SL∕T 291—2020 水利水电工程钻探规程(水利).docx

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1、ICS 93. 020P 13SL中华人民共和国水利行业标准SL/T 2912020替代 SL 2912003水利水电工程钻探规程Code of drilling for water and hydropower projects2020-U-30 发布2021 -02-28 实施中华人民共和国水利部发布中华人民共和国水利部关于批准发布水工建筑物水泥灌浆施工技术规范等7项水利行业标准的公告2020年第23号中华人民共和国水利部批准水工建筑物水泥灌浆施工技术 规范(SL/T 62-2020)等7项为水利行业标准，现予以公布。序号标准名称标准编号替代标准号发布日期实施日期1水工建筑物水 泥灌浆施工

2、技术 规范SL/T 622020SL 6220142020.11.302021.2. 282水利水电工程 压力钢管设计 规范SL/T 2812020SL 28120032020.11.302021.2. 283水利水电工程 钻探规程SL/T 2912020SL 29120032020.11.302021.2. 284水利水电工程 地质测绘规程SL/T 2992020SL 29920042020.11.302021.2. 285水工混凝土试 验规程SL/T 3522020SL 35220062020.11.302021.2. 28续表序号标准名称标准编号替代标准号发布日期实施日期6水工纤维混凝

3、土应用技术规范SL/T 80520202020. 11. 302021. 2. 287水利水电工程 水泵基本技术 条件SL/T 80620202020. 11. 302021. 2. 28水利部2020年 月30日目 次1总则12 术语和符号22.1 术语22.2 符号33基本规定44准备工作64.1 作业计划64.2 钻进方法选择64.3 设备机具选择与使用74.4 作业准备85钻探方法与工艺105.1 硬质合金钻进105.2 金刚石钻进135.3 绳索取心钻进175.4 金刚石复合片钻进205.5 冲击钻进 215.6 液动冲击回转钻进 225.7 7空气潜孔锤钻进 245.8 其他钻进方

4、法276定向钻探296.1 钻孔设计 296.2 造斜机具与测量仪器的选择296.3 钻进作业307水域钻探347.1 一般规定 347.2 漂浮钻场 357.3 架空钻场 377.4 冰上钻探 398 冲洗液和护壁堵漏408.1 冲洗液 408.2 护壁堵漏 429钻孔取样469.1 土样采取 469.2 岩心采取 509.3 定向取心 529.4 土试样、岩心保护与管理 549.5 水文地质观测与水样采取 5510 孔内事故预防和处理5810.1 孔内事故预防5810.2 孔内事故处理 5911 钻探质量与验收6111.1 钻探质量6111.2 钻探验收6312 安全生产6412.1 一般

5、规定 6412.2 钻场安全规定6412.3 钻进过程安全规定6612.4 水域钻探安全规定67附录A 岩心钻探岩石可钻性分级表69附录B取心钻具管材匹配71附录C钻杆参数73附录D套管及接头基本尺寸83附录E钻探班报表85附录F钻孔验收表89标准用词说明90标准历次版本编写者信息91条文说明 931总贝IJ1 .0.1为规范水利水电工程钻探行为，统一钻探方法、工艺和 技术要求，保障钻探质量和作业安全，制定本标准。1. 0.2本标准适用于水利水电工程地质勘察钻探工作。1 .0.3钻探工作应以地质勘察工作大纲和钻探任务书为依据进 行准备和施工，勘察单位可根据实际情况，制定实施细则。1. 0.4本

6、标准主要引用下列标准：GB/T 9808钻探用无缝钢管GB/T 16950地质岩心钻探钻具GB/T 18376. 2硬质合金牌号 第2部分：地质、矿山工具 用硬质合金牌号GB/T 50123 土工试验方法标准GB/T 50585岩土工程勘察安全标准SL 31水利水电工程钻孔压水试验规程SL 320水利水电工程钻孔抽水试验规程SL 345水利水电工程注水试验规程1. 0.5水利水电工程钻探除应符合本标准规定外，尚应符合国 家现行有关标准的规定。652术语和符号2.1 术 语2. 1. 1 岩石可钻性 rock drillability评价岩石被钻碎难易程度的综合性指标。2.1. 2 岩石研磨性

7、rock abrasiveness岩石磨损碎岩工具的性能。2. 1. 3 定向钻探 directional drilling利用钻孔自然弯曲规律或采用人工造斜工具使钻孔轴线按设 计轨迹延伸的一种钻探方法。3. 1. 4 定向取心 directional coring采用机械式岩心定向仪确定孔内岩心空间产状的取心工艺 方法。4. 1. 5 钻孔方位角 azimuth angle of borehole自正北向开始沿顺时针方向与钻孔轴线上某点沿轴线延伸方 向的切线水平投影之间的夹角。5. 1. 6 钻孔顶角 drift angle of borehole钻孔轴线上某点沿轴线延伸方向的切线与铅垂线之

