宜昌铅锌矿钻探取心技术试验研究.pdf

2009年曾
探们程(岩:钻掘工程)
宜昌铅锌矿钻探取心技术试验研究
张所邦,张建华,宋鸿,叶辉兵,谭建国
(湖北省宜昌地质勘探人队,湖北宜昌43100
摘要:/宜昌铅锌钻探取心技术试验研究0系湖北地勘局科研项口(项口编号:ky200)25)、项口历时9
个月,在总结以往经验的基础上,设计加出を用钻进取心机具,通过钻探现场生试验,基本解决了困抗多
午的宜昌震日系灯影纽层控铅锌矿硬脆碎岩层的探収心技术难题,提高了钻探台月效卒,满足了地质找矿勘
查工作的需要,圆满的完成了课题研究工作任务。
关键词:铅锌们;震且系灯影组;钴探取心技术;薄壁底喷式金刚石钻头;钢丝取心器:旋闭式钴头
山分类号:P6345
文献标识码
文章編号:1672-7428(2009)Sl-(091-04
比较突出。观察潞分孔収出的岩心,岩石的倾角
宜昌地区的铅锌矿主要赋存于震旦系上统灯影几予呈垂直状态,遇铈后顺层成竖向裂纹,岩心进
纽。地层层位为灯影组白与沱段(Zdn)、石板入内管后柲易形成插楔堵塞。部分孔段岩石风化侵
滩段(Zdn)蛤蟆井段(Zdnm),主要钻进岩蚀严重,岩性咊脆,稍有扰动叩碎戊粉状,且怕
石为白色厚层状细)中细云岩、白灰色粉晶云岩及水冲刷,需要隔水钻进,因此造成了岩心采収
深灰色厚层状粉品公岩夹角砾状含锌矿右、角砾状闲难。
矿石等。
通过对以往矿区施⊥的20余个孔,2000多
本地区同生角砾岩为主要含铅锌矿岩系,该层m的探工作资料分析研究发现,86以上的孔
属丁单-脆性岩石,在受到钻头加压、回转的外力孔壁不稳定。漏失严重,岩矿心采取率普遍较低,
作用ド发生酥脆变形,形成使、脆、碎、凼的岩层{探台月效率在.200m以ド。地质探成本人,施
特性
质量难以保证,造成补心、复打的情况时有
或闪
化带
角砾岩
4
粒径5-30cm
图1含矿岩系
山丁铅锌矿矿化带娬存部位与同角砾岩密切发生
相关(详见图1),受后期地质作用改造后,矿化
因此,宜昌铅锌们地层钻探用普通机具及.艺
作用加强,厚度在.2-30变化较人,地质婁求方法难以保证岩矿心采取率,需要采収有效的护孔
在该层位若矿心采取率达到796。本层位的地层堵漏措施和特殊的取心技术。
构造裂隙发育、岩性破碎,岩石使、脆、碎的特征
收稿日期:2009-08-30
作者简介:张所邦(1966-),湖北省宜昌地质勘探人队探矿分队队长,探矿工程帅;张建华(1961-)2湖北省宜昌地
质勘探人以以长,探矿高级⊥程帅;宋鸿(1967-),女,湖北省宜昌地质勘探人队探矿工程师,湖北省宜昌市夷陵区罗
河路特1号。
探们程(岩:钻掘工程)
2009年增
少具对岩心的挠动时间、确保岩心的ド取等儿个
2项目研究的市要目的
方面进行了研究。
针对宜昌地区铅铲矿赋存地层硬、脆、碎岩石
钻头的主要设计技术参数
特点,解决当前铅锌找们下作中存在的钻探岩们
钴头长度
120mm
心采取率低、孔内复杂、钻进效率低、成孔质量
钻头外径
7615mm
差、钴探成木高的问题。
钳头内
57mm
水面直径
60mm
3主要研究仟务
通水孔设计
315mm①10孔
311进技术参数研究
隔水面距头底部距离:16mm
按照5岩心钻探规6纽织施T,重点测试
头实物照片见图2
并记录机械转速、孔底压力、汕洗液量等进技术
参数,找到最佳的T艺技术参数;
312金刚石钻头钻进适应性研究
製据岩石的硬度、研磨度、弹塑性及单轴抗压
强度,合埋选择钴头的金刚石粒度、胎体硬度和金
刚石浓度
313岩心采収技术研究
改进吸取粉状硫铁倌的取心方法,用专」设计
的薄壁隔水底喷式金刚石钻头业以特制的钢丝卡具
钻进取心
纲2钴头实物照
4项目实施
试验研究工作人体分为=.个阶段
钼头的技术特点
2007年5~7月为项目立项、设计编写及课题
(1)溥壁灰喷头的底唇环状面积仅为原普
研究准备阶段
通底喷钻头的759%左右
2007年8~12月为野外实验测试利试验资料
2)钻头底部与隔水面的距离只有16mm钢
收集阶段、先后在湖北兴山陈家岭铅锌矿和湖北长丝取心器的位置ド移。残留岩心少,
阳竹林口铅锌矿钴探施区开展了钴探取心试验
3)钻头的通用性好。用于普通金刚石双管钻
研究T作;
具,内管短节以上的部分相同,只有ド簧座为专用。
2008年1月转入資料整理和专题研究报佔编
512钢丝取心器的设计制作
钢丝取心器的主要技术参数
取心技术卞要研究成果
外径:6315m
511薄壁底喷式金刚石针头的设计与加工
58mm
20世纪70年代,湖北省第七地质大队在安家
长度:20m
沟粉状硫佚矿钻探时,曾进行过侧喷合金钻头、普
在外缘宽115m@深110mm的环糟中,以中
通金刚石底喷钻头取心试验。硫铁?松散、酥脆,心距Gmm布115mm的钻孔,在孔内穿入以
而围岩为硬的片麻岩,合金侧喷钻头解决了矿心~4根为一组的?2m钢丝
防水问题。但硬质合念不能尅取在矿层中夹尔的硬
取心器主体由人队修配厂用45号钢加⊥,现
岩,试验没有成功。普通底喷针头的试验总的来说场于工穿入钢丝
是成功的,但是,由于铈头底部厚度较人,进效
取心器的主要特点
率较低,增加了伈心在孔内的磨耗,们心的采収率
一是可以根据岩石破碎粒的人小调节钢丝的
和行心质量还不是很理想。汲取以往的经验教训銳密和刚性,二是可与普通双管卡簧座配套,用于
分析底喷钻头的技术参数对钻进収心的影啊,我们普通双管钻头钻进
重点在提高钻头钻进效率、快速穿过复杂层位、减
钢丝ド取器照片见图3