鉆探工程――設(shè)備 管材 工藝方法

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《鉆探工程――設(shè)備、管材、工藝方法》主要內(nèi)容包括：巖芯鉆探、水文水并鉆探、工程地質(zhì)鉆探及工程
施工鉆探巖土鉆鑿工程中使用的設(shè)備（鉆機、泵、鉆塔、內(nèi)燃機、電機、空壓機等）、機具、管材、工藝方法
及鉆探質(zhì)量等的技術(shù)數(shù)據(jù)，性能、規(guī)格；沖洗液與護壁堵漏的配方；有關(guān)鉆探工程的計算方法、計算公式及
數(shù)據(jù)、圖表；鉆探工程的經(jīng)濟核算方法及數(shù)據(jù)等九個部分。
本書取材全面、內(nèi)容豐富，實用性強，包括了在鉆探設(shè)計、施工中所需查閱、參考的有關(guān)數(shù)據(jù)資料，故而
它適于鉆探專業(yè)學(xué)生在做課程設(shè)計或畢業(yè)設(shè)計的全過程中使用。同時也可供從事鉆探生產(chǎn)實際工作的鉆井技
術(shù)人員和鉆探機班長使用和參考。

書籍目錄

目 錄
第一部分 鉆探設(shè)備
一 鉆機
（一）巖芯鉆機
1.地礦部立軸式巖芯鉆機 2.部分全液壓動力頭式巖芯鉆機主要技術(shù)
參數(shù)
（二）水文水井鉆機
1水文水井鉆機系列和鉆機主要技術(shù)參數(shù)的規(guī)定 2水井鉆機技術(shù)參數(shù)
（三）工程地質(zhì)勘察鉆機
1地礦部工程地質(zhì)勘察鉆機系列規(guī)定 2工程地質(zhì)勘察鉆機
（四）工程施工鉆機
1大口徑轉(zhuǎn)盤式工程施工鉆機技術(shù)參數(shù) 2.螺旋鉆孔機技術(shù)參數(shù)
3.潛水工程施工鉆機技術(shù)參數(shù) 4.移動回轉(zhuǎn)器式工程施工鉆機技術(shù)參
數(shù) 5.土星系列工程鉆機 6.水平孔鉆機技術(shù)參數(shù) 7.建筑
安裝工程鉆機技術(shù)參數(shù) 8.改型工程鉆機技術(shù)參數(shù) 9.振動沉管鉆
孔機
（五）砂礦鉆機
（六）物探及輕便鉆機
（七）坑道鉆機
（八）取樣及考古鉆機
二 泵
（一）泥漿泵型號及技術(shù)參數(shù)
1.地礦部DZ3－79規(guī)定 2.地礦部地質(zhì)巖芯鉆探用泥漿泵系列基本參數(shù)規(guī)
定DZ20―82 3.地礦部水文地質(zhì)與水井鉆探泥漿泵系列基本參數(shù)規(guī)定
（27）4.往復(fù)式泥漿泵類型及技術(shù)參數(shù)
（二）螺桿泵型號及技術(shù)參數(shù)
（三）砂泵型號及技術(shù)參數(shù)
（四）離心泵型號及技術(shù)參數(shù)
1.B、BA型離心泵 2.DA型離心泵
（五）深井泵型號及技術(shù)參數(shù)
1.JD型深井泵 2.J型深井泵 3.深井潛水泵
（六）液壓活塞式砼輸送泵主要技術(shù)參數(shù)
三 動力機
（一）柴油機
（二）電動機 起動器及動力配電箱
1.三相異步電動機 2起動器（48）3.動力配電箱
（三）變壓器
1.電力變壓器 2.局部照明變壓器
（四）移動式發(fā)電機組
1.發(fā)電機組型號含義 2.發(fā)電機組容量的選擇 3.發(fā)電機組的類型
及技術(shù)參數(shù)
（五）空氣壓縮機
四 鉆塔
（一）SG系列鉆塔代號
（二）SGX17型、SGX13型、SG23型鉆塔安裝編號
五 泥漿攪拌機、泥漿凈化設(shè)備及砼攪拌機
（一）泥漿攪拌機型號及技術(shù)參數(shù)
（二）泥漿凈化設(shè)備主要技術(shù)參數(shù)
（三）砼攪拌機
六 設(shè)備安裝
