孫富春

摘 要 以內(nèi)蒙古自治區(qū)阿巴嘎旗白音圖嘎區(qū)域地質(zhì)調(diào)查項目取樣鉆探施工為例，介紹了應(yīng)用DPP100-5C型汽車鉆機在淺覆蓋區(qū)1：5萬區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查試點項目取樣鉆探試驗過程，提出了與之相適應(yīng)的參數(shù)、施工工藝并分析總結(jié)了應(yīng)用效果。

關(guān)鍵詞 DPP100-5C型汽車鉆；覆蓋區(qū)；取樣工藝

中圖分類號：P634 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）04-0091-01

2013年，武警黃金第四支隊承擔了中國地質(zhì)調(diào)查局試點項目：內(nèi)蒙古白音圖嘎、哈沙圖、甘珠廟、明圖廟（L50E019003、L50E019004、L50E020003、L50E020004）幅淺覆蓋區(qū)1：5萬區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查試點（編號：基[2013]01-22-004）取樣鉆探8000米。從7月中旬開始施工至10月中旬結(jié)束，歷時4個月，完成取樣孔543個，取化探樣580組，取基巖樣181個（不包含全孔取樣），累計完成取樣工作量10090.48米，取得了試點成功。

1 地層情況及取樣要求

內(nèi)蒙古白音圖嘎地區(qū)草原植被好，施工區(qū)水源充足，地下水位較高，淺覆蓋區(qū)主要由上部第四系風(fēng)成砂、湖積淤泥、沖洪積砂礫，下部泥質(zhì)砂巖及風(fēng)化巖等組成。淺覆蓋區(qū)區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查試點目的是查明區(qū)內(nèi)地層、構(gòu)造、巖漿、變質(zhì)、礦產(chǎn)以及其它各種地質(zhì)體特征及相互關(guān)系，化探樣品部位是基巖上部風(fēng)化碎石層，即土壤發(fā)生層中含有較多基巖風(fēng)化碎石的B+C層。采樣粒級-4-+20目，采樣密度為9個點/km2，樣品直徑不小于Ф90 mm；地質(zhì)巖樣取樣部位在未風(fēng)化的完整基巖層（紫紅色玄武巖），取樣直徑不小于40 mm，長度大于300 mm。

2 取樣方法和鉆機選擇

鉆探采樣通常采用回轉(zhuǎn)鉆進方法或空氣沖擊式鉆進方法完成鉆進取樣工作，空氣沖擊鉆以空壓機及潛孔錘沖擊鉆孔方式實現(xiàn)鉆進取樣，空氣沖擊鉆取樣工藝雖然鉆進效率通常比回轉(zhuǎn)鉆進高（通常能達到10米/小時），但因其在覆蓋區(qū)無法取得完整化探及地質(zhì)樣，只能取出小顆粒巖樣，取粉樣對于化探研究基本能滿足工作要求，但是還不能滿足地質(zhì)取樣需要。因此，本區(qū)取樣工作只能采用回轉(zhuǎn)取樣鉆進方式。通過考察對比，汽車鉆由于移孔運輸更加機動靈活，鉆進口徑范圍大、鉆進深度和回轉(zhuǎn)速度等性能均較其他類型鉆機更適用于覆蓋區(qū)地質(zhì)調(diào)查取樣要求，因此確定以DPP100-5C型汽車鉆為主進行試點施工。

3 鉆機參數(shù)與鉆孔結(jié)構(gòu)

DPP100-5C型汽車鉆機為北京探礦機械廠生產(chǎn)的DPP100改進型鉆機，其主要是參數(shù)為：開孔直徑200 mm時，鉆進深度可達70米；開孔直徑150 mm時，鉆進深度可達100米。鉆桿為直徑50 mm普通鎖接頭鉆桿，回轉(zhuǎn)器給進行程長達1.2米，轉(zhuǎn)速：65，114，192（r/min），反轉(zhuǎn)55。（六方）主動鉆桿規(guī)格：75*5500 mm，泥漿泵為BWT-450型，排水量為49、70、172、245、92、131、350、450、159、226（L/min）。依據(jù)設(shè)備性能和取樣要求，本區(qū)鉆孔施工初步確定如下結(jié)構(gòu)：開孔直徑為Ф110 mm，終孔于基巖的直徑為Ф75 mm。

