水利水电工程钻探规程条文说明.doc

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1、水利水电工程钻探规程 DL501392 条文说明水利水电工程钻探规程DL501392条文说明l 总则2 准备工作及开孔3 覆盖层钻进5 金刚石钻进6 钢粒钻进7 特殊条件和有特殊要求的钻探8 水上钻探9 大口径钻进10 冲洗液和护壁堵漏11 事故预防和处理12 钻探质量附录B 机场管理制度1 总 则本规程是在能源部、水利部水利水电规划总院领导下编制的，适用于水利水电工程钻探的各个领域。各级钻探工作人员均应掌握并运用本规程。规程的解释和修改权属水利水电规划总院勘测处。各单位在执行时可以制订实施细则，但不得进行窜改。2 准备工作及开孔21 钻孔设计和设备选择211 增加“每一个工区钻探队都应编制总

2、体施工设计大纲”，以加强施工现场的技术管理，提高钻探作业的计划性，科学性和标准化。212 岩石可钻性 岩石可钻性测定，目前尚无新的分级表，故仍以1958年地矿部颁发的分级表为准。按照水利水电工程钻探定额的规定，对破碎或复杂地层允许提高一级，因为此类地层钻进效率低而单位造价高。 钻进方法选择由81规程的5种增为8种，比较全面地包含了当前覆盖层和基岩钻进的基本钻进方法。对其各自的适用范围作了一些调整，主要是缩小硬质合金钻进范围、扩大金刚石钻进范围，是由近年来金刚石钻进的优越性决定的。其中金刚石冲击回转钻进，是近年来发展起来的新工艺，适应于坚硬打滑地层。213 81规程中有一张设备选择表，在实际生产

3、中没有使用价值，本规程予以去掉，保留了设备选择的基本条件。对钻场用泵强调采用变量泥浆泵和小型泥浆搅拌机，这是从钻场可望采用任意种类的冲洗液并对钻头保护更为有效而考虑的。 钻场的动力机推荐采用电力，是从电气化可以带来仪表化和自动化，做到噪音小，事故少，从而实现文明生产。以前发电机容量要大于电动机的3倍，现在T2S新型柴油发电机组可以1:1启动电动机，为钻机电气化创造了有利条件，是今后发展的方向。22 修建钻场，设备安装和拆迁2. 2. 2 增加桁架式钻场，因为它是近年来兴起的新型钻场。这种钻场可以在任何地形条件下构筑，具有很多优点，也是今后发展的方向。 桁架钻场一般采用钢管和旋转式搭扣组建，场地

4、不须平整。钻场高出地面约1.5m，以便于在台板下进行套管连接和跟管扩孔钻进，也便于冲洗液循环槽的布置和设备搬迁时的装卸车工作。 桁架钻场与场房同时建成，立柱下端要进行加固，立柱之间除平拉手绞接外还用斜拉手加固。223 冲洗液循环系统。水利水电钻探，由于过去多用清水作冲洗液，所以对冲洗液循环系统不太重视，使其他冲洗液的使用受到限制。现在普遍使用乳化液、低固相或无固相冲洗液，不做好这个工作会严重影响效率和成本，希望重视这项工作，所以规程中增加了这一条。225 钻架种类在规程中未加限制，因为受到现有设备的限制。我们认为，300m以内的浅孔以采用随机桅杆式钻架为好。钻架与钻机组装成一体用液压起落，这有

5、三个好处：（1）有利于钻机运转的稳定；（2）节省搬迁时间；（3）节省材料消耗。 目前多数钻机的卷扬是纵向安装的，而且钻机又要前后移动，所以钻架的天车切口应对准钻机后移后的卷扬筒，以免引起钢丝绳起堆。木制三脚或四脚架挂滑车不可能采用这样大的滑轮，使用桅杆时则可以装二个滑轮作天车解决这个问题。226 新规程规定“轻型钻架的整体搬迁，只允许在平坦地区进行，高压电线下严禁整体搬迁”。这是根据过去几次触电事故的教训而增加的。23 开孔与止水 开孔是以后工作正常进行的基础，许多质量事故和孔内事故都由于开孔不合要求而引起的。开孔要掌握好以下三点：（1）孔口管要下到较好的岩层中，使以后钻进不致上部破碎岩石掉块

