ZY7.5.2-01 岩芯钻探工程施工作业指导书 修改码：B/0山东正元地质资源勘查有限责任公司（中国冶金地质勘查工程总局山东正元资源勘查研究院） 岩芯钻探工程施工作业指导书编 号: ZY7.5.2-01 发行版本: B 受控状态: 分 发 号: 修 改 人: 审 核 人: 批 准 人: 2004年 8 月 1日发布 2004年 8 月 1日实施山东正元地质资源勘查有限责任公司(中国冶金地质勘查工程总局山东正元资源勘查研究院) 发布图1 岩芯钻探工程施工作业程序图立 项编 制 施工组织设 计否设计评审通过是施 工 准 备钻探设备安装护壁作业钻探原始记录冲 洗 液准备野外施工事故预防升降钻具施 工钻进否检查合格否检查合格是是资料整理 否检查合格？是否检查合格？是编制施工技术总结技术总结评审合格？否是原本档案立卷归档岩芯钻探工程施工作业指导书1 目的 对岩芯钻探工程施工的作业程序、内容及要求作出规定，以统一岩芯钻探工程施工作业活动。2 范围 本指导书对岩芯钻探工程施工中的钻探设备安装、冲洗液的选用、施工钻进、升降钻具、护壁作业、事故预防、健康、安全、环保（HSE）管理、钻探原始记录等作业过程的操作步骤、内容和要求作出了规定。 本指导书适用于小口径岩芯钻探施工作业的全过程。3 职责3.1 总工办负责项目作业过程的指导、监督检查工作。3.2 项目部具体实施项目工作任务，对项目的工作质量负责。4 工作程序4.1 立项4.1.1 总工办根据国家及地方国民经济发展对岩芯钻探的需求，进行广泛的政府及社会需求调查，努力寻找立项机会，机会出现时，编写并按时提交立项申请书，呈报顾客审批。立项通过后，签订合同，必要时进行矿产资源登记。4.2 编写设计4.2.1 组建项目部 接到项目任务书后，总工办、人力资源部根据任务书规定的项目工作量，技术难易程度和时限要求，结合公司规定的项目负责人任职资格要求，共同确定(指定或竞争等方式)项目负责人，同时确定项目人员编制。项目负责人依据岗位人员任职资格要求，采用双方选择或直接聘用的方式按规定编制确定项目成员，将确定的人员报总工办、人力资源部确认、备案，正式组成项目部，并进行任务分工、明确岗位职责。4.2.2 明确任务，收集资料 项目负责人组织项目成员认真研究项目任务书内容，结合社会要求和公司的附加要求，识别项目工作任务，并征得总工办认可。 按设计输入的需要，项目负责人组织项目成员尽可能多的收集工作区及邻区已有的岩芯钻探及相关专业的资料，并对施工现场进行踏勘，取得所需的资料。通过分析、研究这些进资料，找出为实现目标任务需解决的主要岩芯钻探问题和拟采取的作业方法，为设计输入提供信息。4.2.3 编写施工组织设计项目负责人组织设计编写人员按设计控制程序的规定实施岩芯钻探工程施工组织设计的编写，参与设计的评审、验证和确认活动。4.3 施工准备4.3.1 物资准备a)根据项目设计书的规定，准备施工用设备、材料，如钻机、水泵、绳索绞车、钻头、扩孔器、钻杆、冲洗液化学添加剂等等； b)准备岩芯钻探作业过程所用的原始记录表格及互检表格、文具； c)准备岩芯钻探用的图件、相关文件、通讯工具、计算工具、交通工具； d)准备劳动防护用品，生活用品及所需资金。4.3.2 技术准备 a)项目负责人根据批准的施工组织设计及规范要求，制订项目实施阶段性工作计划，对项目的施工安排作出具体规定，以保证项目在预定的期限内完成项目书规定的任务； b)项目负责人组织项目部成员学习项目施工组织设计，相关规范和标准，统一技术要求和工作步骤，明确目标任务、施工方法技术和安全操作规程；4.4 施工作业4.4.1 钻探设备的安装4.4.1.1修筑地基。包括下列内容： a) 机场地基必须平整、坚固、适用，孔深超过600米以深及土层松散、地形坡度大于30度时，塔基不许安装在填方部位上； b) 在山坡修筑地基时，地基靠山坡一边的坡度要适当，当地基岩石坚硬、稳固时，坡度不得大于80度；地基特别松散时，坡度不得大于45度，并要除掉坡上的活石； c) 修筑地基需要进行爆破作业时，必须遵守坑探规程中有关爆破作业的安全规定，凡没有爆破许可证者，严禁从事爆破作业；4.4.1.2 安装、拆卸与迁移 包括下列内容： a) 应根据设备类型、钻孔设计深度和地区条件选定基座的结构型式； b) 在四个塔角、钻机的着力点和孔口四周都应铺设上、下两层材质坚韧的基台木，遇深孔和土层松散时应在下部用混凝土加固； c) 安、拆钻塔工作应在安装队(组)长或机长的统一协调指挥下进行；d) 钻塔应安装稳固、周正。安、拆钻塔前，应对钻塔构件及所用的工具、绳索和挑杆进行严格检查。e) 夜间或刮六级以上强风以及雷雨、雪、雾气时，禁止安、拆钻塔。