4 鉆進取樣工藝應(yīng)用

4.1 鉆具配備

Φ110、Φ91合金鉆頭，Φ75金剛石鉆頭；Φ108、Φ91、Φ75單管鉆具；Φ50鎖接頭鉆桿等。

4.2 工藝參數(shù)

依據(jù)地層情況和取樣要求，對于化探取樣孔鉆進，采用單管合金“干鉆法”施工，其參數(shù)只考慮壓力和轉(zhuǎn)速即可，遇有砂礫石層可加大壓力，放慢轉(zhuǎn)速鉆進。對于基巖巖心取樣鉆進，采用單管金剛石鉆進，其參數(shù)包括壓力、轉(zhuǎn)數(shù)和泵量。通過實測施工鉆孔鉆進參數(shù)，在本區(qū)依據(jù)地層類別推薦經(jīng)驗參數(shù)如下（見表1）。

表1 鉆進技術(shù)參數(shù)

地層分類 口徑

（mm） 壓力

（kN） 轉(zhuǎn)速

（r/min） 泵量

（L/min）

表土層 110 2-3 65

第四系風(fēng)成砂、

沖洪積砂礫 110 2-3 65

泥質(zhì)砂巖及風(fēng)化碎石 110-91 3-4 65-114

玄武巖（基巖） 91-75 2-3 114 49

4.3 工藝方法

開孔采用Ф110 mm普通單管合金鉆頭（鑲大八角合金，鑲焊角采用直鑲式、單排內(nèi)外鑲），接長0.5 m的Ф108巖心管，“干鉆法”加壓鉆進，待巖心管裝滿土樣后提鉆出孔口，孔口覆蓋檔板，防止土樣掉進孔內(nèi)，將水泵頂土器（DPP100汽車鉆配備專用取樣工具）高壓管接頭與鉆具連接，開泵以水泵壓力將土樣頂出，按序裝置在樣品箱中，鉆進到1.5米后可換長1米的巖心管，超過2米后可換1.5或2米長巖心管，便于提高回次進尺長度。當穿過泥質(zhì)砂巖進入風(fēng)化碎石層并完成化探樣品采集，記錄下取樣部位及深度并貼上樣品標簽，取樣完成后，可換Ф75 mm口徑鉆探施工，首先使用Ф75 mm合金鉆頭及單管鉆具，用清水或泥漿作沖洗液循環(huán)鉆進，鉆至基巖部分，難以進尺時，提鉆卸下合金鉆頭，裝配Ф75 mm金剛石單管鉆頭及擴孔器，下鉆繼續(xù)鉆進基巖以下，取出完整巖心300 mm以上即可終孔，同時記錄下取樣部位及深度并貼上樣品標簽，放置樣品箱中。完成一個單孔化探及地質(zhì)巖樣的采集過程。

對于部分只采取化探樣的鉆孔，在采集完成化探樣后即可終孔；而全孔要求采樣的鉆孔，要求從開孔到基巖風(fēng)化層全部采用“干鉆法”施工采集土樣，進入基巖后采用金剛石回轉(zhuǎn)鉆進加沖洗液循環(huán)方法采集完整巖心后終孔。

5 效果

本區(qū)共施工取樣鉆孔543個，完成全孔取樣42個，取化探樣580組，基巖樣孔181個，全部滿足地質(zhì)要求，根據(jù)施工全孔取樣和非全孔取樣（化探樣、基巖樣）鉆孔進行分類，列表如下。

表2 取樣鉆孔技術(shù)統(tǒng)計表

鉆孔類別 鉆孔數(shù) 總進尺 小時效率 單孔最深 樣品質(zhì)量 備注

全孔取樣孔 42 1154.15 4.43 83.2 質(zhì)量合格

化探、

基巖取樣孔 501 8936.33 6.09 56.58 質(zhì)量合格

統(tǒng)計表明，化探及基巖取樣鉆孔平均小時效率可達6米左右，取化探樣孔施工采用“干鉆法”施工，水力頂土取樣，最高達9.01米/時，施工效率較高，全孔取樣鉆孔平均孔深為26.87米，最深孔已達83.2米，多個取樣鉆孔深度超過50米，證明了該型汽車鉆完全適應(yīng)較深覆蓋層的取樣施工；鉆取的化探樣和基巖巖心層位準確，樣品完整，代表性強，得到中國地質(zhì)調(diào)查局的高度認可，為覆蓋區(qū)地質(zhì)填圖提供了詳實準確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