6、。（2）孔口管要下正，上部大孔与下部小孔之间保持同心。孔口管的角度要与钻孔设计顶角相符，以防止钻孔顶角偏斜。（3）孔口管下端要作好封固止水工作，使水文观测资料准确，回水正常和孔口管不致被反开和跟着回转。 下入钻孔的孔口管或套管，都要上紧丝扣并用松香或皮带腊焊住。232 套管脚封固止水的常用方法有三种：对胶塞止水作了详细的规定，因为此种方法既快、又省、又好，是今后的方向。3 覆 盖 层 钻 进 81 规程的覆盖层钻进是依地层类别分节的，考虑到一种钻进工艺能够适应几种不同的岩层，会造成重复，所以本规程改成以钻进方法分类叙述，这样更有条理，内容比较充实，也便于查找。31 回转钻进311 泥浆护孔硬质

7、合金钻进 这是土层和砂土层的主要钻进方法，采用肋骨式钻头解决地层缩径问题，泥浆既起到护壁作用，又起保护岩样作用。一般采用单管快速钻进，冲洗液量要大，采用水压法退出管内的岩芯，可以代替原状土样。 在砂土层中当含泥量很低时，不能用单管钻具。此时可以采用单动双管钻具，因为土样进入内管的阻力较大，当岩芯长约0.5m后其阻力与土层的抗压力相等时，岩样不再进入内管，所以双管钻进要限制回次进尺。 水压退出岩芯时，钻具要斜放在地板上，使岩芯通畅地退出。 此种钻进方法效率高、质量好、经济效益显著，应作为覆盖层钻进的基本方法。313 螺旋钻、勺钻钻进 这种钻进方法是过去水利水电钻进土层和砂土层的基本方法。其优点是

8、不用冲洗液，工具简单，掌握容易，其缺点是回次进尺量小，所需的扭矩大，效率低，分层不清，尤其在缩径和有地下水的地层更为明显。此种钻进工艺除了在干孔中还有其保留价值外，不适合水下地层应用。 螺旋钻与勺钻，每钻进一定距离必须提动一下，以防旋入过深起拔困难。315 覆盖层金刚石钻进是根据成都勘测设计院的科研成果编写的。 以SM植物胶作冲洗液用孕镶金刚石钻头钻进含有漂石和崩积块石的深厚覆盖层是成勘院的科研成果。这种方法的取芯质量高，是用普通双管钻具工作的。目前SM植物胶的单价较高，故成本也高。在实际工作中也可以采用其他无固相或低固相的润滑冲洗液进行钻进。这方面的经验有待积累。316 跟管扩孔回转钻进 当

9、钻进松散地层又不许可用泥浆作冲洗液或漏失严重时，可以采用这种方法。扩孔钻进是用硬质合金或金刚石作切削具，每钻进一定深度（视孔壁稳定程度决定），在套管下一边扩孔一边回转跟进套管。为此，套管下端要接上一个薄壁钻头。 为了连接套管的方便，钻场型式应采用桁架式结构为好。 跟管扩孔钻进不但能适应各种含大石头的或松散的覆盖层，也可用于孔壁不稳定的基岩地层。扩孔器的切削具宜采用金刚石孕镶胎块制作。317 全孔反循环钻进 全孔反循环钻进广泛用于松散地层的成井，用于勘探工作是近年来发展起来的新工艺。当粘土含量高时易结团堵塞；当砾石或漂石直径过大时则要经过粉碎才能通过钻杆。岩样是利用塑料过滤管滤出的，也可以用沉淀

10、法分段取样。在取样中微颗粒会有部分流失，但对勘探成果影响不大。 全孔反循环目前有两种基本形式，一种是气举反循环，在孔深超过10m之后才能正常工作，其工作深度由压气压力大小决定。另一种是泵吸反循环，其工作深度一般不能超过50m。 全孔反循环钻进保证质量的关键是钻进中要孔壁稳定，以免上下岩样混合，所以开孔以后要下一根套管保护孔口。当达到一定孔深孔壁有塌落可能时，立即下入套管然后缩小一级口径继续钻进。32 冲击钻进321 无底阀打入（冲击）取样钻进 无底阀钻进多用于无地下水地层的钻进，分为孔口击入法与孔底击入法二种，以孔底击入法为好。孔底击入法是用钢丝绳提动冲击钻杆打击取样筒进行的，有时用钢丝绳冲击