（一）常用鉆機地盤面積
（二）地基
（三）基臺木及基臺木的布置
1.基臺木規(guī)格 2.型鋼基枕 3.基臺木布置圖
（四）常用鉆機地腳螺絲孔距
（五）斜孔安裝計算
1.三腳木塔安裝計算 2.四腳斜塔安裝計算 3.斜孔鉆機座位置的
確定
（六）鉆塔繃?yán)K和避雷裝置的安裝
1.繃?yán)K安裝 2.避雷針安裝
（七）鉆探施工中常用的幾種繩扣結(jié)法
第二部分 鉆探管材及工具
一 鉆探管材
（一）普通地質(zhì)鉆探用無縫鋼管
1普通鉆桿、接箍、鎖接頭 2.巖芯管、套管 沉淀管及其接頭
3.主動鉆桿、鉆鋌
（二）金剛石鉆進用無縫鋼管
1.金剛石鉆進用鉆桿 2.金剛石巖芯鉆進用鉆探管材螺紋與巖芯管、套
管 3.繩索取芯金剛石巖芯鉆進用管材 4.金剛石鉆進用巖芯管外
管 5.金剛石鉆進用巖芯管內(nèi)管 6.金剛石鉆進用套管基本尺寸
二 鉆探工具
（一）升降工具
1.提引器 2提引環(huán)（“U”型環(huán)） 3.滑車 4.鉆桿吊卡
5.水龍頭 6.鉆井用鋼絲繩 7繩索取芯鉆具絞車
（二）擰卸工具
1.墊叉 2.鉆桿夾持器 3. 套管夾板 4.鎖接頭扳手
5.自由鉗 6.液壓擰管機
第三部分 鉆探工藝
一、巖石的性質(zhì)
（一）巖石的物理性質(zhì)
（二）巖石的力學(xué)性質(zhì)
（三）巖石的可鉆性及其分級表
二 硬質(zhì)合金鉆進
（一）硬質(zhì)合金的選擇
（二）硬質(zhì)合金鉆頭
（三）硬質(zhì)合金鉆進規(guī)程參數(shù)的選擇
1.鉆壓 2.轉(zhuǎn)速 3.泵量
（四）針狀自磨式硬質(zhì)合金鉆頭的規(guī)程參數(shù)
（五）最佳回次鉆程時間
三 金剛石鉆進
（一）金剛石的選擇
1.金剛石的性質(zhì) 2.金剛石的品級 3.金剛石的粒度 4.BJF
系列鉆探用人造金剛石聚晶復(fù)合片 5.人造金剛石圓柱狀、三角形聚晶
的形狀及尺寸
（二）金剛石鉆頭
1.金剛石鉆頭的結(jié)構(gòu)要素 2.金剛石鉆頭的規(guī)格 3.金剛石鉆頭的
胎體 4.金剛石的粒度和出刃 5.金剛石的濃度（密度）
（三）金剛石擴孔器
（四）繩索取芯鉆頭胎體尺寸
（五）金剛石鉆頭及擴孔器螺紋尺寸
（六）金剛石鉆進規(guī)程參數(shù)
1.鉆壓 2.轉(zhuǎn)速 3.泵量 4.金剛石鉆進規(guī)程參數(shù)的配合
（七）單顆金剛石破碎巖石情況
（八）金剛石鉆具的級配系列
（九）工程用金剛石鉆頭
四 鋼粒鉆進
（一）鋼粒鉆進孔底過程
（二）鋼粒的規(guī)格和性能
（三）鋼粒鉆頭
（四）鋼粒鉆進規(guī)程參數(shù)
1.投砂量 2.鉆壓 3.轉(zhuǎn)速 4泵量
五 沖擊回轉(zhuǎn)鉆進
（一）液動沖擊器型號
1.正作用液動沖擊器的技術(shù)性能 2.反作用液動沖擊器的技術(shù)性能
3.雙作用液動沖擊器的技術(shù)性能 4射流式液動沖擊器的技術(shù)性能
（二）風(fēng)動沖擊器型號
（三）沖擊回轉(zhuǎn)鉆頭
（四）沖擊回轉(zhuǎn)鉆進規(guī)程參數(shù)
1.鉆壓 2.轉(zhuǎn)速 3.泵量與泵壓 4.沖擊頻率與沖擊間距
六 巖（礦）芯采取
（一）采取巖（礦）芯的質(zhì)量要求
1.巖（礦）芯采取率 2.巖（礦）芯的完整性 3.巖（礦）芯的純
潔性 4.巖（礦）芯的代表性
（二）巖（礦）層取芯難度分類
（三）單層巖芯管鉆具取芯
（四）雙層巖芯管鉆具
1.金剛石單動雙管鉆具 2.金剛石繩索取芯鉆具 3.金剛石繩索取
芯沖擊回轉(zhuǎn)鉆具
（五）SF－1型砂礦取樣器規(guī)格及技術(shù)參數(shù)
七、鉆孔彎曲
（一）測量鉆孔彎曲的基本原理
（二）測斜儀器
（三）測斜儀校驗臺