6 認識與結(jié)論

1）DPP100-5C型汽車鉆機從鉆深能力和鉆進效率上能夠完全滿足區(qū)礦調(diào)覆蓋區(qū)鉆探取樣要求。

2）該型號汽車鉆機所采取化探及基巖樣能夠符合化探、地質(zhì)樣品質(zhì)量要求。

3）以“干鉆法”取化探樣、泥漿循環(huán)法取基巖樣復(fù)合施工工藝適用于覆蓋區(qū)鉆探施工，施工效率較高。

4）該鉆進方法可以推廣應(yīng)用于今后其他覆蓋層區(qū)域地質(zhì)調(diào)查取樣工作。

參考文獻

[1]譚春亮，宋殿蘭，賈軍.全液壓車載鉆機在缺水地區(qū)化探取樣中的應(yīng)用研究[J].探礦工程（巖土鉆掘工程），2009（9）：7-10.

[2]DPP100-5C鉆機說明書，北京探礦機械廠.

[3]顧寶和，高大釗，等.建設(shè)部GB 50021 2001 巖土工程勘查規(guī)范[S].

[4]劉桂松.干鉆法在砂礫石層鉆進中的成功應(yīng)用[J].西部探礦工程，2001（4）.endprint

摘 要 以內(nèi)蒙古自治區(qū)阿巴嘎旗白音圖嘎區(qū)域地質(zhì)調(diào)查項目取樣鉆探施工為例，介紹了應(yīng)用DPP100-5C型汽車鉆機在淺覆蓋區(qū)1：5萬區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查試點項目取樣鉆探試驗過程，提出了與之相適應(yīng)的參數(shù)、施工工藝并分析總結(jié)了應(yīng)用效果。

關(guān)鍵詞 DPP100-5C型汽車鉆；覆蓋區(qū)；取樣工藝

中圖分類號：P634 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）04-0091-01

2013年，武警黃金第四支隊承擔了中國地質(zhì)調(diào)查局試點項目：內(nèi)蒙古白音圖嘎、哈沙圖、甘珠廟、明圖廟（L50E019003、L50E019004、L50E020003、L50E020004）幅淺覆蓋區(qū)1：5萬區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查試點（編號：基[2013]01-22-004）取樣鉆探8000米。從7月中旬開始施工至10月中旬結(jié)束，歷時4個月，完成取樣孔543個，取化探樣580組，取基巖樣181個（不包含全孔取樣），累計完成取樣工作量10090.48米，取得了試點成功。

1 地層情況及取樣要求

內(nèi)蒙古白音圖嘎地區(qū)草原植被好，施工區(qū)水源充足，地下水位較高，淺覆蓋區(qū)主要由上部第四系風(fēng)成砂、湖積淤泥、沖洪積砂礫，下部泥質(zhì)砂巖及風(fēng)化巖等組成。淺覆蓋區(qū)區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查試點目的是查明區(qū)內(nèi)地層、構(gòu)造、巖漿、變質(zhì)、礦產(chǎn)以及其它各種地質(zhì)體特征及相互關(guān)系，化探樣品部位是基巖上部風(fēng)化碎石層，即土壤發(fā)生層中含有較多基巖風(fēng)化碎石的B+C層。采樣粒級-4-+20目，采樣密度為9個點/km2，樣品直徑不小于Ф90 mm；地質(zhì)巖樣取樣部位在未風(fēng)化的完整基巖層（紫紅色玄武巖），取樣直徑不小于40 mm，長度大于300 mm。

2 取樣方法和鉆機選擇

鉆探采樣通常采用回轉(zhuǎn)鉆進方法或空氣沖擊式鉆進方法完成鉆進取樣工作，空氣沖擊鉆以空壓機及潛孔錘沖擊鉆孔方式實現(xiàn)鉆進取樣，空氣沖擊鉆取樣工藝雖然鉆進效率通常比回轉(zhuǎn)鉆進高（通常能達到10米/小時），但因其在覆蓋區(qū)無法取得完整化探及地質(zhì)樣，只能取出小顆粒巖樣，取粉樣對于化探研究基本能滿足工作要求，但是還不能滿足地質(zhì)取樣需要。因此，本區(qū)取樣工作只能采用回轉(zhuǎn)取樣鉆進方式。通過考察對比，汽車鉆由于移孔運輸更加機動靈活，鉆進口徑范圍大、鉆進深度和回轉(zhuǎn)速度等性能均較其他類型鉆機更適用于覆蓋區(qū)地質(zhì)調(diào)查取樣要求，因此確定以DPP100-5C型汽車鉆為主進行試點施工。

