安徽奠龙矿山探矿钻孔施工设计及施工质量分析

满海波

(安徽省地质矿产勘查局321地质队，安徽 铜陵 244033)

钻探工程是矿山资源储量计算的基础，也是分析深部资源赋存空间位置以及控矿因素的重要依据。因此，探矿钻孔施工设计以及施工质量是提高探矿工作效率以及精确计算资源量的基础。基于此，本文以奠龙矿山为例，分析探矿钻孔施工设计以及施工质量，为提高矿山勘查效率及效果提供帮助。

1 基本概况

奠龙矿山位于安徽省东至县，为一白云岩、熔剂用石灰岩山。自2017年8月至2017年12月，累计完成钻探工作量3 442.15 m，共施工9孔。由于矿区施工钻孔大多为斜孔，为确保钻探质量，结合矿区地层岩性特征，采取及时校正孔斜，特殊地段少打勤提等技术措施，确保钻探六项指标均符合规范要求，所有钻孔完工后，经质量验收，合格率为100%。

钻探全部采用金刚石绳索取芯工艺，在岩(矿)心采取率指标上，绳索取芯比普通金刚石更优，绳索取芯工艺环状间隙小，单动双管结构，钻进时钻具稳定，且不提钻取芯，避免提钻和卸钻杆时敲打振动造成岩心脱落，因此岩矿心保持完整，采取率很高[1]。

矿段施工钻孔多属300～1 000 m的中深孔，最深孔ZK03孔孔深530.34 m，最浅孔ZK33孔孔深210.89 m，平均孔深382.46 m。在9个钻孔中，钻孔开孔直径130 mm的有1个，110 mm的有8个，钻孔终孔孔径都为75 mm；钻孔倾角85°～88°的有6个，直孔3个。钻孔类别如表1。

2 岩矿心采取率及施工质量

全矿段钻孔岩心采取率最低为97%(ZK33孔)，最高为99%(ZK13、ZK21)，平均采取率98%。全矿段钻孔矿心采取率最低为97%(ZK01、ZK33)，最高为99%(ZK13、ZK21)，矿心平均采取率为98.20%。

3 钻孔弯曲度测量

3.1 钻孔轨迹

钻孔开孔前由地质技术员做好钻孔地质技术设计，确定靶点坐标(平面坐标和标高数据)。按相关规范要求，偏离靶点距离不得超过勘查网度间距的1/4。

施工前钻探技术员再根据靶点坐标和标高数据进行钻孔轨迹设计，钻进过程中每次测斜后立即对数据进行整理，并计算钻孔轨迹。一旦发现钻孔轨迹有偏离的迹象立刻通知机台对钻进参数进行调整，同时钻探技术组也对该孔进行严密监测。

3.2 测量间距

所有钻孔的弯曲度均及时测量，直孔每100 m测量孔斜1次，斜孔每50 m测量孔斜1次。机台管理采取每日报告制度，由钻探技术员根据进尺深度通知机台配合测量钻孔弯曲度。

3.3 受控定向钻探技术的应用

受控定向钻探技术是利用特殊的钻探机具，通过人工定向技术达到控制钻孔轨迹的目的，从而使钻孔进入指定的靶区范围，钻孔大距离偏斜的问题得到彻底解决[2]。钻孔在钻进过程中，一旦发现钻孔轨迹自身无法修复，立刻通知机台停止钻进，用螺杆钻采用人工定向的方法进行纠偏。测斜和人工定向工具详见表2。

具体施工过程中，受地形及地面建筑物的限制，对部分钻孔实际位置有所变更，同时结合规范要求对变更钻孔的设计技术参数也作适当调整，以达到网度要求。

本工程严把开孔关，为防止6个斜孔在开孔时方位角出现偏差，在机场平整后由地质员和钻探技术员仔细核对、测量方位，安装机台时严格按方位线定位；钻机安装完成后，再对其倾角进行复核校正，取得了良好效果。该项目9个钻孔均未采用螺杆钻受控定向钻技术，为该项目的顺利完成节约了宝贵的时间。

为确保钻孔质量，本次施工过程中测斜工作均采用专业测斜仪进行测定。平时施工时，各机台用KXP-2D高精度测斜仪自测，待终孔时，采用SDC-1W型高精度测斜仪进行最终孔斜质量检查验收。