8、间的 夹角。6. 1. 7 钻孔倾角 dip angle of borehole钻孔轴线上某点沿轴线延伸方向的切线与其水平投影间的 夹角。2.1. 8 冲洗液 drilling flushing fluid钻进中用于冷却钻头、排除岩粉、保护孔壁、传递动力及平 衡地层压力的液体。2.1.9 泥浆 mud黏土颗粒均匀而稳定地分散在水或油中所形成的冲洗液。2.1.10 植物胶无固相冲洗液 VegetabIe glue drilling fluidwithout clay以植物胶为基浆原料并经适当改性的无黏土冲洗液。2.1.11 潜孑Ll锤 down-the-hole hammer以冲洗液或压缩空气驱

9、动活塞冲锤往复运动产生轴向冲击作 用的装置。2.1.12 烧钻 bit burnt钻进中因冷却不良，使钻头烧毁或与孔底岩石烧结在一起的 孔内事故。2.1.13 掉钻 rod drop钻进过程中因遇洞穴、架空层、裂缝等导致钻具突然下落的 现象。2.1.14 埋钻 drill rod burying孔内钻具被岩粉、岩屑沉淀、流砂、孔壁坍塌物埋住，不能 回转或提升，冲洗液不能流通的现象。2.1.15 卡钻 drill rod sticking因孔壁掉块，生成键槽或缩径或有异物落入，使孔内钻具提 升受阻的现象。2.1.16 岩心采取率 core recovery percentage由孔内取出的岩心长

10、度与对应钻孔实际进尺的百分比。2.2 符 号n钻头转速，r/minD钻头直径，mm。钻孔顶角，（）8钻孔倾角，（）a钻孔方位角，（）F钻头压力，kNQ泵量，L/min3基本规定3. 0.1钻孔规格代号及对应的公称口径可按表3.0.1的规定 选择。表3.0.1钻孔规格代号及对应的公称口径 单位：mm规格代号REABNHPSUZ公称口径3038486076961221501752003. 0.2钻孔成孔口径应根据钻孔取样、测试要求、地层条件和 钻进工艺等因素确定，并应符合表3.0.2的规定。表3.0.2钻孔成孔口径单位：mm钻孔性质第四纪地层基岩鉴别与划分地层/岩心钻孔3860取I、II级 土样钻

11、孔一般黏性土/粉土/残积土 /全风化岩层96湿陷性黄土150冻土122原位测试钻孔大于测试探头直径压水/抽水试验钻孔122软质岩石硬质岩石7660303钻孔深度分级宜符合表3.0.3的规定。表3.0.3钻孔深度分级单位：m钻孔类别浅孔中深孔深孔超深孔孔深HHVIOO100H300300H5003. 0.4岩石可钻性分级应符合附录A的规定。3. 0.5 钻探用管材的钢级和机械性能应符合GB/T 9808的规定。3. 0.6布置有压水试验、抽水试验、注水试验的钻孔，钻进过 程中应符合SL 31、SL 320和SL 345的有关规定。3 . 0.7十字板剪切、静力触探、动力触探、标准贯入、旁压试 验

12、等钻孔内土工原位测试应符合GB/T 50123的有关规定。4 .0.8设备搬迁和修建钻场应减少对周边植被林木的破坏。作 业过程中应按环境保护要求对油液排放、冲洗液排放、弃土弃渣 处理、噪声、振动等进行控制。终孔后应恢复占用的农田、耕地 和植被。4准备工作4.1 作业计划4.1.1 钻探作业前，应熟悉地质勘察工作大纲及钻探任务书的 各项要求，进行现场实地踏勘，了解钻探区域的地质、地形地 貌、交通、场地、水源等自然条件，编制钻探作业计划。对深 孔、超深孔、水平孔、斜孔以及其他有特殊要求的钻孔应单独编 制专项作业方案。4.1.2 钻探作业计划宜包括以下内容：1任务来源和工程概况。2钻探目的与任务。3

13、执行的相关法律法规和技术标准。4资源配置。5钻探方法与工艺。6进度计划及保证措施。7钻探质量保证措施。8环境与职业健康安全管理。4.1.3 钻探开工前，应做好技术交底和安全交底工作。4.2 钻进方法选择4. 2.1钻进方法宜针对岩层特点，依据岩石的硬度、可钻性级 别、研磨性，结合钻孔口径、钻孔深度以及技术经济合理性等因 素进行选择，并宜符合表4.2.1的规定。表4. 2.1常用钻进方法选择岩石特性岩石硬度软中硬硬坚硬岩石可钻性级别13467910 12岩石研磨性弱弱中强弱中强弱中强钻进方法硬质合金钻进表 4.2.1 （续）钻进方法金刚石 钻进表镶孕镶金刚石复合片钻进液动冲击回转硬质 合金钻进液