3 鉆機參數(shù)與鉆孔結(jié)構(gòu)

DPP100-5C型汽車鉆機為北京探礦機械廠生產(chǎn)的DPP100改進型鉆機，其主要是參數(shù)為：開孔直徑200 mm時，鉆進深度可達70米；開孔直徑150 mm時，鉆進深度可達100米。鉆桿為直徑50 mm普通鎖接頭鉆桿，回轉(zhuǎn)器給進行程長達1.2米，轉(zhuǎn)速：65，114，192（r/min），反轉(zhuǎn)55。（六方）主動鉆桿規(guī)格：75*5500 mm，泥漿泵為BWT-450型，排水量為49、70、172、245、92、131、350、450、159、226（L/min）。依據(jù)設(shè)備性能和取樣要求，本區(qū)鉆孔施工初步確定如下結(jié)構(gòu)：開孔直徑為Ф110 mm，終孔于基巖的直徑為Ф75 mm。

4 鉆進取樣工藝應(yīng)用

4.1 鉆具配備

Φ110、Φ91合金鉆頭，Φ75金剛石鉆頭；Φ108、Φ91、Φ75單管鉆具；Φ50鎖接頭鉆桿等。

4.2 工藝參數(shù)

依據(jù)地層情況和取樣要求，對于化探取樣孔鉆進，采用單管合金“干鉆法”施工，其參數(shù)只考慮壓力和轉(zhuǎn)速即可，遇有砂礫石層可加大壓力，放慢轉(zhuǎn)速鉆進。對于基巖巖心取樣鉆進，采用單管金剛石鉆進，其參數(shù)包括壓力、轉(zhuǎn)數(shù)和泵量。通過實測施工鉆孔鉆進參數(shù)，在本區(qū)依據(jù)地層類別推薦經(jīng)驗參數(shù)如下（見表1）。

表1 鉆進技術(shù)參數(shù)

地層分類 口徑

（mm） 壓力

（kN） 轉(zhuǎn)速

（r/min） 泵量

（L/min）

表土層 110 2-3 65

第四系風(fēng)成砂、

沖洪積砂礫 110 2-3 65

泥質(zhì)砂巖及風(fēng)化碎石 110-91 3-4 65-114

玄武巖（基巖） 91-75 2-3 114 49

4.3 工藝方法

開孔采用Ф110 mm普通單管合金鉆頭（鑲大八角合金，鑲焊角采用直鑲式、單排內(nèi)外鑲），接長0.5 m的Ф108巖心管，“干鉆法”加壓鉆進，待巖心管裝滿土樣后提鉆出孔口，孔口覆蓋檔板，防止土樣掉進孔內(nèi)，將水泵頂土器（DPP100汽車鉆配備專用取樣工具）高壓管接頭與鉆具連接，開泵以水泵壓力將土樣頂出，按序裝置在樣品箱中，鉆進到1.5米后可換長1米的巖心管，超過2米后可換1.5或2米長巖心管，便于提高回次進尺長度。當穿過泥質(zhì)砂巖進入風(fēng)化碎石層并完成化探樣品采集，記錄下取樣部位及深度并貼上樣品標簽，取樣完成后，可換Ф75 mm口徑鉆探施工，首先使用Ф75 mm合金鉆頭及單管鉆具，用清水或泥漿作沖洗液循環(huán)鉆進，鉆至基巖部分，難以進尺時，提鉆卸下合金鉆頭，裝配Ф75 mm金剛石單管鉆頭及擴孔器，下鉆繼續(xù)鉆進基巖以下，取出完整巖心300 mm以上即可終孔，同時記錄下取樣部位及深度并貼上樣品標簽，放置樣品箱中。完成一個單孔化探及地質(zhì)巖樣的采集過程。

