【文章內(nèi)容簡介】 把破碎的巖粉及時地排出孔外，以防巖粉在孔底堆積產(chǎn)生重復(fù)破碎，增加鉆頭、鉆具的磨損，影響鉆頭的壽命和鉆進(jìn)效率。故要求沖洗介質(zhì)具有較大的輸送及懸浮巖粉的能力。3．保護(hù)孔壁在鉆進(jìn)中，由于破壞了巖層的平衡狀態(tài)，如果巖層本身穩(wěn)定性差，易發(fā)生變形甚至坍塌。因此，沖洗介質(zhì)應(yīng)具有一定的重量以平衡地層的壓力。同時還要求沖洗介質(zhì)具有造壁性能，能在孔壁上形成一層薄而致密的泥皮，以保護(hù)孔壁。4．潤滑鉆具由于鉆具在孔內(nèi)回轉(zhuǎn)速度大，阻力也大。故要求沖洗液在鉆具上形成一層潤滑層，減少功率的損耗、鉆具的磨損，提高鉆具的使用壽命。除了以上的功用外，沖洗介質(zhì)中加入表面活性物質(zhì)，還起到軟化巖石的作用。鉆進(jìn)特點(diǎn)：漏失地層一般都是透水層，或是發(fā)育著節(jié)理、裂隙、空洞以及遭到構(gòu)造斷裂破壞的地層。鉆進(jìn)這種地層時，由于孔內(nèi)液柱與地層間存在著壓力差，常促使孔內(nèi)沖洗液向地層內(nèi)大量滲漏而造成漏失。由于漏失，常造成沖洗液的大量消耗，這不僅引起費(fèi)用增大、供水不及時而導(dǎo)致停鉆，而且還因孔內(nèi)液柱壓力不斷降低而增大了孔壁巖層的不穩(wěn)定性，最后引起坍塌、掉塊現(xiàn)象的產(chǎn)生。嚴(yán)重時將造成卡、埋鉆事故的發(fā)生。處理方法：漏失地層的處理方法，不外是如下兩個方面，即：沖洗液方面——加大泥漿粘度、減小密度，降低其流動性；孔壁地層方面——借助各種物質(zhì)(如粘土、麻刀、馬糞等）來堵塞巖層裂隙。具體的方法如下：①使用粘度和靜切力高、密度盡可能小的泥漿——有時在泥漿中摻入谷糠、鋸末、麻刀等膨脹性材料，以充填裂隙，阻止漏失。②粘土球充填法——即向孔內(nèi)漏失部位投入粘土球，用倒置的巖心管接頭進(jìn)行壓搗，將粘土擠入孔隙、裂隙以達(dá)到止漏目的。③用膠質(zhì)水泥處理漏失——即在泥漿中加入一定量的水泥、水玻璃或雪花石膏。④用塑料堵漏——即采用脲醛樹脂堵塞在大量漏失的鉆孔中止水。此外，條件許可時還可采用空氣鉆進(jìn)或泡沫鉆進(jìn)以解決漏失。簡述水文地質(zhì)和水井鉆的特點(diǎn)。(1)口徑和井深水文地質(zhì)勘探孔需要下入抽水設(shè)備，進(jìn)行抽水試驗，而供水井的出水量常在一定范圍內(nèi)隨井徑增大而增加，因此，直徑都比較大。通常，勘探孔直徑為130～250 mm，供水井的直徑小則僅300—500 mm，大口徑者可達(dá)1～2 m。當(dāng)開發(fā)淺層含水層時，水井深度一般較小，通常為50—200 m。利用深部裂隙水的水井，深度可達(dá)300～500m。地?zé)峋纳疃纫堰_(dá)1 000—2 000 m。(2)鉆進(jìn)地層水文地質(zhì)和水井鉆工作一般都在第四系地層進(jìn)行，這些地層常是各類填土、粘土、砂層、卵礫石、塊石、漂石等地層，這必然給鉆探工作帶來諸多的問題，如坍塌、縮徑、擴(kuò)徑、漏失和難于采取巖心、樣品等。