（四）造斜器頂角和安裝角的確定
1.計算法 2.圖算法 3.用計算表查楔子的安裝角 4.各種
直徑、頂角的導(dǎo)斜器槽面斜邊長度
（五）造斜螺桿鉆具和檢查定向儀
1.造斜用螺桿鉆具技術(shù)參數(shù) 2.檢查造斜用定向儀的技術(shù)參數(shù) 3.定
向鉆進配套設(shè)備 4常用造斜鉆具及配套器具 5.CK型、LZ型
連續(xù)造斜器的主要技術(shù)性能
第四部分 沖洗液與護壁堵漏
一 沖孔及沖洗介質(zhì)
（一）沖孔方式
（二）沖洗介質(zhì)
（三）沖洗介質(zhì)在孔內(nèi)的返速
1.沖洗液在孔內(nèi)的返速 2.空氣吹孔時的氣流返速
（四）沖洗液分散體系
二 泥漿的基本原料
（一）造漿用水
（二）造漿粘土
1.粘土礦物的分類 2.膨潤土 3.膨潤土的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 4.我國
常用膨潤土及低粘增效粉 5.LMB－1型低粘增效粉的主要技術(shù)指標(biāo)
三 泥漿處理劑
（一）無機處理劑
（二）有機處理劑
四 無固相鉆孔沖洗液
五 沖洗液的凈化
六 復(fù)雜地層的護壁與堵漏
（一）不穩(wěn)定地層分類
（二）漏失地層分類
（三）漏失層處理
1.水泥堵漏 2.惰性材料堵漏 3.化學(xué)漿液堵漏
（四）復(fù)雜地層處理方法及使用材料總表
七 泥漿性能測試儀器
（一）NNX－1型旋轉(zhuǎn)式粘度計
（二）NR－1型鉆井液潤滑性測定儀
（三）ZNH型泥漿含砂量測定儀
（四）ZNS－3型臺式失水儀
（五）42型高溫高壓泥漿失水測定儀
（六）NCH－75型高溫高壓稠化時間測定儀
（七）ZNB型泥漿比重計
（八）SSH－1型濕篩儀
（九）ZNG型固相含量測定儀
（十）GRL－1型滾子加熱爐
八 泥漿配制數(shù)量表
（一）配制1m3泥漿所需粘土和水的數(shù)量
（二）配制1m3加重原漿所需重晶石用量
（三）配制1m3降低比重泥漿所需加水量
（四）各種粘土造漿能力參考表
九 地質(zhì)隊泥漿儀器及輔助設(shè)備
第五部分 水文水井及工程地質(zhì)鉆探
一 水文、水井施工設(shè)計的主要內(nèi)容
二 大口徑鉆進方法的選擇
三 供水井的鉆孔結(jié)構(gòu)
（一）孔深超過300m的深井鉆孔結(jié)構(gòu)
（二）孔深100～300m中深井鉆孔結(jié)構(gòu)
（三）孔深100m以內(nèi)的淺井鉆孔結(jié)構(gòu)
四 水井成井工藝
（一）水井成井工藝程序
（二）井管結(jié)構(gòu)及類型
1.常用并管特點及適用范圍 2.井壁管
（三）濾水管（過濾器）
1.濾水管類型及其適用含水層 2.骨架式濾水管 3.纏絲濾水管
4.包網(wǎng)濾水管 5.聚丙烯塑料濾水管 6.玻璃鋼濾水管
7.貼礫濾水管 8.濾水管基本參數(shù)的選擇
（四）下管
1.水井成并時下管方法 2.關(guān)于浮力塞的計算 3.水泥管粘接劑
配方
（五）填礫
1.填礫規(guī)格及濾水管纏絲間隙配合表 2填礫數(shù)量用量表
（六）止水
1.各種止水方法的適用條件 2常用止水材料選擇表
（七）洗井
1.洗并方法及適用條件 2.活塞洗井
（八） 抽水試驗
1.抽水試驗設(shè)備及適用條件表 2空壓機氣舉抽水 3.量水箱
（九）增加出水量的方法
1.各種增加出水量方法的應(yīng)用 2.管井酸處理的鹽酸用量
五 工程地質(zhì)鉆探
（一）采取土樣的施工程序
（二）取土器的分類
1.取土器分類 2.上提活閥式取土器結(jié)構(gòu)
（三）各種取土器技術(shù)參數(shù)表
1.各種取土器技術(shù)參數(shù) 2在不同土層中取土器基本技術(shù)參數(shù)
