编制依据1、攀枝花钒钛磁铁矿延伸勘探项目地质钻探施工技术要求；2、相关“岩芯钻探规程”。1、概况1.1工程概况.1地理位置及交通条件工作区位于四川省攀枝花攀钢矿业公司朱家包包及兰尖矿区，与攀枝花市区隔金沙江相望，距攀枝花市区越11km，交通较为方便。1.1.2地形条件区内所处地势为高山深谷，地貌和气候均显高原山地特征，为中切割侵蚀、剥蚀地貌。地形坡度陡，山脊呈棱角状，河谷呈“V”形，海拔高度13201750m，相对高差400余米。1.1.3气候条件区内气候属半干旱高原型，气候严寒，冬长无夏。年最高气温3，最低气温22.1。1.1.4工作环境工作区为攀钢矿业公司朱家包包铁矿及兰尖火山露天采场。1.1.5施工条件钻探施工现场有动力电源供应，水、电可就地解决。1.1.6通讯条件工区内各机组采用对讲机联络。1.1.7生活条件生产和生活后勤供应需从就近五道河市场输入。1.2地质概况及工作量1.地质概况该矿区属于辉长岩型，为火山岩层，岩性主要为辉长岩、细粒辉长岩以及花岗岩等，岩石可钻性级别。1.2.2工作量该项目钻探工程主要为直孔，设计钻探工作量18170m，共计25个钻孔。2、钻探工作内容及技术要求2.1钻孔直径和深度钻孔终孔直径为75mm，钻进至穿过设计矿层810m即可终孔，矿层内一般不得换径。2.2岩芯采取率钻探工艺上应保持岩矿芯原有结构特点和完整性，防止岩芯粉碎。矿层及其顶底板围岩5m内岩芯采取率大于80，矿层岩心采取率大于85%。2.3孔深测量及校正钻进50m或下套管前，钻进至矿层或大的构造破碎带、涌水带，细粒辉长岩或终孔，均需进行孔深测量，钻进至50m时，需进行孔深校正和测量孔斜，以后每100m均要进行孔深校正和测量孔斜。直孔每100m孔斜不超过2，可以依次迭加，孔深校正最大误差为千分之一，误差不大的影响地段可不必进行平差，否则进行平差，并与测井结果相对应。2.4简易水文地质观测工作由专人跟班进行观测，观测内容包括涌水位置、涌水量及水头位置；漏失量及漏失位置；回次水位及冲洗液消耗量；终孔后的稳定水位和缩径塌孔等事故位置。并按规定详细记录于班报表上。2.5原始记录用黑色碳素笔按规定真实填写岩芯牌并固定在相应位置，同时按统一要求格式认真填写班报表及其它各种表格；对长度大于5cm或小于5cm但较完整的岩芯用红色油漆进行编号。2.6封孔除长期观测孔外，所有地质勘查孔，在主含水层即主含矿层顶底板上、各5m范围内，用425以上水泥进行全孔封闭。封孔前必须用清水冲洗孔壁。封孔水泥浆应用冲洗液泵或专门的注浆器送至封闭区段，待水泥固结后，根据需要可选部分钻孔进行封孔质量和封孔效果进行检查。对所封钻孔的孔号，封闭区段，所用材料及封孔质量等均应记录清楚，造册登记。封孔后孔口埋置水泥桩或大木塞，要求桩高出地面50cm ,并标注孔号、孔深、施工日期。2.7地质钻探2.7.1冲洗液的要求采用清水钻进。当地层极为复杂，采用各种措施无效时，可使用低固相冲洗液（泥浆）钻进。2.7.2简易水文地质观测2.7.2.1水位和冲洗液的观测钻进过程中，要求对冲洗液的颜色、稠度、比重、和含砂量进行观测并记录其深度。当冲洗液消耗量增大，或大量渗失，或漏失不返孔时，都应记录其深度，并计算出渗失量或漏失量。2.7.2.2涌水现象的观测钻进过程中，当孔口突然涌水时，应用压力表测量水头高度和测量流量，并记录其涌水的孔深位置。2.7.2.3其它现象的观测钻进过程中，若有气体或臭鸡蛋味逸出，应记录其起止深度和这些现象发生的状况。