當(dāng)在基巖地層鉆進(jìn)時，也較多地會遇到裂隙、斷裂帶、破碎帶和溶洞。在這些復(fù)雜地層中鉆進(jìn)時，事故多、效率低。(3)鉆孔（井）結(jié)構(gòu)——由于要進(jìn)行孔內(nèi)試驗等原因，鉆孔（井）下套管層次多，鉆孔直徑大，止水工作要求高，從而使鉆孔結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。(4)鉆進(jìn)方法——為適應(yīng)地層復(fù)雜、孔（井）直徑大等特點(diǎn)，水文地質(zhì)和水井鉆鉆進(jìn)方法發(fā)展很快。(5)勞動強(qiáng)度——由于水文地質(zhì)和水井鉆的鉆孔（井）直徑大且全面鉆進(jìn)多，產(chǎn)生的巖粉、巖屑多，設(shè)備、鉆具笨重，鉆孔（井）相對較淺，施工周期短，搬遷頻繁等，使各方面的作業(yè)勞動強(qiáng)度加大。濾水管安裝在井壁管的下部，位于開采含水層的相對位置，地下水通過濾水管的孔隙流入管內(nèi)，簡述對濾水管的要求。對濾水管的要求，可概括為以下幾點(diǎn)：1具有最大的進(jìn)水面積，○以減少地下水經(jīng)過它時的阻力。濾水管阻力越小，地下水在這里的流速變化越小，發(fā)生結(jié)垢的可能性越小，從而可以延長濾水管使用的年限。②具有足夠大的機(jī)械強(qiáng)度，能承受安裝井管時的負(fù)荷和地層的壓力。3具有最大限度的耐腐蝕能力和不因濾水管被腐蝕而影響水質(zhì)的衛(wèi)生要求。○④具有良好的濾水擋砂能力，濾水孔不易被地層中的物質(zhì)堵塞。⑤具有安裝方便、成本低廉以及取材容易等特點(diǎn)。井管包括井壁管、濾水管（過濾器）、沉淀管三個部分，通常井壁管與沉淀管采用同種管材。簡述對井管的要求。為保證水井的出水量和壽命以及便于下管、安裝抽水設(shè)備和維修等工作，對井管提出下列要求：①井管應(yīng)圓、直、無彎曲，連接后管柱亦應(yīng)筆直無彎曲，以保證下管和安裝抽水設(shè)備等工作的順利進(jìn)行。②井管內(nèi)壁應(yīng)平滑、圓整，以便在井管內(nèi)安裝抽水設(shè)備。③井管應(yīng)具有一定的抗壓、抗拉、抗彎強(qiáng)度，以保證能承受井壁巖層和填礫的壓力和井管全部重量。④應(yīng)具有較高的抗腐蝕能力，延長使用期限，同時不致因井管腐蝕影響水質(zhì)。⑤濾水管應(yīng)具有較大的孔隙率，以保證減少地下水流入井管的阻力，獲得最大的出水量，同時要具有良好的擋砂能力，防止泥砂淤塞水井。1簡述氣動潛孔錘鉆進(jìn)的優(yōu)點(diǎn)①鉆進(jìn)效率高——潛孔錘鉆進(jìn)效率高，特別是在硬巖中鉆進(jìn)時比普通回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)方法高幾倍至幾十倍。如在可鉆性為7～8級的矽化石灰?guī)r中鉆進(jìn)時，小時進(jìn)尺達(dá)20～30 m，平均臺班進(jìn)尺在100m以上。②鉆頭壽命長——用潛孔錘鉆進(jìn)，一個球齒鉆頭在堅硬的花崗巖中能鉆進(jìn)50 m，在石灰?guī)r中鉆進(jìn)進(jìn)尺達(dá)1 000m。