11、钻进。其优点是辅助时间省，装备简单，目前多用于浅孔，是工业与民用建筑勘探中常用的方法。322 有底阀打入（压入）取样钻进 区别于无底阀钻进，因取样筒底部装有阀门，所以能够适用地下水位以下并能在流质地层中钻进。在流砂及淤泥层中采用平底阀，在砂层中采用弹簧片阀（也称弹簧管）。当压入或击入取样筒时，弹簧片张开，提起钻具时簧片自动合拢，从而防止岩样中途脱落。 在容易液化的地层钻进时，振动与锤击都会引起液化，影响分层鉴定，宜采用压入法取样钻进。3. 2. 4 泥浆护孔冲抓锥钻进 这种钻进方法只用于较大口径，因为冲抓锥直径不能做得太小。 冲抓锥落下时靠重力加速度冲入地层，提起时自然合拢抓住岩样，一次完成破

12、岩和取样工作，提出孔口把岩样装上推车排除，特别适宜于砂砾石层钻进，具有效率高，成本低的特点。冲抓锥钻进与管钻比较，有孔壁稳定的优点，因为它下落时张开，提升时合拢，对孔壁产生的抽力十分小。5 金 刚 石 钻 进51 管材和钻具511 小口径钻具系列 本规程全部采用地矿部新系列，即91、75、59mm系列，废除76、66、56mm系列。采用新系列具有下述之优点：（l）与普通口径150、130、110mm系列配套；（2）内管与外管和扩孔器之间的间隙增大，有利于冲洗液循环，有利于取消内管短接管这种不合理的结构以增加单动性能；（3）套管壁加厚，增大了承载能力，使孔内套管事故减少。 水利水电钻孔的终孔直径

13、规定为59mm，这是根据岩心和工程试验的要求而确定的。过去小口径钻进一径到底的说法是不恰当的。我们认为孔径选择要根据孔深和岩层复杂程度来决定，机组经常准备23种口径的钻具是必需的。在终孔直径确定后，上部风化破碎带应该加大直径，以提高岩心采取率和下套管护孔，开孔则还要加大一级直径。52 钻头、扩孔器的选择521 金刚石钻头的选择 目前金刚石钻头品种规格愈来愈多，规程中只能作原则的规定，选择时还要参看厂家的说明书进行。 金刚石钻头按其制造方法分类，有无压浸渍法、热压烧结法、低温电镀法及电火花烧结法等。一般地说，在低温下制造的钻头其金刚石强度能基本保持原有性能而胎体的耐压、耐磨性较差，比较能适应在弱

14、研磨性地层中使用。 金刚石钻头在选用时，还要考虑金刚石的品级和浓度。金刚石品级高时强度高，可以降低浓度使金刚石用量减少，会增大底刃的压力，从而适应坚硬岩层的钻进。 表镶金刚石钻头对胎体无太大的选择。孕镶金刚石钻头类似砂轮片的工作。金刚石需要保持自锐和更新，所以选择金刚石品级和胎体的硬度与耐磨性时要与岩层的特性相适应。522 扩孔器的选择和使用 扩孔器起到扩大孔径和扶正钻头的作用。扩孔器上的切削具只要求底刃工作而不要求侧刃工作，侧刃只要求有高的耐磨性就可以了。保持扩孔器的直径即保持了钻孔的直径，使钻孔在更换钻头后能保证钻头顺利下到孔底。由于扩孔器的作用，起钻时增大了钻具与孔壁之间的过水断面，从而

15、可以减少抽吸力，有利于孔壁稳定。基于上述理由，扩孔器应比钻头直径大0.30.5mm（在破碎岩层中，扩孔器直径可加大至1.0mm）。一般地说，扩孔器的寿命应大于钻头寿命的3倍以上，在选择扩孔器品类时，应当注意到这一点。53 钻进技术参数531 金刚石钻进参数的协调 金刚石钻进技术参数主要包括钻压、转速、泵量和泵压，它们既是独立的，又是相互关联的。操作者要统筹兼顾，才能达到效率高、质量好、成本低、事故少，收到最佳经济效益。 钻压和转速的乘积与消耗功率成正比，机械输出功率只能基本保持一个常值。在一般情况下，首先要保证钻压，然后再调整转速。 强烈振动会造成功率消耗增加，岩心质量降低，钻头大量消耗，是金