14、动冲击回转 金刚石钻进空气潜孔锤钻进注：为选择；-为不选择5. 2.2中深孔及以上级别钻孔，宜采用金刚石绳索取心钻进方法。6. 2.3定向孔、多分支孔及孔斜治理宜采用定向钻进方法。4.3 设备机具选择与使用4.3.1 钻机类型及型号应根据地层条件、钻进方法、钻孔深度、 钻孔结构、作业环境等方面进行选择。4.3.2 水泵类型及型号应根据钻孔深度、钻孔结构、钻进方法、 冲洗液类型、钻孔试验要求等方面进行选择。4.3.3 钻塔类型应根据钻孔深度、钻机型式、钻孔角度等方面 进行选择。浅孔宜选用三角钻塔、A字钻塔、桅杆式钻塔等; 深孔、超深孔宜使用四角钻塔；斜孔宜选用A字钻塔或直斜两 用钻塔。4.3.4

15、 钻具组合应根据地质情况、钻孔结构、钻进方法、技术 要求、取心质量指标等方面选择。4.3.5 设备机具进场前，应按其使用说明书或有关技术资料进 行全面检修和维护保养，确保设备机具保持正常的技术性能和良 好的使用状态。4.3.6 设备机具应按操作规程使用，不得超负荷和带病运行; 出现故障或异常状况，应立即检查和排除。4. 3.7设备机具使用过程中，应按机械维护操作规程和有关技 术要求进行维护保养，保持钻探设备的清洁和润滑部位的润滑 良好。5. 3.8设备机具的使用和检修应做好记录与存档工作。4.4作业准备6. 4.1修建钻场应符合下列要求：1确定孔位应符合钻孔任务书要求，同时应考虑施工的安 全和

16、方便，钻孔定位后不得擅自移位。2应根据选用的钻机、钻塔等设备类型平整修建钻场，场 地面积应满足作业需要。3钻场地基应坚实。修建钻场时应建好冲洗液循环系统和 排水沟。4钻场位于斜坡上时，可选择桁架式钻场或采用斜坡填筑 方式，填方部位不得大于场地面积的1/3,填方部分应采取防止 坍塌和溜方措施。5深孔或土质松软场地，钻塔基础宜采取加固措施。钻场 处于陡坡和陡崖时，应预防陡坡滚石和崖上活石坠落。6雨季施工期，应根据地形条件对钻场采取加高地基或修 建排水沟、建防洪堤等保护措施。7. 4.2便道修建在陡坡、悬崖等危险地段应设置安全防护栏, 并应符合下列规定：1便道宽度不宜小于2m02便道应避免急弯、陡坡

17、。3架空索道应有可靠的设计和检验，索道上、下站宜设置 设备存放场所。8. 4.3钻探设备安装、拆卸与搬迁应符合下列要求：1钻探设备应固定在连成一体的基台上，安装应做到稳固、 周正、水平，连接螺栓应加垫固紧。钻孔中心与立轴和天车前沿 应在同一条直线上。皮带、链条等传动部位应安设防护装置。2立放钻塔时，左右两边应设置牵引绳，钻塔不应自由摔 落，钻塔起落危险范围内严禁站人。3拆装机械时，不应猛敲乱打，防止零部件的孔眼及通路 堵塞，做好零部件的存放保管工作。4设备装卸车和搬迁时，应采取防砸落、防翻倒措施。5在山区、陡坡、地形复杂、道路条件恶劣等情况下搬迁, 应事先进行线路勘查，并认真制定钻场搬迁计划，

18、做好组织和管 理工作。6钻场设施全部安装完成后，应作好维护、调试工作，对 机械设备进行试运行，经检查验收，达到各项标准要求后方可正 式开钻。5钻探方法与工艺5.1 硬质合金钻进5.1.1 硬质合金钻头可根据岩石可钻性选择肋骨钻头、薄片式 钻头、方柱状钻头、大八角钻头、针状合金钻头等。5.1.2 制作硬质合金钻头应符合下列规定：1钻头体宜选用ZT380号以上钢级的无缝钢管制作，壁厚 宜为7. O7. 5mm02钻头镶焊合金的内、夕卜、底出刃应对称一致，唇部水口 高度宜为10015. Ommo3钻头体镶嵌合金槽与合金之间的间隙宜为0l0 2mm, 焊料应充满。4硬质合金应按GB/T 18376.