（四）回轉(zhuǎn)壓入取土工藝
（五）各種土層的清孔要求
（六）取土方法和各種取土器的選擇
第六部分 基礎(chǔ)工程施工鉆探及巖土鉆鑿工程
一 工程施工鉆鉆進方法
（一）硬質(zhì)合金鉆進
1.硬質(zhì)合金魚尾鉆頭 2雙腰帶籠式鉆頭
（二）鉆粒鉆進
1.鉆粒鉆頭規(guī)格 2.巖芯管規(guī)格 3.鉆進規(guī)程（略）
（三）反循環(huán)鉆進
1.反循環(huán)鉆進用鉆頭 2.反循環(huán)鉆進對泥漿性能的要求 3.反循環(huán)
鉆進規(guī)程
（四）螺旋鉆進
1.螺旋鉆具 2.鉆進規(guī)程
二 鉆孔灌注樁
（一）鉆孔灌注樁的成孔方法分類
（二）鉆孔灌注樁的質(zhì)量要求
（三）鉆孔灌注樁的施工流程
（四）鉆孔灌注樁的一般成孔方法
1.泵吸反循環(huán)鉆進規(guī)程 2.正循環(huán)鉆進規(guī)程 3.鉆進沖洗液的配
制與循環(huán)系統(tǒng)
（五）混凝土的灌注
1.鉆孔灌注樁混凝土的配制 2選配混凝土攪拌機械及灌注導(dǎo)管
3.導(dǎo)管埋深與導(dǎo)管漏斗高度計算 4.首批混凝土灌入量（初灌量）的確
定
三 地下連續(xù)墻
（一）地下連續(xù)墻的施工工藝過程
（二）地下連續(xù)墻施工管理系統(tǒng)圖
（三）場地準(zhǔn)備
1.多頭鉆挖槽法作業(yè)面積 2.挖斗法作業(yè)面積
（四）護壁泥漿
1槽壁穩(wěn)定的計算 2.各類地層對泥漿粘度的要求 3.有關(guān)泥漿設(shè)
施、主要的機械及設(shè)備
四、地基加固處理
（一）地基加固處理方法分類
（二）土的加固改良方法匯總
（三）旋噴注漿法
1.旋噴注漿法適用的土質(zhì)范圍 2.旋噴注漿法常用機具設(shè)備 3.旋
噴工藝主要技術(shù)參數(shù)
（四）砂井排水法
1.砂井的布置 2.砂井的施工方法
（五）砂樁
（六）土樁和灰土樁
1.成孔容許偏差 2.成孔方法 3樁孔填夯
（七）振沖擠密法
第七部分 鉆探工程基本計算
一 鉆桿與套管（巖芯管）計算
（一）鉆桿計算
1.鉆桿重量計算 2.鉆桿強度計算
（二）套管（巖芯管）計算
1.套管的抗拉強度計算 2.套管柱的滑脫載荷計算 3.套管的抗內(nèi)
壓強度計算 4.套管的抗外壓強度計算 5.套管的彎曲應(yīng)力計算
二 鉆頭底唇面積和圓周速度的計算
（一）鉆頭底唇面積的計算公式
（二）鉆頭圓周速度的計算
三 鉆進功率計算
（一）破碎孔底巖石所需功的計算
（二）克服摩擦所需功率的計算
（三）回轉(zhuǎn)鉆桿所需功率的計算
（四）回轉(zhuǎn)鉆進總功率的計算
（五）減壓鉆進時驅(qū)動油泵所需功率計算
1.鉆機的減壓給進力計算公式 2.驅(qū)動油泵所需功率計算公式
四 皮帶傳動計算
（一）中心距計算
（二）皮帶長度計算
1.開式傳動皮帶長度計算公式 2.交叉式傳動皮帶長度計算公式
3.半交叉式傳動皮帶長度計算公式
（三）皮帶輪直徑和變速關(guān)系的基本計算
1.皮帶輪直徑的計算公式 2.皮帶速度計算公式 3.皮帶輪轉(zhuǎn)速的
計算公式
（四）三角皮帶傳動中心距計算
（五）三角皮帶傳動小輪包角α的計算
（六）所需三角皮帶根數(shù)的計算
五、鋼絲繩和滑輪組的計算
（一）鋼絲繩計算
1.卷筒纏繩端拉力計算公式 2.鋼繩拉斷力計算公式 3.鋼繩強度
校核計算公式 4.滑輪鋼繩所需最低長度計算公式 5.滑輪組中
的工作鋼繩數(shù)計算公式 6.滑輪組總繩數(shù)計算公式
（二）天車和動滑輪的滑輪數(shù)計算
1.無死繩端的滑輪數(shù)計算公式 2.有死繩端的滑輪數(shù)計算公式
六、沖洗液的計算
（一）配制泥漿所需粘土、水量的計算?