16、刚石钻进的大忌。调整钻压与转速是消除强烈振动的措施之一。 钻压与转速还间接与泵量与泵压有联系，加大钻压与转速的同时也应增大泵量与泵压。 泵量与泵压如果一切外界条件不变，则增大泵量就要增大泵压。在实际生产中，二者都要保持在一定范围，这需要调整它们之间的一些影响因素来完成。这些因素主要包括钻具结构，钻头水口的数量与大小，扩孔器形状与规格等。532 钻压的调整 钻头破碎岩石无论采用何种形式，都必须加以一定的钻压。钻压的大小应超过岩石的无破碎强度，钻头切削具上每粒金刚石应施加压力的数值与破碎形式和岩石强度二者有关。近年来我国的金刚石品级提高了，钻头质量改进了，钻杆、岩心管材质提高了，所以钻压允许增大，

17、新规程采用了较旧规程为大的钻压，是根据这些条件的改变提出来的。 但在实际生产中，新规程的钻压值范围尚不够用，如在软岩中可低于表中数据（视各种条件可以采用限制钻速小于0.20.3mmin的办法来控制），在硬岩中则可采用高于表中的数据（以不损坏钻头和钻具为限度）。 高转速钻进可以取得高的经济效益，而且质量高，消耗少，为此钻进中应该加以足够的钻压。但是水利水电钻探浅孔居多，钻进中加大钻压往往使钻机被顶起来。为解决这种情况，有人律议采用下地锚的办法，这种办法太麻烦，我们赞成在钻场上增加重量的办法，比如采用脚架压住钻场，钻杆、套管或其他重物堆放在钻机两侧等措施。 钻压的计算，应以称重表和钻压表来进行。目

18、前多数机组的钻机钻压表都是坏的，也不及时修理，这是不允许的。 钻压在计算时，要考虑加入其损失值。如钻杆受力弯曲而在孔壁消耗的摩擦力，每百米约为500N，孔深200m后不再增加。又如冲洗液压力对孔底的反作用力使钻压损失约为1000N（这个作用力往往使孔深在30m以内时，倒杆时引起钻具自动漂起）。 钻压过小会导致钻速过低，钻头晃动，使金刚石出刃被打光，出现孔壁变大，岩心变细的现象。533 转速的调整 钻头的转速与钻进效率有着直接的关系，在一定范围内转速愈高效率也愈高，但是转速的提高又受到功率、钻具强度和振动等的限制。本规程提出了“在不产生剧烈振动的前提下，应适当提高转速”。 金刚石在高速运动下破碎

19、岩石，由于岩石结构的不均匀性，必然产生冲击作用。这种冲击力有利于破碎岩石，但也有害于钻头和钻具。随着转速的增加，这种冲击力也随之增加，最后可导致剧烈振动而引起孔内事故。 钻头的转速通常可以按钻头的外侧线速度进行计算，原规程中有一张钻头转速与线速度对照表，在实际使用中无甚价值，本规程予以取消。5. 3. 4 泵量与泵压的调整 从排除岩粉的观点来看，泵量愈大愈好。钻速高时，所产生的岩粉粗而多，为避免岩粉的二次破碎而影响时效、质量和成本，所以应当配以较大的冲洗液泵量。但在孕镶金刚石钻进时，金刚石要保持一定的自锐性，这与孔底岩粉的多少有一定的联系，孔底岩粉少自锐性就差，所以泵量太大也是不可取的。 在泵

20、量不变的条件下，泵压与水口、水槽的截面积成反比。理论研究表明钻头内外侧保持约0.3MPa的压差，可保持水口处的冲洗液流速并保证部分冲洗液流过金刚石刃部，从而迅速带走岩粉，并润滑和冷却金刚石。水口太大会使钻头内外冲洗液压差减少，水口过小会影响冲洗液泵量和泵压，所以钻头水口要随着钻头的磨耗而修整。54 钻进注意事项5. 4. 1 改善钻具稳定性 金刚石钻进不允许钻具发生剧烈振动。为改善钻具稳定性，新规程提出5条措施，其中最主要的一条是采用乳化冲洗液，这一点已被公认为金刚石钻进的成败关键。5. 4. 2 预防烧钻 金刚石钻头会因缺乏冲洗液而烧毁，引起孔内事故。防止的措施中最主要的一条是安装烧钻报警器

