二、地質(zhì)構(gòu)造的類(lèi)型 ? 地質(zhì)構(gòu)造的表現(xiàn)形式是多種多樣的，有簡(jiǎn)單的，也有復(fù)雜的。時(shí)，用象限角表述其產(chǎn)狀為 N25176。 ∠ 21176。 ? （ 二 ） 鉆孔其它參數(shù) ? 孔口位置 ? 在井下進(jìn)行重要鉆探工程時(shí)，往往需要設(shè)計(jì)鉆孔孔口（開(kāi)孔）坐標(biāo)，甚至鉆孔終孔坐標(biāo)（以 X表示經(jīng)線(xiàn)， Y表示緯線(xiàn)， Z表示海拔標(biāo)高），以反映了鉆孔開(kāi)始位置以及終止位置。 19 第二章 井下鉆孔 ? 第二節(jié) 井下鉆孔要素確定 ? 一、鉆孔要素確定 ? （二）鉆孔傾角計(jì)算 20 第二章 井下鉆孔 ? 第二節(jié) 井下鉆孔要素確定 ? 一、鉆孔要素確定 ? （二）鉆孔傾角計(jì)算 ? 三角函數(shù)（配合作圖）法 ? （ 2）斜交煤層走向鉆孔傾角、孔深計(jì)算圖斜交煤層走向的鉆孔傾角 β、孔深H分別按下式計(jì)算，各參數(shù)如 “圖 斜交煤層走向鉆孔傾角、孔深計(jì)算參數(shù)圖”所示。 =；井下使用鉆桿長(zhǎng)度為 ，則鉆桿末端距離巷道右?guī)偷木嚯x為 =，該鉆進(jìn)方向即為鉆孔設(shè)計(jì)方位。 ? 三種進(jìn)尺主要是井下現(xiàn)場(chǎng)用來(lái)記錄加減鉆桿情況，方便原始記錄填寫(xiě)，是考核各施工小組（班）鉆進(jìn)情況的依據(jù)。m ? S— 雙泵系統(tǒng) ? 鉆機(jī)結(jié)構(gòu) ? 鉆機(jī)整體結(jié)構(gòu)：主機(jī)（座架、動(dòng)力頭、夾持器、立柱和鉆具等）、操縱臺(tái)、泵站三大部分組成。 35 ? 第二節(jié) 鉆頭、鉆桿及其它 ? 一、鉆頭 ? （二）鉆頭規(guī)格 ? 巖芯鉆探中使用的鉆頭規(guī)格只要有： 4 5 7 9 1 1 150、170mm等多種規(guī)格。 ? 二、金剛石鉆進(jìn) ? 金剛石鉆進(jìn)比其它鉆進(jìn)方法有許多優(yōu)越性 ， 它具有鉆進(jìn)效率高 、 鉆探質(zhì)量好 、孔內(nèi)事故少 、 鋼材消耗少 、 成本低及應(yīng)用范圍廣等特點(diǎn) 。因注漿泵采用壓風(fēng)進(jìn)行注漿，水泥漿通過(guò)裂隙滲入鉆孔圍巖裂隙中，避免了空氣通過(guò)鉆孔圍巖裂隙進(jìn)入鉆孔而導(dǎo)致的瓦斯抽采濃度降低的現(xiàn)象。注漿結(jié)束后注漿泵以濃漿封孔，注漿終孔壓力不得低于目標(biāo)壓力的 ~3倍，持續(xù)時(shí)間不低于 30min。 ? 如果是巖層錯(cuò)動(dòng)和巖層遇水膨脹縮徑卡鉆、夾鉆，除升降鉆具遇阻，回轉(zhuǎn)阻力增加外，還有蹩泵現(xiàn)象。 第五章 鉆孔事故及處理 46 第五章 鉆孔事故及處理 ? 三、 飄鉆（鉆孔彎曲）事故 ? 