對于部分只采取化探樣的鉆孔，在采集完成化探樣后即可終孔；而全孔要求采樣的鉆孔，要求從開孔到基巖風(fēng)化層全部采用“干鉆法”施工采集土樣，進入基巖后采用金剛石回轉(zhuǎn)鉆進加沖洗液循環(huán)方法采集完整巖心后終孔。

5 效果

本區(qū)共施工取樣鉆孔543個，完成全孔取樣42個，取化探樣580組，基巖樣孔181個，全部滿足地質(zhì)要求，根據(jù)施工全孔取樣和非全孔取樣（化探樣、基巖樣）鉆孔進行分類，列表如下。

表2 取樣鉆孔技術(shù)統(tǒng)計表

鉆孔類別 鉆孔數(shù) 總進尺 小時效率 單孔最深 樣品質(zhì)量 備注

全孔取樣孔 42 1154.15 4.43 83.2 質(zhì)量合格

化探、

基巖取樣孔 501 8936.33 6.09 56.58 質(zhì)量合格

統(tǒng)計表明，化探及基巖取樣鉆孔平均小時效率可達6米左右，取化探樣孔施工采用“干鉆法”施工，水力頂土取樣，最高達9.01米/時，施工效率較高，全孔取樣鉆孔平均孔深為26.87米，最深孔已達83.2米，多個取樣鉆孔深度超過50米，證明了該型汽車鉆完全適應(yīng)較深覆蓋層的取樣施工；鉆取的化探樣和基巖巖心層位準確，樣品完整，代表性強，得到中國地質(zhì)調(diào)查局的高度認可，為覆蓋區(qū)地質(zhì)填圖提供了詳實準確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

6 認識與結(jié)論

1）DPP100-5C型汽車鉆機從鉆深能力和鉆進效率上能夠完全滿足區(qū)礦調(diào)覆蓋區(qū)鉆探取樣要求。

2）該型號汽車鉆機所采取化探及基巖樣能夠符合化探、地質(zhì)樣品質(zhì)量要求。

3）以“干鉆法”取化探樣、泥漿循環(huán)法取基巖樣復(fù)合施工工藝適用于覆蓋區(qū)鉆探施工，施工效率較高。

4）該鉆進方法可以推廣應(yīng)用于今后其他覆蓋層區(qū)域地質(zhì)調(diào)查取樣工作。

參考文獻

[1]譚春亮，宋殿蘭，賈軍.全液壓車載鉆機在缺水地區(qū)化探取樣中的應(yīng)用研究[J].探礦工程（巖土鉆掘工程），2009（9）：7-10.

[2]DPP100-5C鉆機說明書，北京探礦機械廠.

[3]顧寶和，高大釗，等.建設(shè)部GB 50021 2001 巖土工程勘查規(guī)范[S].

[4]劉桂松.干鉆法在砂礫石層鉆進中的成功應(yīng)用[J].西部探礦工程，2001（4）.endprint

摘 要 以內(nèi)蒙古自治區(qū)阿巴嘎旗白音圖嘎區(qū)域地質(zhì)調(diào)查項目取樣鉆探施工為例，介紹了應(yīng)用DPP100-5C型汽車鉆機在淺覆蓋區(qū)1：5萬區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查試點項目取樣鉆探試驗過程，提出了與之相適應(yīng)的參數(shù)、施工工藝并分析總結(jié)了應(yīng)用效果。

關(guān)鍵詞 DPP100-5C型汽車鉆；覆蓋區(qū)；取樣工藝

中圖分類號：P634 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）04-0091-01

2013年，武警黃金第四支隊承擔了中國地質(zhì)調(diào)查局試點項目：內(nèi)蒙古白音圖嘎、哈沙圖、甘珠廟、明圖廟（L50E019003、L50E019004、L50E020003、L50E020004）幅淺覆蓋區(qū)1：5萬區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查試點（編號：基[2013]01-22-004）取樣鉆探8000米。從7月中旬開始施工至10月中旬結(jié)束，歷時4個月，完成取樣孔543個，取化探樣580組，取基巖樣181個（不包含全孔取樣），累計完成取樣工作量10090.48米，取得了試點成功。

