楊 芳，翟育峰*，田志超，劉振新，王魯朝，王勇軍

（1.山東省第三地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，山東 煙臺(tái) 264004； 2.山東省地礦局鉆探工程技術(shù)研究中心，山東 煙臺(tái) 264004；3.山東省地?zé)崆鍧嵞茉刺綔y(cè)開(kāi)發(fā)與回灌工程技術(shù)研究中心， 山東 德州 253072）

0 引言

“西藏自治區(qū)甲瑪銅多金屬礦床3000 m 科學(xué)深鉆”是國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目“甲瑪—驅(qū)龍銅多金屬資源基地深部勘查與增儲(chǔ)示范”項(xiàng)目中的鉆探工程部分，由中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究組織實(shí)施，山東省第三地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院負(fù)責(zé)鉆探施工。項(xiàng)目要求在甲瑪?shù)V區(qū)完成完成一個(gè)科學(xué)鉆探孔JMKZ-1 孔，設(shè)計(jì)深度3000 m，是青藏高原固體礦產(chǎn)調(diào)查領(lǐng)域首個(gè)3000 m 科學(xué)鉆探項(xiàng)目，主要目的是系統(tǒng)揭示甲瑪超大型斑巖成礦體系3000 m 以淺的地質(zhì)信息［1-2］。鉆孔位于海拔5200 m 的高原地帶，地層復(fù)雜，施工難度很大。項(xiàng)目于2019 年6 月22 日正式啟動(dòng)，2019 年7 月3 日開(kāi)鉆，2020 年10 月20 日鉆至3003.33 m 終孔，歷時(shí)488 d，累計(jì)采取巖心2984.67 m，巖心采取率99.38%，順利完成施工任務(wù)。創(chuàng)造了青藏高原5200m 海拔條件下小口徑固礦勘查領(lǐng)域孔深紀(jì)錄［3］。

青藏高原地區(qū)具有獨(dú)特的地理環(huán)境與地質(zhì)條件。與內(nèi)陸相比，高原鉆探施工交通不便，條件惡劣，作業(yè)環(huán)境危險(xiǎn)系數(shù)大，地質(zhì)調(diào)查工作程度低，地質(zhì)條件復(fù)雜，中深孔施工難度更大。青藏高原地區(qū)是國(guó)土資源大調(diào)查的重點(diǎn)地區(qū)之一，鉆探施工難度大是制約該區(qū)地質(zhì)調(diào)查工作的重要因素之一。如何選用合理的鉆探裝備、技術(shù)，提高高原鉆探施工效率，是地質(zhì)工作首要解決的問(wèn)題之一。筆者通過(guò)甲瑪3000 m 科學(xué)深鉆鉆探效率統(tǒng)計(jì)分析，從鉆孔設(shè)計(jì)、鉆探設(shè)備配置、鉆進(jìn)工藝方法選擇等入手，為提高高原深孔鉆探施工效率提供技術(shù)參考。

1 鉆探施工簡(jiǎn)介

JMKZ-1 孔初步設(shè)計(jì)為定向孔，天頂角3°，設(shè)計(jì)孔深3000 m，終孔直徑≮75 mm，全孔取心，巖心采取率平均≮85%，含礦段≮90%。頂角每百米偏斜≯2°，方位角總體偏斜≯20°［3-4］。

鉆孔為五開(kāi)結(jié)構(gòu)，各項(xiàng)指標(biāo)完成情況良好。

一開(kāi)：2019 年7 月3—6 日，歷時(shí)4 d。采用? 220 mm 金剛石單管提鉆取心工藝鉆進(jìn)至孔深6.50 m，并用?240 mm 肋骨鉆頭擴(kuò)孔，下?219 mm 套管，固井。

二開(kāi)：2019 年7 月7—17 日，歷時(shí)11 d。采用? 175 mm 單管金剛石鉆頭提鉆取心工藝，鉆進(jìn)至孔深57.49 m，下?168 mm 套管。