鉆孔彎曲 ， 是鉆具在回轉(zhuǎn)碎巖過(guò)程中偏離設(shè)計(jì)鉆孔方向而引起的 。 ? 傾斜的軟硬不均的交錯(cuò)巖層 ? 鉆孔穿過(guò)傾斜的軟硬互層時(shí)，因軟硬巖石抵抗破碎的能力不同，使孔底產(chǎn)生不均勻破碎，造成鉆速差，引起鉆孔頂角及方位角的變化。 第五章 鉆孔事故及處理 50 第五章 鉆孔事故及處理 ? 三、 飄鉆（鉆孔彎曲）事故 ? （二）施工技術(shù)及工藝 ? 設(shè)備性能及安裝 ? 鉆機(jī)陳舊或性能不良，不能保證鉆具的一定方向和角度時(shí)，就會(huì)發(fā)生鉆孔彎曲。 ? 掃：事故鉆具在孔內(nèi)某孔段遇阻，超出這孔段就不能提升或下降，但鉆具能夠回轉(zhuǎn)或上下活動(dòng)。 ? 沖：埋鉆和卡（夾）鉆事故時(shí)，用沖洗液沖洗事故鉆具上部或周?chē)恼系K物。 ? 鉆機(jī)沒(méi)有水平地安裝在固定的基礎(chǔ)上或地基填方多，不堅(jiān)固，使得基臺(tái)枕受力不均，造成鉆機(jī)傾斜。 48 第五章 鉆孔事故及處理 圖 78 鉆孔由軟至硬巖時(shí)的彎曲情況 （ a） δ15176。 ? 造成鉆具偏斜的條件主要有：巖層的巖性及產(chǎn)狀 、 地質(zhì)構(gòu)造以及某些特殊地層等；鉆探設(shè)備的質(zhì)量及安裝 、 開(kāi)孔鉆進(jìn)以及鉆具結(jié)構(gòu)尺寸等；鉆進(jìn)方法 、鉆進(jìn)技術(shù)參數(shù)及操作技術(shù)等 。 45 ? 二 、 埋鉆事故 ? 鉆具在孔內(nèi)被巖粉、鉆粉沉埋或被孔壁坍塌物、流砂等埋住，不能轉(zhuǎn)動(dòng)，不能提升，也不能通水時(shí)，叫埋鉆事故。首先掃孔至正常巖石，然后用泵注清水進(jìn)行耐壓試驗(yàn)。 第四章 井下鉆孔施工技術(shù) 41 第四章 井下鉆孔施工技術(shù) 42 ? 第二節(jié) 鉆孔封孔技術(shù) ? 二、承壓鉆孔封孔技術(shù)要求 ? 在測(cè)定煤層瓦斯壓力、含水層水頭壓力時(shí)，均需要進(jìn)行下套管變徑進(jìn)行鉆孔的施工，套管固定需要采用高壓注漿的方式進(jìn)行封孔。在礦下使用時(shí)將 A膠和 B膠按一定的比例（一般情況下是 1： 1的體積比），產(chǎn)生聚合反應(yīng)，形成固體加固充填物。 ? 巖芯鉆探中使用的鉆頭規(guī)格只要有： 4 5 7 8 10 12 14168mm等多種規(guī)格。m ? 鉆機(jī)結(jié)構(gòu) ? ZL系列鉆機(jī)主要由動(dòng)力頭、變速箱、絞車(chē)、制動(dòng)閘、底架、操縱臺(tái)和鉆具等七部分組成。若鉆孔直徑超過(guò) 120mm時(shí)，必須采用專(zhuān)門(mén)的鉆進(jìn)設(shè)備和制定專(zhuān)門(mén)的施工安全措施。 23 第二章 井下鉆孔 ? 第二節(jié) 井下鉆孔要素確定 ? 三、鉆孔孔深測(cè)量 ? 鉆孔孔深是指從鉆孔孔口到鉆孔孔底的長(zhǎng)度。計(jì)算公