國家精品課程巖土鉆掘工程學第10章——鉆孔彎曲與測量(編輯修改稿)
2024-10-08 21:05 本頁面
【文章內容簡介】 曲趨勢仍與頂層進。 第二節(jié) 鉆孔彎曲的原因和規(guī)律 巖土鉆掘工程學 國家精品課程 2022/9/20 中國地質大學勘查與基礎工程系 (4) 穿過松散非膠結巖石、大溶洞時，鉆孔趨于下垂。鉆孔碰到硬包裹體時可能朝 (5) 鉆孔頂角大時方位角變化??；反之變化大。一般，方位角彎曲與鉆具回轉方向 (6) 在近似水平的巖層中鉆垂直孔，即使巖石各向異性強，軟硬不均，鉆孔也不會產生較大的彎曲。 (7) 孔壁間隙大，粗徑鉆具短，鉆具剛度差，鉆孔彎曲強度大。立軸與導向管安裝不正， (8) 鋼粒鉆斜孔時，由于鋼粒集中于孔底左下方，孔身向右上方彎曲，頂角和方位角都發(fā)生變化。 第二節(jié) 鉆孔彎曲的原因和規(guī)律 巖土鉆掘工程學 國家精品課程 2022/9/20 中國地質大學勘查與基礎工程系 一、測量鉆孔彎曲的原理 1. 頂角測量原理 液面水平原理（氫氟酸測斜） ? 把 20~30％濃度的氫氟酸注入玻璃管中 1/3長度。將試管密裝在接頭內。 ? 同鉆桿下孔待測位置靜止 15~25min，提鉆取出。根據氫氟酸腐蝕痕跡算出頂角。 ? 由于毛細作用對算得的頂角必須校正。為避免校正計算可利用傾斜儀來直接測定。 ? 還可以用顯影液、化學漿液等。 第三節(jié) 鉆孔彎曲的測量儀器與數據處理 巖土鉆掘工程學 國家精品課程 2022/9/20 中國地質大學勘查與基礎工程系 重錘原理 ? 利用地球重力場，框架繞 a軸靈活轉動， b軸與a軸垂直， b軸中點是能靈活轉動的弧形刻度盤，刻度盤轉動面與鉆孔彎曲平面一致，刻度盤因重力永遠下垂。 ? 當儀器在垂直孔內時，刻度盤上的 0186。對準弧形豎板的標線頂角為 0186。； ? 當儀器在傾斜孔內時，弧形豎板傾斜一個角度，此角度就是鉆孔頂角 θ。 第四節(jié) 鉆孔彎曲的測量及儀器 巖土鉆掘工程學 國家精品課程 2022/9/20 中國地質大學勘查與基礎工程系 2. 方位角測量原理 ? 根據定義，鉆孔方位角測量必須滿足兩個條件：該角度是鉆孔軸線某點切線方向與地北的夾角；該角度是水平面上的角度。 ? 在無磁性干擾或干擾很小的孔段中，可利用地磁場定向原理； ? 在有磁屏蔽 (如在套管內 )或磁干擾較大 (如存在磁性礦體 )的孔段中，因為磁針失去定向能力，可用地面定向原理或陀螺原理。 第三節(jié) 鉆孔彎曲的測量儀器與數據處理 巖土鉆掘工程學 國家精品課程 2022/9/20 中國地質大學勘查與基礎工程系 地磁場定向原理 ? 利用磁針或磁敏感元件 (磁通門 )確定鉆孔的方位角。 ? 測量時羅盤處于水平狀態(tài)且 0186。線必須指向鉆孔彎曲方向。 ? 為此，羅盤轉軸應垂直于鉆孔彎曲平面，并使羅盤保持水平。此外，羅盤上 0186。與 180186。連線及框架上的偏重塊都與鉆孔彎曲平面一致，偏重塊與 180186。線同側。這樣 0186。線必定指向鉆孔彎曲方向。 ? 0186。線與磁針指北方向的夾角就是鉆孔的磁方位角。 第四節(jié) 鉆孔彎曲的測量及儀器 巖土鉆掘工程學 國家精品課程 2022/9/20 中國地質大學勘查與基礎工程系 2. 多點全測儀 ? 采用非電量電測法。由羅盤測量的方位角和用懸錘測量的頂角通過電阻（弧形電阻件和環(huán)形電阻件）轉換成電量。如 JJX JJX KXPJX641GA、 SJX7 SSJX77和 CX3601等型號。 ? 采用直流平衡電橋測量電路，將方位電阻和頂角電阻分別作為兩個直流平衡電橋的被測電阻和一臂，電橋的另三個臂連接標準已知電阻，利用可變電阻調節(jié)電橋的平衡。 ? 可變電阻（平衡電阻）值的變化及所代表的方位角或頂角值，可由地面儀器面板的刻度盤讀出。 第三節(jié) 鉆孔彎曲的測量儀器與數據處理 巖土鉆掘工程學 國家精品課程 2022/9/20 中國地質大學勘查與基礎工程系 KXP1型測斜儀適用于 46mm以上的非磁性鉆孔。儀器的井下探管和地面操作箱用三心電纜連接。 測量靈敏系統(tǒng)主要有鋁合金框架、方位角、頂角測量系統(tǒng)。測量系統(tǒng)的頂角和方位角電阻與集流環(huán)的內環(huán)、外環(huán)相接。 直流電機轉動時控制輸出端以 2r/min的轉速控制凸輪，使儀器依次呈現 “ 自由 ” 、 “ 接觸 ” 、 “ 鎖緊 ” 三種狀態(tài)。 儀器呈 “ 接觸 ” 時，全部頂角和方位角電阻接到地面操作箱。 呈 “ 鎖緊 ” 時，被測頂角和方位角電阻被短路，讀出頂角和方位角。 在孔內測量時每個狀態(tài)變換都要停 6~8s。 第三節(jié) 鉆孔彎曲的測量儀器與數據處理 巖土鉆掘工程學 國家精品課程 2022/9/20 中國地質大學勘查與基礎工程系
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