3.4 质量评述

全部钻孔中，最大中靶半径8.38 m，偏离靶心距离均小于勘查网度间距的1/4，质量符合要求。

3.5 孔深丈量

按照岩心钻探相关规范要求，钻孔每钻进100 m左右时，全孔丈量钻杆一次，孔深误差率A大于1‰时，需校正孔深，否则无需校正。经统计(表3)，本矿段所有钻孔孔深误差率A最大值为0.8‰，全部符合要求，无需校正，孔深数据真实可靠。

表3 孔深丈量结果统计

4 简易水文观测

每个钻孔均按要求进行了简易水文观测，测量方法用测绳系测钟放入孔内测量。每个班次按要求进行一次水位测量，同时对钻孔漏浆、返水、溶洞、裂隙、坍塌、掉块的位置和孔段均记录于施工班报表中备查[2]。对终孔稳定水位都进行了记录，符合规范要求。

在钻孔稳定水位观测中，采用的方法是终孔后连续测量24 h，每小时观测一次，水位变化幅度变小时延长至2～3 h观测一次，至水位静止不少于8 h后结束。简易水文观测数据采集齐全真实可靠、质量合格。

5 封孔及其质量检查

钻孔终孔后按封孔设计要求对孔口进行封闭，按照如下方法施工：(1)使用泥浆冲洗液钻孔，自上而下清洗封闭段孔壁上的泥皮；(2)选用0.5 m长圆木做隔离塞，用钻杆下至预定孔深，并将其固定；(3)根据钻孔口径计算好水泥用量，用清水搅拌均匀，水灰比控制在0.5，采用人工顺钻杆倒入水泥浆；(4)水泥采用海螺P·C 32.5复合硅酸盐水泥。

6 班报表记录、孔口立桩及岩心管理

班报表由当班专人负责记录，每一份报表真实、齐全、准确、整洁。终孔后经质量检查验收后整理装订成册，放置钻探公司存档。

所有钻孔完工后，均及时埋设永久性孔口标志桩，用水泥封固。

钻孔施工严格按照《地质勘查钻探岩矿心管理通则》(DZ/T0032—92)的要求进行。本次勘查岩矿心从孔内取出后，由机台记录人员按顺序将岩矿心置于岩心箱内，清洗干净后用红漆编写回次及块数箱号、孔号、矿区名称，岩心牌均用黑色中性笔填写。所有岩心箱质量合格、安装牢固，搬运岩心时发现有损坏时立即更换[3]。地质人员及时进行现场校对和岩心编录，对岩矿心发生颠倒、混淆、实长有出入的予以纠正，并进行现场划分基本分析样。终孔后，由机台专人将岩矿心安全运至岩心库，清点无误后予以交接入库。地质人员进行岩矿心的复查和各种样品采取工作后，将岩矿心依顺序存放。

编录过程中，先由地质员对照班报检查岩(矿)标记，发现错误及时纠正，不放过每一个盲点，要求每班组对钻探回次、钻进米数记录无误，对测量的水位及孔内漏浆、返水、裂隙、溶洞位置做到实事求是的认真记录，对钻进过程中出现的孔内情况如实全面地填写。同时如实记录孔深验证全过程及测斜情况(顶角、方位角)，全部班报表待封孔结束后移交水文、地质人员验收，及时检查无误后装订成册，存档备查，施工原始班报表齐全，记录准确完整，质量合格。

岩(矿)芯管理在钻探施工过程中始终贯彻如下原则：(1)岩芯箱规格统一用长1 m、宽0.60 m，板材厚不小于1 cm，且木料干透、装订牢固；(2)岩(矿)芯自孔内取出后按先后顺序依次装入箱槽中，洗干净后用红油漆标记回次、块数，并在回次结束处填放回次卡片；(3)岩芯箱装满后，在同一面用红色油漆标记矿区名称、孔号、回次号及箱号；(4)待编录、划样、取样等工作结束后，统一将岩(矿)交接入库，并依箱号顺序码放。岩(矿)芯保留完整、齐全，查找方便，经验收质量合格。

7 结语

综上所述，探矿钻孔施工设计以及施工质量是提高资源勘查效果的措施之一，尤其是在金属资源勘查中更为重要。安徽奠龙矿山为一白云岩、熔剂用石灰岩山，累计完成钻探工作量3 442.15 m，以斜孔为主，经施工质量分析，所施工9个钻孔质量均达标，施工质量良好，反映出施工过程中所采用钻进方式以及施工流程科学合理。