syzx75绳索取芯液动锤在邦山铁矿勘探中的应用

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1、2014年第3期西部探矿工程51SYZX75绳索取芯液动锤在邦山铁矿勘探中的应用赵铁峰,陈显,韩栋材,申鑫(河南省有色金属地质矿产局第二地质大队,河南郑州450016)摘要:主要介绍SYZX75绳索取芯液动锤在利比里亚邦山铁矿坚硬致密“打滑”地层中的应用情况,在“打滑”地层,通过试验选择最佳的金刚石孕镶钻头类型和相关参数。在钻进过程中,通过对钻压、转速、泵量的控制实现高速钻进,提高钻进时效和钻头寿命。为解决钻头打滑问题,在孔内投石英砂进行研磨提高金刚石的出刃,使钻头以最佳的状态刻磨岩芯。选择无固相泥浆,排除孔内岩粉,减少钻杆内壁结垢。通过使用SYZX75绳索取

2、芯液动锤,提高回次长度,减少钻进辅助时间,提高岩芯采取率,降低孔斜。关键词:绳索取芯液动锤;坚硬“打滑”地层;冲洗液;钻杆折断中图分类号:P634.5文献标识码:B文章编号:1004—5716(2014)03—0051—05近年来,绳索取芯钻进工艺在河南省有色地勘局石英含量在75%以上。矿体形态受地层控制,地表倾得到了较好的推广应用,它具有钻进效率高、钻孔质量角较陡,近于直立75。~85。,向深部逐渐变缓60。~70。。好、劳动强度低等优点。特别是在5~7级中硬地层中矿体走向在亚维工区、亚维Ⅱ矿段为NE80。,邦峰矿段效率最显著。但对可钻性超过8级的硬岩层,特

3、别是结走向NE61。,磁铁石英岩一般可钻性8~1l级,局部达构致密、研磨性弱的坚硬地层,钻头打滑,钻进效率很12级。低。2绳索取芯液动锤的特点、结构、工作过程及性能参为了在坚硬致密“打滑”地层钻进中提高钻进效数率,我队于2010年10月引进了中国地质科学院勘探技SYZX75型绳索取芯液动潜孑L锤是集绳索取芯与术研究所生产的SYZX系列绳索取芯液动潜孑L锤钻液动冲击回转钻进为一体的钻探器具,具有钻进效率具。经过在利比里亚邦山铁矿中的推广使用,取得了高、钻孔质量好、钻探成本低等优点,在钻进坚硬“打良好的经济和社会效益。滑”地层及硬、脆、碎、易堵回次进尺少等地层,效

4、果显1项目概况著。其结构特点是:邦山铁矿位于利比里亚共和国邦州西南,首都蒙(1)采用容积式工作原理,冲击功大、能量利用率罗维亚的东北方向,热带季风气候,植被茂密,交通条高;件较差。矿区为低山丘陵地貌,地质构造较简单,为一(2)结构简单,操作方便,易损件成本低,使用维修单斜构造。矿床为沉积变质铁矿床磁铁石英岩铁矿。方便;矿区内第四系覆盖层较厚,厚约15~40m,主要为风化(3)泵量、泵压较低,无需配备附加装置;残积物。矿区岩层主要为片麻岩和混合岩。片麻岩岩(4)参数调整范围大,可适用全面球齿钻头钻进和性主要为花岗片麻岩和黑云片麻岩,中一粗粒变晶结金刚石钻头取芯钻

5、进等多种钻进工艺的要求。构,条带状、片麻状构造,主要矿物成份石英、长石、黑SYZX系列绳索取芯液动锤钻具是由双喷嘴复合云母、斜长石、钾长石等。混合岩岩性主要为黑云角闪式液动锤与绳索取芯钻具结合而成的。外总成:与绳片岩、角闪石英片岩、白云石英片岩、磁铁石英岩。矿索取芯钻杆连接的弹卡挡头+弹卡室+上扩孔器(内装体赋存于太古界前寒武纪变质岩中,岩性主要为磁铁上扶正环)+上外管+承冲环接头+下外管+下扩孔器石英岩,局部夹有石英脉、黑云石榴岩、黑云角闪片岩,(内装下扶正环)+钻头。内总成(图1):打捞定位机收稿日期:2013—06—15第一作者简介:赵铁峰(1977一)

6、,男(汉族),河南洛阳人,高级1二程师,现从事探矿、水工环T作。2014年第3期西部探矿工程53构致密、研磨性弱,钻头连续不进尺而产生“打滑”。钻浆类型有关外,还与泥浆密度、粘度、含砂量及回次时头唇面上的金刚石不易出露或不能保持锋利的出刃,间长短、回转速度有关,泥浆问题是主要原因。为了减而产生“打滑”。少钻杆结垢,采用无固相泥浆。所谓无固相泥浆就是为防治“打滑”,直接往绳索取芯钻杆内投入质地不用粘土,仅在水中加入化学处理剂而形成的泥浆。坚硬的粗细搭配良好的石英砂,投砂量应控制填人孔通过反复试验,采用水解高分子聚丙烯酰胺+高粘纤维底高度在0.3~0.5m以内,并

7、通过泥浆泵泵人冲洗液,素+切削膏+磺化沥青配制无固相泥浆,其具有低密使石英砂沉入孔底,再投入内管。采用工挡(82r/min)、度、低粘度、低切力、低失水量、润滑性能好的特点,可小泵量,高钻压初磨至钻进效率达0.6m/h时,转速、泵以有效地防止钻杆内壁结垢。量不变,采用正常钻压(8-12kN)再钻进1~2m后,钻实践证明,采用无固相泥浆,能提高钻进速度,减速较均匀后,可逐渐提高转速。少钻头磨损,延长钻头寿命。6.2绳索取芯钻杆折断7应用效果分析在绳索取芯钻探施工过程中,使用71mm绳索取我队投入6台钻机历时7个月完成95个钻孑L芯钻杆,在多个钻孔中均发生钻杆折断

8、事故。钻杆折21798m钻探工作量,平

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