1 地層情況及取樣要求

內(nèi)蒙古白音圖嘎地區(qū)草原植被好，施工區(qū)水源充足，地下水位較高，淺覆蓋區(qū)主要由上部第四系風(fēng)成砂、湖積淤泥、沖洪積砂礫，下部泥質(zhì)砂巖及風(fēng)化巖等組成。淺覆蓋區(qū)區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查試點目的是查明區(qū)內(nèi)地層、構(gòu)造、巖漿、變質(zhì)、礦產(chǎn)以及其它各種地質(zhì)體特征及相互關(guān)系，化探樣品部位是基巖上部風(fēng)化碎石層，即土壤發(fā)生層中含有較多基巖風(fēng)化碎石的B+C層。采樣粒級-4-+20目，采樣密度為9個點/km2，樣品直徑不小于Ф90 mm；地質(zhì)巖樣取樣部位在未風(fēng)化的完整基巖層（紫紅色玄武巖），取樣直徑不小于40 mm，長度大于300 mm。

2 取樣方法和鉆機選擇

鉆探采樣通常采用回轉(zhuǎn)鉆進方法或空氣沖擊式鉆進方法完成鉆進取樣工作，空氣沖擊鉆以空壓機及潛孔錘沖擊鉆孔方式實現(xiàn)鉆進取樣，空氣沖擊鉆取樣工藝雖然鉆進效率通常比回轉(zhuǎn)鉆進高（通常能達到10米/小時），但因其在覆蓋區(qū)無法取得完整化探及地質(zhì)樣，只能取出小顆粒巖樣，取粉樣對于化探研究基本能滿足工作要求，但是還不能滿足地質(zhì)取樣需要。因此，本區(qū)取樣工作只能采用回轉(zhuǎn)取樣鉆進方式。通過考察對比，汽車鉆由于移孔運輸更加機動靈活，鉆進口徑范圍大、鉆進深度和回轉(zhuǎn)速度等性能均較其他類型鉆機更適用于覆蓋區(qū)地質(zhì)調(diào)查取樣要求，因此確定以DPP100-5C型汽車鉆為主進行試點施工。

3 鉆機參數(shù)與鉆孔結(jié)構(gòu)

DPP100-5C型汽車鉆機為北京探礦機械廠生產(chǎn)的DPP100改進型鉆機，其主要是參數(shù)為：開孔直徑200 mm時，鉆進深度可達70米；開孔直徑150 mm時，鉆進深度可達100米。鉆桿為直徑50 mm普通鎖接頭鉆桿，回轉(zhuǎn)器給進行程長達1.2米，轉(zhuǎn)速：65，114，192（r/min），反轉(zhuǎn)55。（六方）主動鉆桿規(guī)格：75*5500 mm，泥漿泵為BWT-450型，排水量為49、70、172、245、92、131、350、450、159、226（L/min）。依據(jù)設(shè)備性能和取樣要求，本區(qū)鉆孔施工初步確定如下結(jié)構(gòu)：開孔直徑為Ф110 mm，終孔于基巖的直徑為Ф75 mm。

4 鉆進取樣工藝應(yīng)用

4.1 鉆具配備

Φ110、Φ91合金鉆頭，Φ75金剛石鉆頭；Φ108、Φ91、Φ75單管鉆具；Φ50鎖接頭鉆桿等。

4.2 工藝參數(shù)

依據(jù)地層情況和取樣要求，對于化探取樣孔鉆進，采用單管合金“干鉆法”施工，其參數(shù)只考慮壓力和轉(zhuǎn)速即可，遇有砂礫石層可加大壓力，放慢轉(zhuǎn)速鉆進。對于基巖巖心取樣鉆進，采用單管金剛石鉆進，其參數(shù)包括壓力、轉(zhuǎn)數(shù)和泵量。通過實測施工鉆孔鉆進參數(shù)，在本區(qū)依據(jù)地層類別推薦經(jīng)驗參數(shù)如下（見表1）。

表1 鉆進技術(shù)參數(shù)