3钻探施工工艺施工工艺流程见附图13.2 钻孔结构设计采用130mm（必要时150mm）口径开孔，钻至完整基岩后，下入127mm（146mm）的表层套管。根据钻孔是否穿越破碎、严重漏失、严重涌水等施工复杂地段，考虑是否下108mm、89mm的多层技术套管，最终换用NQ口径的钻头一径到底。钻孔级配：在保证冲洗液正常循环的前提下，应尽量减小钻杆与孔壁间的环状间隙，同时也要根据地层的复杂程度综合确定钻孔级配。3.3钻具组合钻具的选择和组合是提高钻孔质量、确保岩芯采取率和提高钻探效益的极为重要的一环。根据该区地质情况、构造特点和施工技术要求，现述如下。3.3.1地质孔钻孔主要选用HQ和NQ系列绳索钻具，其组合为：立轴+专用接头+绳索母接手+绳索钻杆+绳索公接手+弹卡挡头+弹卡室+上扩孔器+绳索外管+下扩孔器+金刚石钻头。3.3.2水文地质孔直径大于110mm 孔段主要选用常规钻具，其组合为：立轴+专用接头+54母接手+50钻杆+54公接手+专用接头+取粉管（必要时）+岩芯管+扩孔器（必要时）+金刚石钻头。直径110mm 孔段主要选用SD系列钻具，其组合为：立轴+专用接头+54母接手+50钻杆+54公接手+专用接头+沉砂管+稳定接头+外管、外管+扩孔器+金刚石钻头。3.4施工工艺矿区属于辉长岩型，为火山岩层，岩性主要为辉长岩、钒钛磁铁矿、花岗岩及细粒辉长岩等，岩石可钻性级别，属于硬、脆、碎地层 。根据地层情况和钻孔深度推行金刚石绳索钻进施工工艺，提高我们在攀枝花钒钛磁铁矿区的施工效率，缩短工期，提高岩矿芯的采取率。根据我们以往在类似地层勘查施工中的一些经验，结合该工区的地层情况和施工技术要求，拟采用施工工艺如下：3.4.1地质孔3.4.1.1 钻头的选择硬脆易破碎孔段选用人造热压孕镶金刚石钻头。金刚石钻头直径为130mm、110mm、95mm、77mm。为保证岩芯采取质量，主要选取95mm和77mm，以便适合SD单动双管钻具和S95和S75绳钻施工工艺。金刚石钻头性能参数见表1。表1 金刚石钻头性能参数序号钻 头 名 称性 能 参 数胎体硬度HRC工作层金刚石规格品级粒度浓度1电镀钻头10mm特级2孕镶钻头203522mm特级4680100%3.4.1.2钻进参数根据岩石性质、钻头类型、钻进深度、冲洗液类型综合确定钻进参数。钻进参数见表2。表2 钻进参数表 井段钻进参数备 注钻压(KN)转速(r/min)泵量 (L/min)具体施工时，需根据各个孔内情况和不同钻机的额定转速选用井径130mm孔段8-20300 90-250井径110mm孔段7-1735090-250井径94mm孔段6-14400 52-146井径77mm孔段5-1250052-1463.4.1.3冲洗液地质孔钻探施工拟使用低固相冲洗液。低固相泥浆一般是泥浆中粘土固相含量小于4%的泥浆，其最大的特点是泥浆相对密度低，对小口径金刚石钻探施工来说，低固相泥浆可减少钻具回转的摩擦阻力，减少泵压损失，提高机械钻速和减少孔内漏失。对于比较深的钻孔，由于粘土颗粒少，高温下也不稠化，能使泥浆性能保持稳定。需准备的主要材料：膨润土、聚丙烯酸钾、钠羧甲基纤维素(Na-CMC)、腐植酸钾、腐植酸钠、氯化钾(KCI)、纯碱、防塌剂、润滑剂(比如、液体磺化沥青、皂油等)。低固相冲洗液的配方：清水(H2O) +膨润土+钠羧甲基纤维素(Na-CMC)+纯碱(Na2CO3)低固相冲洗液性能要求： 比重1.07；粘度 20-24s；PH值9-11；含砂量0.5%；失水量15mL/30min。冲洗液的净化：按规范布置泥浆循环系统。