19、2的有关规定选择；硬质合 金镶焊数量可按表5. 1.2-1的规定选择，硬质合金镶焊角及刃 尖角可按表5. 1.2-2的规定选择，硬质合金钻头切削具出刃量 可按表5. 1.2-3的规定选择。表5.1.2-1硬质合金镶焊数量钻头直径/mm7696122150岩石可钻性级别/颗14级466881010 1257级678910 1212 14卵砾石层/颗91214 1616 18表5.1.2-2硬质合金镰焊角及刃尖角单位：（。）岩石级别镶焊角刃尖角14级均质岩石70 7545 5056级均质岩石75 8050 607级均质岩石80 8560 707级非均质岩石90 一 1580 90表5L2-3硬质合

20、金钻头切削具出刃量 单位：mm岩石性质内出刃外出刃底出刃松软，塑性，弱研磨性岩石2.02.52. 53.03.05.0中硬，强研磨性岩石1.01.51. 62 02.03.05针状硬质合金胎块在钻头体上嵌入深度应为合金胎块长 度的1/2,针状硬质合金胎块镶嵌规格可按表5.1.2-4的规定 确定。表5.1.2-4针状硬质合金胎块镶嵌规格钻头直径/mm底出刃/mm外出刃/mm内出刃/mm胎块数量/块76101. 51. 5496101. 51. 56122101.51.56150101.51.586镶焊针状硬质合金钻头时应防止胎块倒镶，焊枪中心火 焰不得直接对准胎块。5.1.3 钻进技术参数选择应

21、符合下列规定：1钻压应根据岩土性质和钻头硬质合金形状、数量、磨损 程度等因素确定，并宜符合表5.1.3-1的规定。表5.1.3-1硬质合金钻进钻压单位：kN/块岩石可钻性级别硬质合金形状压力13级松软软的岩石片状0. 50.646级稍软中硬均质岩石方柱状0.7-1. 27级中硬致密岩石八角柱状0. 91.57级中硬耐磨性岩石针状合金胎块1. 52.02转速应根据岩土性质和钻头直径等因素确定，并宜符合 表5.L 3-2的规定。岩土性质皮不同钻头直径的转速76mm96mm122mm150mm均质的、研磨性弱1. 21. 4ms300350250300180210150180研磨性中等0. 91.

22、2ms250300200250120150100120研磨性强、裂隙多0. 60. 8ms16018014016010012080 IOO表5l3-2硬质合金钻进转速单位：r/min3泵量应根据岩土性质、钻孔直径、孔壁情况、设备条件 等因素确定，并宜符合表5. 1.3-3的规定。表5.1.3-3硬质合金钻进泵量 单位：L/min岩土性质不同钻头直径的泵量76mm96mm122mm150mm松软、易碎、易冲蚀6070802001228. 822. 01202002002金刚石复合片钻具宜使用扩孔器、带卡簧的取心机构及 专用的扭卸工具。3拧卸钻头时应严防牙钳咬伤复合片和夹扁钻头，不应使 用大锤敲击

23、钻头。4钻进硬岩时，不应在钻压不足情况下单纯加快转速。5孔内有脱落岩心或残留岩心在0 3m以上时，应处理后， 再正常钻进。6其他应符合5.1.4条的规定。5.5冲击钻进5.5.1 冲击钻进方法应根据地层情况和钻孔要求选择，并符合 下列规定：1无阀打入钻进可用于黏性土层、砂层和粒径小于IOOmm 的卵砾石层。宜用孔内冲击，管钻长度不应大于2. 0m。可用泥 浆或套管护壁。2有阀打入钻进可用于饱和粉细砂和软土层。孔壁极不稳定时，应先打入套管，然后取样钻进。3冲击跟管钻进可用于卵石最大粒径小于13Omm的松散 地层，宜用于砂砾石料场勘察。4泥浆护壁冲击钻进可用于卵砾石地层，孔径宜为500 1300m

24、mo5. 5.2钻进操作过程应符合下列规定：1钻具之间及钢丝绳卡应连接牢固，钻具与钢丝绳连接处 应有可灵活转动的接头；钻进过程中应随时检查连接情况，当发 现有松动等安全隐患时，应及时处理。2应随时检查钻头的外刃、抽筒的活门、肋骨片等磨损情 况，有磨损时应及时修复。3 应按要求控制回次进尺，每钻进0 51.0m宜提钻一 次；采用抽筒钻进时，回次进尺长度不宜超过抽筒长度的1/2; 采用无阀或有阀打入钻进时，回次进尺不应超过取土筒有效 长度。4冲击过程中孔内液柱突然下降时，应迅速将管钻提出孔 口，并投黏土或灌泥浆进行处理。5钻进时应注意钢丝绳的测深标记，应使测深标记与钻孔 深度一致。6在地下水位以下采用泥浆护壁冲击钻进时，应保持孔内 泥浆液面高于地下水位，不应将钻具停放在孔底。7采用跟管钻进时，抽筒长度应大