21、。其原理是把泵量限制在某一变化范围，超过这个范围就激发继电器，传到示警器发出声光讯号，即可起到报警作用。若以电力作为动力时，还可以作到自控停钻。 为使孔底泵量不足时能迅速灵敏地反映到地面仪表上来，新规程提倡用变量容积泵调节流量。由于容积泵的泵量在调好后是固定不变的，全部泵量送入孔底，冲洗液循环管路中堵塞或破裂的变化会可靠而灵敏地反映在泵压的变化上。 不安装烧钻报警器也可以做到不烧钻，但要由操作人员经常注意泵压变化，这样做使操作人员的神经经常处于紧张状态，产生疲劳，偶有疏忽，容易造成事故。5. 4. 3 钻头打滑的防止 所谓钻头打滑，是指在坚硬而研磨性小的岩层中钻进时，金刚石钻头的刃部被打光磨平

22、，金刚石不再破碎岩石和产生岩粉，从而破坏了金刚石的自锐功能的情况，此时钻头不进尺，孔内无岩粉（也不会发生烧钻事故）。 防止钻头打滑的措施是基于三个方面的原理制定的：（l）增大金刚石刃部对岩石的破碎作用力，包括增大钻压，提高金刚石品级，减少金刚石数量和面积等；（2）提高金刚石的自锐性或加以磨锐，包括改变泵量、改变胎体性能、冲洗液中加以研磨颗粒及用砂轮片磨锐等；（3）改变切削具破碎岩石的方式，目前主要是采用孔底冲击回转钻进，这是充分利用岩石抗压强度高而抗冲击强度低这种特性，从而保持切削具的破岩能力。5. 4. 4. 3 不停钻倒杆 新规程规定，金刚石钻进“禁止不停钻倒杆”，这是因为目前进行的所谓不

23、停钻倒杆都是在无加压情况下进行的，浅孔在不停钻倒杆时产生钻具漂起而造成堵塞或脱落岩心的情况。5. 4. 5 防止孔壁掉块和探头石 防止孔壁掉块和探头石的理论依据是压力平衡论，如果地层压力、地下水作用力、冲洗液压力之和大于孔壁岩石之强度，则孔壁稳定，否则就不稳定。小口径金刚石钻进由于钻具与孔壁间隙小，起钻时会产生一个抽力（在钻头下产生一个低压区），所以增大这个间隙、降低起钻速度都能起到很好的作用。回灌也是措施之一，但是很难实施，所以未列入规程中。56 绳索取心钻进 绳索取心钻进是一种比较先进的钻探工艺，它可以使起钻间隔延长，从而缩短辅助时间。这种优点在深孔时表现得特别明显，所以一度公认为绳索取芯

24、钻进对浅孔不合适，尤其是水利水电钻探浅孔多，又要每5m进行一次压水试验必须起钻。近年来，由于技术的进步以及绳索取心一些优点的显示，改变了人们的认识，认为绳索取芯不但深孔适合，浅孔也应该推广。具体原因列述如下： （1）已研制成功绳索取芯气压栓塞，可以从钻杆内下入孔内进行压水试验而无需起出钻具。 （2）绳索取芯钻进起钻时，必先起出内管，起钻时抽吸力小，对稳定孔壁有利，所以对破碎地层适应性大。在孔壁很不稳定条件下，还可以在起钻前灌注泥浆，下钻后再冲洗干净，以保持正常钻进的条件。 （3）水电钻探中目前取心间隔为1.2m左右，频繁的起下钻造成劳动强度很大又限制了台班进尺，绳索取心则基本上可以解决这个问题

25、。 （4）为了提高取芯质量，往往限制一次进尺的长度，尤其在破碎带和软弱夹层，往往会因岩芯堵塞没有及时起钻而影响岩芯质量，绳索取芯可以随时捞取岩芯，从而提高了取芯质量。 (5) 岩芯碎屑散落和孔壁掉块, 往往使钻头寿命缩短, 绳索取芯可减轻此种情况的发生, 从而使钻头在复杂地层中延长寿命, 降低成本。 基于上述5点，在水利水电钻探中也要推广应用绳索取芯钻进，尤其在复杂地层中应用。过去有人认为金刚石钻进只适用于好岩层的想法得到了扭转。 但是，绳索取芯的钻头壁厚大，从而钻压要相应加大，所以在坚硬岩层中最好不用（尤其在目前条件下是如此），应该采用普通钻进方法，即换用普通单管或双管钻进方法。5. 6.