冬季施工时，必须清除梯子，台板及鞋底上的冰、雪、霜后，方可上塔工作；f) 安装斜孔钻架时，应使钻架两前腿所包含的平面与水平面的夹角小于钻孔设计倾角25度；后腿与水平面夹角为8083度；g) 钻机立轴轴心线、天车中心(或前缘切点)与孔口(拧管机)中心必须在同一条直线上；i) 电器设备必须安装在干燥、清洁的地方，严防油、水及杂物侵入；电器设备及起动、调整装置的外壳，应有良好的接地保护装置；j) 冲洗液循环系统一般应安设在靠地基下方一侧，距塔脚0.5米以上，并安设防冻、防雨设施；k) 地板安装必须平齐、稳固，地板厚度要大于40毫米。传动皮带和机械传动部分的外部，应安设牢固的防护栏杆或防护罩；l) 钻塔塔套包挂要端正。塔套边缘孔眼处和横、斜拉手处的钉带要栓牢；m) 必须用直径12.5毫米以上的钢丝绳做钻塔的绷绳，塔高18米以下的设四根，塔高18米以上的分两层设八根。各绷绳的张力要相等，安装位置要力求对称(三角架绷绳相互夹角相等)，绷绳与水平面的夹角要小于45度；n) 雷雨季节施工时，塔上必须安设避雷针，并要与钻塔绝缘良好。钢质避雷针截面应大于100毫米2，钢质引下线截面应大于28毫米2，铝质引下线截面应大于16毫米2。避雷针应高出塔顶1.5米以上。引下线与钻塔及绷绳的距离应大于1 米，接地装置与电机接地体、孔口管、绷绳锚杆的距离应大于3米。避雷针、引下线和接地体的连接必须严密牢靠，不便于在现场焊接时，应预先将各部件连接处焊以接触面积大于10厘米2的金属板，安装时再用螺栓紧固。接地电阻应小于15欧姆；o) 严禁从山上向山下抛掷、滚放器材、工具；p) 用汽车搬运机械时，要放稳绑牢。装卸车时，要用足够强度的木板塔跳板。由有经验的人指挥，并应互相配合好；q) 在地形平缓、钻孔相互间距离较近、又具有牵引设备时，可采用整体迁移和半整体迁移的方法搬运设备。迁移前要详细了解通过地段的地面及空中状况，迁移过程中要有专人指挥。在有高压电网的地区不得在高压线下作整体迁移；4.4.2 金刚石绳索取心钻进4.4.2.1 开孔应根据地层特点选择不同的开孔方法 a) 在冲积层、堆积层或松散的砂土层开孔时，可使用肋骨钻头、刮刀钻头并使用泥浆作冲洗液，也可使用普通硬质合金钻头干钻。坍塌严重时，可从孔口灌注稠泥浆或分段投入粘土球，捣实后再钻进，也可使用聚丙烯酰胺低固相泥浆护壁。钻进预定深度后，及时下入孔口管；b) 在砾石层开孔时，可用冲击钻头钻进也可在孔口挖坑、灌注水泥后直接钻进，或先挖掘一定深度，埋入孔口管后再钻进。钻进中除用泥浆护壁外，还可采用跟套管、注入快干水泥等方法，分段护壁、分段钻进；c) 在硬岩盘开孔时，应先用硬质合金钻头钻进300毫米深，然后用旧的孕镶金刚石钻进。4.4.2.2 金刚石钻头、扩孔器的选择和使用 a) 应根据岩石的可钻性、研磨性和完整程度来选择钻头、扩孔器的类型、金刚石粒度和浓度及胎体硬度。表镶钻头胎体硬度可选HRC30/35、40/45。孕镶钻头胎体可选HRC10/20、20/30、30/35、40/45、45等多硬度以适应不同地层。钻头唇面造型和水路水槽相配合，要比普通双管钻头适当增加水口数量与过水断面，孕镶钻头水口一般为8个12个。孕镶钻头内外径应选用天然金刚石或人造聚晶、烧结体保径补强。b) 钻头与扩孔器及卡簧之间要合理配合, 扩孔器外径应比钻头外径大0.30.5毫米，岩层坚硬时应采用下限数值, 卡簧的自由内径应比钻头内径小0.30.4毫米；c) 钻进时，应按钻头和扩张孔器外径的大小，排好顺序轮换使用；d) 新钻头到达孔底后，必须进行“初磨”，即轻压(为正常钻压的1/3左右)、慢转(100转/分左右)钻进10分钟左右，然后再采用正常参数继续钻进；e) 减压钻进倒杆时，必须先用升降机将孔内钻具拉紧(不得提离孔底)，倒杆后用油缸减压并在小于正常钻压的情况下平稳开车；f) 掌握“五不扫”，即不用金刚石钻头扫孔、扫残留岩心、扫脱落岩心、扫掉块和扫探头石；g) 掌握“三必提”，即遇下钻受阻轻转无效、岩心堵塞、钻速骤降时必须提钻。i) 避免钻头非正常损坏的措施；4.4.2.3 钻头压力(简称钻压)a) 表镶钻头按每粒金刚石压力为1.52.5公斤计算，在金刚石质量较好、颗粒较粗、岩石坚硬完整的情况下，可采用较高的单粒压力；反之，应采用较低的单粒压力。钻进过程中随着金刚石的磨钝，钻压应逐步增大；b) 孕镶钻头按单位底面积压力为4080公斤/厘米2计算； c) 钻进节理发育岩石和产状陡立、松散破碎、软硬互层、强研磨性等地层及钻孔弯曲、超径的情况下，应适当减压；d) 钻进过程中钻压应保持平稳，不得用升降机进行减压； e）经初磨的新钻头，采用正常钻压可获得高钻速。钻进中随着金刚石磨钝，钻速下降，应逐渐平稳增大钻压。4.4.2.4 钻头转速(简称转速)a) 表镶金刚石钻头底唇面的线速度范围为1.02.0米/秒；孕镶金刚石钻头底唇面的线速度范围为1.53.0