三開(kāi)：2019 年7 月18 日—8 月3 日，歷時(shí)17 d。采用?150/122 mm（鉆擴(kuò)一體）金剛石繩索取心工藝，鉆進(jìn)至孔深224.50 m，下?140 mm 套管。

四開(kāi)：2019 年8 月4 日—11 月27 日，歷時(shí)116 d。采用?122 mm 繩索取心鉆進(jìn)工藝，鉆進(jìn)至孔深1075.22 m，下?114 mm 套管。

五開(kāi)：2019 年11 月28 日—2020 年10 月20 日，歷時(shí)330 d。采用?98 mm 繩索取心鉆進(jìn)工藝，鉆進(jìn)至孔深3003.33 m 終孔，順利完成鉆探取心任務(wù)。

2 經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)

2.1 時(shí)間利用

JMKZ-1 鉆孔施工計(jì)入鉆月臺(tái)時(shí)為11698.8 h（487.5 d），其中臺(tái)月時(shí)間為9142.8 h（381 d），占鉆月時(shí)間的78.2%，春節(jié)放假及受新冠疫情影響停工時(shí)間2556.0 h（106.5 d），占鉆月時(shí)間的21.8%。

臺(tái)月時(shí)間中，純鉆時(shí)間2712.5 h，占臺(tái)月時(shí)間的29.67%；輔助時(shí)間4394.1 h（包含下套管、固井65h），占臺(tái)月時(shí)間的48.06%，事故及停待時(shí)間2036.2 h，占臺(tái)時(shí)時(shí)間的22.27%。

鉆進(jìn)時(shí)間統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表1 所示。

表1 JMKZ-1 孔鉆進(jìn)時(shí)間統(tǒng)計(jì)Table 1 Drilling time of JMKZ-1 hole

事故及停待時(shí)間中，事故時(shí)間共計(jì)1913.5 h，包括孔內(nèi)事故處理時(shí)間及機(jī)械事故兩部分。其中，孔內(nèi)事故處理時(shí)間1022.3 h，占全部事故時(shí)間的53.43%，占臺(tái)月時(shí)間的11.18%；機(jī)械故障時(shí)間891.2h，占全部事故時(shí)間的46.57%，占臺(tái)月時(shí)間的9.75%。

停待時(shí)間包含惡劣天氣、礦區(qū)生產(chǎn)避炮等時(shí)間，共計(jì)122.7 h，占臺(tái)月時(shí)間的1.34%。

圖1 為JMKZ-1 孔臺(tái)月時(shí)間統(tǒng)計(jì)。

圖1 JMKZ-1 孔臺(tái)月時(shí)間統(tǒng)計(jì)Fig.1 Rig?month time of JMKZ-1 hole

表1 及圖1 顯示，與常規(guī)地質(zhì)巖心鉆探相比，該孔施工時(shí)間的主要特點(diǎn)一是輔助時(shí)間占比較大，達(dá)到了48.06%，除孔深因素外，施工環(huán)境惡劣導(dǎo)致的勞動(dòng)效率降低是主要的。二是孔內(nèi)事故處理時(shí)間和機(jī)械故障時(shí)間較長(zhǎng)，分別占比11.18%、9.75%［5］。

2.2 鉆探效率

不同孔段的臺(tái)月效率和機(jī)械鉆速如表2 所示。

表2 JMKZ-1 孔鉆探效率Table 2 Drilling efficiency of JMKZ-1 hole

JMKZ-1 鉆孔全孔機(jī)械鉆速為1.11 m/h，臺(tái)月效率236.48 m/臺(tái)月。從表2 可以看出，一開(kāi)、二開(kāi)孔段效率較低，但由于工作量很小，對(duì)整個(gè)施工效率的影響并不大。三開(kāi)孔段臺(tái)月效率最高，為294.72 m/臺(tái)月，五開(kāi)孔段機(jī)械鉆速最高，為1.40 m/h，五開(kāi)臺(tái)月效率較四開(kāi)高，僅比三開(kāi)稍低。