26、4. 4 绳索取芯钻进中内管到位报讯十分重要，目前是通过泵压变化示讯的。当采用变量泵时，会产生0.71.OMPa的泵压增值，操作人员只要加以注意，是可以不出现差错的。6 钢 粒 钻 进 这部分规程没有改动, 在实际生产中有钢粒和钢砂之分, 也有用混合钻进的, 只要适当减小钻压和增加投砂量就可以了。 钢粒钻进时的泵量与孔内砂量和水口大小有关。孔内砂量少时，宜减小泵量，水口大时泵量要大些，在钻进过程中要进行调整。钻程开始时要大些，钻程后期要适当减少。目前各地由于残余砂量和岩粉过多，所以泵量普遍偏大，新规程要求泵量比旧规程降低了一些。钢粒钻进时的投砂量指孔内的总投砂量, 所以孔内残余砂量应当计算在内

27、。残余砂量很难估计, 应当根据具体情况进行分析, 然后作出决定。7 特殊条件和有特殊要求的钻探7. 3 套钻与随钻定向取芯 本节是根据黄河水利委员会的科研成果编写的。 套钻能保证在破碎岩层或软弱夹层中取出高质量的岩芯。其操作过程是钻孔用91mm直径钻进，达到预定的套钻部位时，先用导向钻具在钻孔中心钻一个直径36mm以下的小孔，深约1.01.5m，进行插筋并灌注粘结剂。待凝固后，再用91mm孔径套取岩芯，由于粘结剂的作用，使破碎岩芯与插入的钢筋凝结成一体从而使取出岩心得到保证并呈原状结构。 套钻的方法比较简单，但必须做好中心孔导正，灌注粘结剂两个环节。尤其是粘结剂的选择，要求强度高，流动性好，凝

28、固时间短，价格便宜。目前干孔用301聚酯，水下用EW1型粘结剂。EW-1型粘结剂使用时，由A液（E 44 环氧树脂）和B液（含有环氧丙烷丁基醚，其牌号为501# 活性稀释剂，用T31作固化剂，K54 作催化剂）组成。从性能上说，上述粘结剂还不够理想，有待于研究改进。 套钻存在效率低和成本高两大缺点，所以只在有特殊要求的钻孔中应用。对于破碎地层，应当设计较大的粘结剂灌注压力，使粘结剂渗入岩芯的裂隙中去；对软弱夹层取心则只要求夹层上下岩心通过插筋粘结成一体就行了，这时无需压力，但要保证中心孔内充满粘结剂。7. 4 孔底波动冲击回转钻进 孔底液动冲击器品类很多，使用时可以依据技术性能和设备条件进行选

29、择。由长江水利委员会勘测总队研制的EPL1型阀式双作用冲击器具有泵压较低，泵量较小等特点。 应用孔底液动冲击回转钻进可以扩大硬质合金钻进的应用范围。此时，破碎岩石以冲击为主，回转为辅，采用低转速，可获得高质量、低消耗的效果。 孔底液动冲击与金刚石钻进配合时，只起辅助作用，所以钻进参数基本不变，由于部分改变了破岩形式，可以起到防止钻头打滑的作用，从而提高坚硬岩层的钻进效率。对于一般硬岩层，由于增加了冲击功的破碎岩石作用，也能使钻进效率提高，但经常保持较大的冲洗液泵量和泵压，在现场有一定困难，所以并不普遍提倡使用。7. 5 倒垂孔钻进 倒垂孔是一种特殊要求的施工钻孔。因为近年来此项任务增多，所以收

30、入规程中。倒垂孔的基本要求只是保证孔径和保持很高的垂直度，它高于一般勘探孔防斜、治斜的要求，对其他钻探孔的施工也有参考价值。在防斜工作中，过去多侧重于机械安装，实质上钻杆又长又细，挠性大而刚性小，在开孔之后，钻机已无法控制钻孔的方向，主要控制条件变为导向器、钻具与技术参数。因此，新规程对开孔与导向管的设置等作了较详细的规定，这是各地的经验总结。对钻进方法的选择，主要还应从经济效益考虑。大口径金刚石钻进虽有较高质量但成本也高。 纠斜方法列举为5种，选择时要因地制宜。在施工中，要尽量保持孔径符合设计要求。 每钻进0.51.0m测斜一次的规定，主要是为防止一旦孔斜过大，造成纠斜困难的局面。8 水 上