要求循环槽长度不得短于12米，宽度不得低于300mm，高度不得低于200mm-2米设1挡板，以便于沉砂；循环槽安装坡度应为1/100。循环沉淀池不得少于2个。冲洗液的管理：(1)机组每小班应指定一个人员兼管冲洗液；(2)必须按规定的比例和要求调整冲洗液，各种化学处理剂不得随意乱加。(3)钻进过程中，每小班必须现场测试冲洗液性能指标(粘度、比重、失水量、含砂量)一次，并记录在班报上。当冲洗液性能发生变化时，应及时调整；现场冲洗液测试工具应加强保护，用后清洗干净并妥善保管。(4)钻进过程中，每个钻探回次应清理循环槽，每48小时应清理沉淀池。(5)冲洗液循环系统应避免雨水和地表水流入冲洗液储存池内。3.4.2水文地质孔3.4.2.1 钻头的选择硬脆易破碎孔段选用人造孕镶金刚石钻头，相对完整孔段选用电镀金刚石钻头。金刚石钻头直径为150mm、110mm、95mm、77mm。为保证岩芯采取质量，主要选取95mm和77mm，以便采用SD单动双管钻具施工工艺。3.4.2.2钻进参数根据岩石性质、钻头类型、钻进深度、冲洗液类型综合确定钻进参数。钻进参数见表3。3.4.1.3冲洗液表3 钻进参数表井段钻进参数备 注钻压(KN)转速(r/min)泵量 (L/min)具体施工时，需根据各个孔内情况和不同钻机的额定转速选用井径250mm孔段16-38150 145-250井径225mm孔段14-35170145-250井径110mm孔段7-1735090-250依据本项目水文地质孔钻探施工技术要求，拟使用清水冲洗液。当地层极为复杂，采用各种措施无效时，可使用无固相冲洗液或低固相冲洗液钻进。终孔后必须采用有效方法洗井，直至疏通含水层和冲洗液变清为止。无固相冲洗液的配方：清水(H2O) +钠羧甲基纤维素(Na-CMC)+ 纯碱(Na2CO3)低固相冲洗液的配方：清水(H2O) +膨润土+钠羧甲基纤维素(Na-CMC)+ 纯碱(Na2CO3)低固相冲洗液性能要求： 比重1.07；粘度 20-24s；PH值9-11；含砂量0.5%；失水量15mL/30min。3.5.1设备安装(1)孔位地基应平坦、稳固、安全适用。钻塔底部填方不得超过塔基面积的1/4。(2)进行深度较大的钻孔施工，基台下部应挖坑，并用混泥土墩进行加固。(3)基台、机械设备的安装必须稳固、水平、周正。钻机立轴、天轮与孔口中心必须在同一直线上。(4)钻场所有安全防护设施必须符合岩芯钻探安全规程的要求。3.5.2钻场平面布置钻场平面布置示意图见附图34施工组织4.1设备选择选择依据根据钻孔设计深度、钻孔技术要求和工期要求，结合我单位现有设备配备情况和其他类似地区的施工经验，考虑到施工规模和钻进方法，设备选择依据如下：.1满足金刚石钻探工艺需要，速度范围要大，高、低转速兼并。.2满足大口径水文孔钻探施工工艺需要，钻机扭矩大。.3满足该工区钻孔深度范围大的要求，孔深10430m。.4满足大口径水文孔钻探施工工艺需要，冲洗液的循环用量大。4.1.2设备选择主要钻探设备选择见表4。钻探附属设备配置见表5。钻探钻具、管材配置见表6。表4 拟配备的主要钻探设备一览表名 称规格及型号单位数量负荷和功率产 地备 注钻 机阿特拉斯CS14台 套3瑞典钻 机XY-4台 套356KW、47KW无锡泥浆泵BW-250台 套415KW 衡探柴油机R4105ZD-1 台 套356KW潍柴配钻机柴油机R4100ZD-1台 套247KW潍柴配钻机柴油机R3105ZD-1台 套136KW