③所需鉆壓低——例如，使用直徑為171 mm的牙輪鉆頭回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)時，102 kN，而用潛孔錘鉆進(jìn)（220 mm的鉆頭）僅需鉆壓13～18 kN即可達(dá)到很好的鉆進(jìn)效果。由于鉆壓低，不僅改善了鉆桿的受力狀況，而且回轉(zhuǎn)扭矩也降低，為鉆進(jìn)大直徑井（孔）開辟了道路。④防斜效果好——因鉆壓低、進(jìn)尺快，潛孔錘鉆進(jìn)具有較好的防斜效果，一般情況下都可控制在⑤排粉快——由于孔內(nèi)沒有靜水柱壓力，排粉速度快，孔內(nèi)清潔，對含水層沒有堵塞和破壞作用。⑥鉆探成本低——近年來，由于空氣壓縮機(jī)的能力不斷提高，潛孔錘用于深孔鉆進(jìn)已具備條件。六、論述題試論述鉆孔彎曲的原因及預(yù)防措施。鉆孔彎曲的原因:一般認(rèn)為鉆孔彎曲是由地質(zhì)因素和施工工藝與設(shè)備安裝所引起的。1．地質(zhì)因素(1)巖石的各向異性巖石在外力作用下，在各個方向上表現(xiàn)出不同的力學(xué)性質(zhì)，稱為巖石的各向異性。巖石的各向異性在層理和層理構(gòu)造的巖石中表現(xiàn)為垂直層理的巖石硬度小于順著巖石層理巖石硬度。異向性越強(qiáng)的巖石，鉆孔彎曲強(qiáng)大越大。(2)巖層遇層角的影響巖層的遇層角是指鉆孔的軸線與巖層層面之間小于90 186。的夾角δ。鉆孔穿過軟硬互層時，因軟硬巖石抵抗破碎能力的不同，使孔底產(chǎn)生不均勻破碎，造成鉆速差，因而引起鉆孔頂角及方位角的變化。鉆孔偏斜的方向和頂角彎曲的強(qiáng)度取決于遇層角δ的大小和巖石的硬度差。差值越大，鉆孔的彎曲強(qiáng)度越大。(3)松散、溶洞地層鉆孔在松散地層（如表土、流砂層、松散破碎帶）鉆進(jìn)時，因巖層松散、孔壁不牢固，故在鉆具自重的作用下，鉆孔極易下垂。遇大溶洞時，斜孔鉆進(jìn)由于重力作用，鉆孔頂角會急劇縮小而向下彎曲。直孔鉆進(jìn)時，由于孔底不規(guī)則，粗徑鉆具也易偏離鉆孔軸線而發(fā)生彎曲。2．設(shè)備安裝和施工工藝(l)設(shè)備安裝鉆機(jī)必須安裝在堅固的地基上，地基的填方不得超過三分之一；塔上滑車、鉆機(jī)主軸和孔位應(yīng)在同一軸線上；鉆機(jī)立軸或轉(zhuǎn)盤必須準(zhǔn)確地固定在既定的傾角和方位上。否則都會導(dǎo)致鉆孔的嚴(yán)重彎曲。(2)開孔換徑——鉆孔在開孔時，使用的鉆具同心度差；隨著鉆孔的延深而沒加長粗徑鉆具；在下定向管時，與鉆孔不同心、上下固定不牢固而曠動等，都會引起鉆孔彎曲。(3)鉆進(jìn)方法及施工工藝——鉆進(jìn)方法不同時，孔徑與鉆具（主要指粗徑鉆具）之間的間隙也不相同。而兩者之間的間隙是造成鉆具在孔內(nèi)偏斜的重要條件。間隙越大，則鉆具軸心線與鉆孔軸心線的夾角越大，鉆具偏斜越嚴(yán)重。鉆孔彎曲也與鉆具的剛度有關(guān)。由于小口徑金剛石鉆具的剛度較小，而鋼粒鉆具的剛度稍強(qiáng)，在易斜地層鉆進(jìn)時，采用金剛石鉆進(jìn)，有可能比采用鋼粒鉆進(jìn)孔斜還要嚴(yán)重。此外，壓力過大引起鉆桿