31、 钻 探 水利水电钻探的水上钻探工作量很大，故有单成一章的必要。冰上和近海是水上钻探的特殊状态，故放在同一章中。8. 1. 2 钻场类型的选择 水上钻场分漂浮式和架空式二类。漂浮式钻场以船和筏为主，也包括浮箱与油桶等。架空钻场则增加了平台和桁架二种。水上平台较其他形式具有很大的优点，如不受风浪的影响，基本上不受航运的影响等，除适应近海作业外也可在大江大河进行工作，其缺点是体积庞大，搬迁不易。旧规程中的木笼实质上是一种变相的桁架，故不再列出。 桁架钻场既能用于陆上或山坡，也能用于浅水和海滨，相当于固定式水上平台，机动性和适应性比较好，其构筑原则已见2.2.2条。在水上构筑时，其立柱下端应增大面积

32、，以减小压力，防止沉陷。桁架也适用于构筑钻场与岸坡相连接的桥梁（俗称管桥）。8. 5 近海钻探 近海钻探81规程上没有，是根据近年来近海钻探逐渐增多的情况而增加的。海上钻探要考虑风浪和潮汐的影响。854（6） 海上浪大，风力大于5级时，舰艇无法停靠平台，人员上下应通过悬吊装置进行。9 大 口 径 钻 进 本章在原来的基础上增加了全断面反循环钻进的内容。全断面滚刀破岩已能在8级以下的岩层中应用，这是长江水利委员会的科研成果。 全断面反循环钻进也能适应覆盖层钻进，其他大口径穿透覆盖层方法已包含在第3章内，此处不再重复。 全断面钻进与取芯钻进比较，具有很多优点，如不需经常排出井水及下人到井下处理岩芯

33、，从而大大改善劳动条件和提高经济效益。10 冲洗液和护壁堵漏101 冲洗液 近年来金刚石钻进已经普及，润滑冲洗液普遍使用，其原料已经商品化，过去由钻场自行配制的品类逐步被淘汰。 冲洗液除冷却和润滑钻头、带走岩粉外，还起到保护孔壁和岩心、防止振动等多种作用，根据岩层条件正确选用，可以获得较大的经济效益，已为大家所熟知。但在体制改革中实行班组承包以后，机组人员为节省润滑剂消耗而忽略了上述作用，结果适得其反，钻头寿命缩短，事故增加，岩心质量降低，成本提高。 水利水电钻探，往往同时要做压水试验，故冲洗液的使用不能不受到限制。泥浆只在不做压水试验的钻孔中使用，而无固相冲洗液如聚丙烯酰胺、SM植物胶和MY

34、-1A交联液等对压水成果影响较小，可以适当选用。102 护壁堵漏 护壁堵漏在水电系统钻探中，习惯采用泥浆封堵和下套管二种办法，因为这二种办法效果显著，原材料易于解决，又操作简单。 水泥封堵应该提倡采用地勘水泥。地勘水泥不同于普通水泥，它的基本成分是硫铝酸土，凝固剂是氯化锂，其凝固期短，早期强度高，一般48h即可取出柱状若心，但其缺点是容易变质，所以保存期不能超过三个月，保存方法要讲究，应引起仓库工作人员和现场使用人员的注意。 水泥浆液的灌注，特别要注意中途保持水灰比的稳定。如果中途水分掺入，使水泥浆被稀释，则会延长待凝时间，甚至不凝固。 套管护孔最为普遍，但也存在很多问题，未能引起足够的重视。

35、其中最重要的二点：（1）套管的管脚未作止水的固定；（2）套管连接丝扣没有“焊”住，因此护壁堵漏的效果不理想，而且往往引起孔内套管事故，应引以为戒。 在小口径金刚石钻进中，有人提倡采用反扣套管，但没有成功的先例，使用中实有许多不便之处，如需要跟管钻进时就不能用，所以不能把它编入规程。11 事故预防和处理 事故预防的内容，81规程是分散在各章节中的，为了使用方便，修订时加以集中。12 钻 探 质 量 为适应全面质量管理的需要，本章作了较多的变动和补充。21 岩心、土样和水样的采取12122 取心钻具的选择 取心钻具种类选择表基本不变，仅对技术参数和适应的范围作了调整。表中所列钻具的构造可以从钻探工