2.3 勞動(dòng)生產(chǎn)率

勞動(dòng)生產(chǎn)率指標(biāo)是指直接參與鉆探工程施工人員的人均工作量（或產(chǎn)值），該指標(biāo)能反應(yīng)鉆探施工機(jī)械化程度及工人整體綜合技術(shù)水平［6］。本項(xiàng)目直接參與人員共計(jì)22 人，創(chuàng)造產(chǎn)值1300 余萬(wàn)元，年人均產(chǎn)值近60 萬(wàn)元，經(jīng)濟(jì)效益良好。

3 影響因素與措施分析

3.1 環(huán)境及地層因素

3.1.1 高海拔環(huán)境

高海拔環(huán)境施工是導(dǎo)致輔助時(shí)間占比大和施工效率低的主要因素之一。鉆孔地處海拔5200 m 的青藏高原，對(duì)從低海拔到高海拔地區(qū)的鉆探施工人員來(lái)說(shuō)，為適應(yīng)缺氧和低氣壓環(huán)境，人的機(jī)體可能會(huì)發(fā)生一系列復(fù)雜變化，對(duì)人的身心健康、勞動(dòng)能力等均有很大影響。施工人員進(jìn)駐工地時(shí)，除了必須在3000～4000 m 的海拔區(qū)域逐步適應(yīng)外，工作時(shí)必須采用“慢節(jié)奏”，尤其對(duì)于提下鉆、下套管等重體力勞動(dòng)，必須給機(jī)體充分調(diào)整時(shí)間，鉆探輔助時(shí)間明顯較低海拔地區(qū)多。此外，高原氣候惡劣多變，如暴風(fēng)雨雪、雷電、嚴(yán)寒、強(qiáng)輻射等，除了影響鉆探施工人員的工作，也對(duì)生活條件、物資供應(yīng)等產(chǎn)生較大影響，有時(shí)還需停待［7］。

3.1.2 地層復(fù)雜并伴有采空區(qū)

鉆孔深度大，地質(zhì)條件相對(duì)復(fù)雜，局部地層存在嚴(yán)重破碎、漏失、坍塌、超強(qiáng)地應(yīng)力等復(fù)雜情況。一開(kāi)第四系地層較松軟，存在孔壁坍塌的風(fēng)險(xiǎn)，采用投黃泥球堵漏并套管護(hù)壁的方式護(hù)壁，由于孔深較淺，對(duì)鉆孔總體效率影響不大。二開(kāi)至三開(kāi)地層主要為角巖，相對(duì)較完整穩(wěn)定，雖然其平均時(shí)效不高，但三開(kāi)臺(tái)月效率為294.72 m，為全孔最高。

四開(kāi)孔段地層主要為角巖、矽卡巖、花崗巖等，局部破碎、蝕變、漏失，易造斜。同時(shí)在600～660 m孔深處存在多層采礦巷道，對(duì)孔身軌跡有很高要求，鉆孔頂角在600 m 孔深時(shí)須控制在7°以內(nèi)，否則容易貫通巷道。項(xiàng)目開(kāi)孔頂角3°，鉆進(jìn)至450 m 時(shí)，測(cè)斜頂角7.6°，為此采用偏心糾斜鉆頭降頂角鉆進(jìn)措施至700 m，頂角6.7°，順利避開(kāi)了巷道。糾斜穩(wěn)斜過(guò)程中需要嚴(yán)格控制鉆進(jìn)參數(shù)，降低鉆壓，控制進(jìn)尺速度，大大影響鉆進(jìn)效率。使用偏心糾斜鉆頭的臺(tái)月效率為190.63 m，機(jī)械鉆速為0.73 m/h，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于正常鉆進(jìn)。同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)使用的偏心鉆頭的壽命較低，平均壽命為35.21 m，比常規(guī)繩索取心金剛石鉆頭壽命低近50%。四開(kāi)機(jī)械鉆速為0.98 m/h，與該孔段的施工有較大的關(guān)系［3］。