地層分類 口徑

（mm） 壓力

（kN） 轉(zhuǎn)速

（r/min） 泵量

（L/min）

表土層 110 2-3 65

第四系風(fēng)成砂、

沖洪積砂礫 110 2-3 65

泥質(zhì)砂巖及風(fēng)化碎石 110-91 3-4 65-114

玄武巖（基巖） 91-75 2-3 114 49

4.3 工藝方法

開孔采用Ф110 mm普通單管合金鉆頭（鑲大八角合金，鑲焊角采用直鑲式、單排內(nèi)外鑲），接長0.5 m的Ф108巖心管，“干鉆法”加壓鉆進，待巖心管裝滿土樣后提鉆出孔口，孔口覆蓋檔板，防止土樣掉進孔內(nèi)，將水泵頂土器（DPP100汽車鉆配備專用取樣工具）高壓管接頭與鉆具連接，開泵以水泵壓力將土樣頂出，按序裝置在樣品箱中，鉆進到1.5米后可換長1米的巖心管，超過2米后可換1.5或2米長巖心管，便于提高回次進尺長度。當穿過泥質(zhì)砂巖進入風(fēng)化碎石層并完成化探樣品采集，記錄下取樣部位及深度并貼上樣品標簽，取樣完成后，可換Ф75 mm口徑鉆探施工，首先使用Ф75 mm合金鉆頭及單管鉆具，用清水或泥漿作沖洗液循環(huán)鉆進，鉆至基巖部分，難以進尺時，提鉆卸下合金鉆頭，裝配Ф75 mm金剛石單管鉆頭及擴孔器，下鉆繼續(xù)鉆進基巖以下，取出完整巖心300 mm以上即可終孔，同時記錄下取樣部位及深度并貼上樣品標簽，放置樣品箱中。完成一個單孔化探及地質(zhì)巖樣的采集過程。

對于部分只采取化探樣的鉆孔，在采集完成化探樣后即可終孔；而全孔要求采樣的鉆孔，要求從開孔到基巖風(fēng)化層全部采用“干鉆法”施工采集土樣，進入基巖后采用金剛石回轉(zhuǎn)鉆進加沖洗液循環(huán)方法采集完整巖心后終孔。

5 效果

本區(qū)共施工取樣鉆孔543個，完成全孔取樣42個，取化探樣580組，基巖樣孔181個，全部滿足地質(zhì)要求，根據(jù)施工全孔取樣和非全孔取樣（化探樣、基巖樣）鉆孔進行分類，列表如下。

表2 取樣鉆孔技術(shù)統(tǒng)計表

鉆孔類別 鉆孔數(shù) 總進尺 小時效率 單孔最深 樣品質(zhì)量 備注

全孔取樣孔 42 1154.15 4.43 83.2 質(zhì)量合格

化探、

基巖取樣孔 501 8936.33 6.09 56.58 質(zhì)量合格

統(tǒng)計表明，化探及基巖取樣鉆孔平均小時效率可達6米左右，取化探樣孔施工采用“干鉆法”施工，水力頂土取樣，最高達9.01米/時，施工效率較高，全孔取樣鉆孔平均孔深為26.87米，最深孔已達83.2米，多個取樣鉆孔深度超過50米，證明了該型汽車鉆完全適應(yīng)較深覆蓋層的取樣施工；鉆取的化探樣和基巖巖心層位準確，樣品完整，代表性強，得到中國地質(zhì)調(diào)查局的高度認可，為覆蓋區(qū)地質(zhì)填圖提供了詳實準確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

6 認識與結(jié)論

1）DPP100-5C型汽車鉆機從鉆深能力和鉆進效率上能夠完全滿足區(qū)礦調(diào)覆蓋區(qū)鉆探取樣要求。

2）該型號汽車鉆機所采取化探及基巖樣能夠符合化探、地質(zhì)樣品質(zhì)量要求。

3）以“干鉆法”取化探樣、泥漿循環(huán)法取基巖樣復(fù)合施工工藝適用于覆蓋區(qū)鉆探施工，施工效率較高。

4）該鉆進方法可以推廣應(yīng)用于今后其他覆蓋層區(qū)域地質(zhì)調(diào)查取樣工作。

參考文獻

[1]譚春亮，宋殿蘭，賈軍.全液壓車載鉆機在缺水地區(qū)化探取樣中的應(yīng)用研究[J].探礦工程（巖土鉆掘工程），2009（9）：7-10.

[2]DPP100-5C鉆機說明書，北京探礦機械廠.

[3]顧寶和，高大釗，等.建設(shè)部GB 50021 2001 巖土工程勘查規(guī)范[S].

[4]劉桂松.干鉆法在砂礫石層鉆進中的成功應(yīng)用[J].西部探礦工程，2001（4）.endprint