36、具手册中查到，基本上是定型的东西。但机组不可能经常准备着表中的种种钻具，应该由队中心仓库贮存备用，由机组需要时租用。1213 提高破碎带取心质量 破碎带地层提高取芯质量的措施有四点，其依据是：（l）增大岩芯直径，从而提高岩芯强度和允许岩芯周围有较多的剥蚀量。（2）提高卡住岩芯的可靠度，防止中途脱落。（3）单动双管钻具，保护岩芯。（4）冲洗液反循环，使岩芯呈悬浮状态，防止二次破碎。1214 提高软弱夹层取芯质量 查明软弱夹层数量、产状和性质，是工程地质勘测的主要任务之一。 提高软弱夹层取芯质量的措施是从分析其取芯困难的原因出发的。从普遍性来说，机械磨损、水力冲刷和化学溶蚀是影响取心质量的主要原因

37、，但是就软弱夹层而言，水力冲刷和化学溶蚀都是次要的，所以没有采用底喷式钻头和选择防溶蚀冲洗液的需要，实际效果也不理想。 软弱夹层岩芯采取质量的好坏，与岩芯对磨率有直接的关系，减少对磨就同时提高了采取率。具体办法可以从下述5个方面去考虑： 提高岩芯的抗扭断强度：（l）增大孔径和增大岩芯直径。（2）改变夹层对岩芯的视倾角，使缓倾角变成较大的倾角（大于30）。（3）套钻，即先钻一个小孔，插筋灌浆，人为的提高岩芯抗扭强度，然后套取岩芯。 改善钻具的单动性能和同心度：（l）短钻具比长钻具同心度和单动性要好，尤其内管的抗弯曲强度提高。（2）内管与钻头之间加扶正器，不使内管晃动。（3）每钻都要对轴承部位清洗

38、加油。 防止岩芯堵塞，不使内管受力弯曲而变成双动：（1）内管镀铬、涂润滑剂，减小岩芯阻力。（2）堵塞报警，不使内管受力超过规定值，超过时就报警起钻。（3）立轴增大行程，实行不倒杆钻进，因为倒杆时往往提动钻具（浅孔）造成岩心堵塞。 提高钻具稳定性和减小钻头晃动：（1）提高冲洗液的润滑性能。（2）足够的冲洗液量，保持孔底岩粉量少。（3）调整参数，不产生剧烈振动。 减少岩芯受破坏时间：（1）保持高速钻进，缩短回次钻进时间。（2）减少内管卡簧座与钻头的距离，使岩芯在最短时间内进入岩芯内管受到保护。（3）限制回次进尺。1219 原状土样直径是由试验时的环刀直径决定的，过去试验室多用直径80mm的环刀，要

39、求土样直径为100mm，现在环刀直径多用65mm的，土样直径允许缩小到85mm左右。 目前，原状取样已多用薄壁取样器进行，壁厚1.5mm，取样筒即是送样筒，所以一套取样器应准备多个取样简，反复使用，其密度和含水量的测定直接在取样筒中进行。 冲击钻进时，尤其是管钻钻进时，对周围岩层会产生一定的影响，所以要在取样前限制使用。 取样时可用泥浆进行保护，取样器采用压入法或重锤少击法，使不致引起扰动和液化。12111 水样采取 乳化液或泥浆都会对水样产生严重的污染，但严格地说清水也影响水样的真实性，也是一种污染，所以对取水样钻孔要求覆盖层钻进时不准加水。基岩钻进时不可能不用冲洗液，所以规定最好在抽水试验

40、后期或长期观测孔经抽水后取样。122 钻孔弯曲与孔深标准1221 钻孔顶角测定 钻孔顶角偏斜要求是由地质要求来确定的，不分金刚石钻进或钢粒钻进是一样的。近年来对钻孔顶角测定有忽视的倾向，应当引起注意。124 封孔与长期观测装置12. 4. 1 封闭钻孔 封孔工作近年来重视不够，许多钻孔封闭后在坝基开挖时才发现没有水泥浆或是一堆石头，这样有损于坝基稳定，并使地下水运动规律改变。这些情况的出现，主要是因为不下述注水泥浆导浆管或导浆管末下达到孔底而导致中途水泥浆被水稀释而造成的。规程中特别指出要把导浆管长度载入记录，验收时如发现长度不够或未做记录者应视为封孔不合格。附录B 机 场 管 理 制 度 许多单位提出要把机场管理制度写入规程，但是各地机组的编制不同，岗位职责不可能一致，因此只在附录中载出作为参考。长江委信息研究中心馆藏 13