1.粘土量計算 2.水量計算
（二）加重劑用量計算
（三）降低泥漿密度所需加水量的計算
（四）泥漿量的計算
1.鉆孔內(nèi)泥漿量的計算 2.總泥漿量的計算
（五）飽和鹽溶液計算
1.配制飽和鹽溶液的計算 2.飽和鹽溶液濃度及密度的計算
七、護孔堵漏常用計算
（一）鉆孔漏失沖洗液量計算
（二）鉆進承壓水地層泥漿密度的計算
（三）護孔堵漏時灌注水泥的計算
1.水泥漿量計算 2干水泥用量計算 3.配制水泥漿所需水量的
計算
第八部分 鉆探工程主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)的計算方法及鉆
探生產(chǎn)中的一般安全規(guī)定
一 關(guān)于工作量及效率指標(biāo)
（一）工作量
（二）開動鉆機數(shù)
1.最高開動鉆機數(shù) 2.平均開動鉆機數(shù)
（三）最高開動臺年進尺，平均臺年進尺
1.最高開動臺年進尺 2.平均臺年進尺
（四）臺月數(shù)、臺月效率、臺月利用率
1.臺月數(shù) 2臺月效率 3.臺月利用率
（五）鉆月數(shù)，鉆月效率
1.鉆月數(shù) 2.鉆月效率
（六）鉆探總臺時
1.純鉆進時間及純鉆進時間利用率 2.輔助時間 3.停鉆及事故
時間、事故停待時間損耗率
（七）平均小時效率、平均臺班效率
1.平均小時效率 2.平均臺班效率
（八）鉆頭（擴孔器）平均進尺及最高進尺
1.鉆頭（擴孔器）平均進尺 2.鉆頭（擴孔器）最高進尺
（九）平均提鉆長度，最高提鉆長度
1.平均提鉆長度 2.最高提鉆長度
（十）鉆探工人勞動生產(chǎn)率（或鉆工平均進尺）
二 鉆孔質(zhì)量分類
（一）完全滿足地質(zhì)要求的鉆孔（優(yōu)質(zhì)鉆孔）
（二）部分滿足地質(zhì)要求的鉆孔（合格鉆孔）
（三）報廢鉆孔（三類鉆孔）
1.由于施工原因造成報廢鉆孔和報廢工作量 2.由于地質(zhì)設(shè)計錯誤而造成
的報廢鉆孔和報廢工作量 3.由于其他原因造成的報廢鉆孔和報廢工
作量
（四）合格孔率，優(yōu)質(zhì)孔率
（五）報廢工作量的處理和工作量報廢率
1.報廢工作量的處理 2.工作量報廢率
三、成本指標(biāo)
（一）鉆探總成本、單位成本
1.鉆探總成本 2.單位成本
（二）單位材料成本
四 鉆探成本概算
（一）機械巖芯鉆探費用
（二）工程鉆探費用
（三）水文、水井鉆探費用
1.松散層五類費用 2.基巖四類費用
（四）其它有關(guān)費用
1.抽水試驗費用 2.其它試驗費用 3.洗井費用 4.舊井處
理費用
五、鉆探工程技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)
六、鉆探生產(chǎn)中的一般安全規(guī)定
（一）個人和機場內(nèi)的安全防護
（二）防風(fēng)、防洪
（三）防寒、防火
（四）鉆進中主要安全守則
第九部分 附 錄
一、基本資料
（一）我國法定計量單位
（二）主要常用單位及其換算
（三）常用面積、體積計算公式表
（四）常用材料物理化學(xué)性質(zhì)
二、鉆探設(shè)備、工具、儀表形成系列表
三、油料及特種液
（一）燃料
（二）潤滑油
（三）電器用油
（四）絲扣油
（五）潤滑脂
（六）特種液

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