五開(kāi)主要以花崗巖為主，巖石研磨性低、可鉆性高，地層較為完整，部分孔段地應(yīng)力較為集中，局部破碎，采用金剛石繩索取心鉆進(jìn)工藝，無(wú)固相沖洗液體系，破碎層段，采用聚乙烯醇護(hù)壁。

3.1.3 天氣、避炮等社會(huì)環(huán)境因素。

項(xiàng)目工區(qū)位于礦區(qū)內(nèi)，生產(chǎn)需要定期放炮。為了安全，需要躲避。避炮等產(chǎn)生的停待時(shí)間影響臺(tái)月效率。項(xiàng)目因天氣、避炮等社會(huì)環(huán)境因素產(chǎn)生的停待時(shí)間近100 h，對(duì)總體施工進(jìn)度產(chǎn)生一定影響，雖然影響不大，但往往不可控。

3.2 設(shè)備機(jī)具

受高原環(huán)境影響，鉆探設(shè)備技術(shù)性能下降。有資料顯示，與平原地區(qū)相比，海拔高度每升高1000 m，內(nèi)燃機(jī)功率和扭矩性能指標(biāo)下降8～12%。當(dāng)海拔超過(guò)4500 m，發(fā)動(dòng)機(jī)功率損失超過(guò)50%。因此，高原施工若采用柴油機(jī)發(fā)電，必須考慮功率損耗問(wèn)題［7-8］。因此，本項(xiàng)目在充分考慮高海拔對(duì)柴油動(dòng)力功率損耗較大的前提下，加大了柴油動(dòng)力機(jī)功率及設(shè)備器具能力，采用了HXY-8VB 鉆機(jī)、BW300/16型泥漿泵。實(shí)踐證明，動(dòng)力及設(shè)備器具配置能夠滿足高海拔地區(qū)深孔鉆探施工［9］。

3.2.1 鉆機(jī)

采用衡陽(yáng)探礦機(jī)械廠改進(jìn)的國(guó)產(chǎn)HXY-8VB 型巖心鉆機(jī)（見(jiàn)圖2、圖3）。HXY-8VB 型巖心鉆機(jī)是在原來(lái)的HXY-8 型鉆機(jī)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了創(chuàng)新改進(jìn)，自動(dòng)化程度高，對(duì)高海拔施工有效降低勞動(dòng)強(qiáng)度優(yōu)勢(shì)明顯。該鉆機(jī)處于試驗(yàn)應(yīng)用階段，且受高海拔環(huán)境影響，所以障率較高。在處理設(shè)備事故的891.2 h中，鉆機(jī)事故約占600 h，明顯比平原地區(qū)事故率高。因此，高原深孔施工時(shí)，必須保證鉆機(jī)施工能力，最好“大馬拉小車”，鉆機(jī)能力建議按實(shí)際孔深、孔徑的1.3～1.5 倍選擇，降低鉆機(jī)事故率。

圖2 改進(jìn)的HXY-8VB 鉆機(jī)Fig.2 Improved HXY-8VB drilling rig

圖3 改進(jìn)的HXY-8VB 鉆機(jī)操作室Fig.3 Improved control room of the HXY-8VB drilling rig

3.2.2 加強(qiáng)型深孔繩索取心鉆桿

傳統(tǒng)繩索取心鉆桿深孔鉆進(jìn)明顯強(qiáng)度不足，出現(xiàn)斷鉆桿的概率很大，還容易引發(fā)一系列孔內(nèi)事故。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)和分析近年來(lái)的鉆探資料可知∶斷（脫）鉆桿（具）事故占總事故的30%左右，隨著孔深增加，這一比例增大［10］。本次施工采用加強(qiáng)型深孔繩索取心鉆桿，施工全過(guò)程未發(fā)生鉆桿相關(guān)問(wèn)題，有利于提高生產(chǎn)效率。3.2.3 優(yōu)選鉆頭、鉆具

合理選擇鉆頭、鉆具，是提高鉆探效率的重要途徑。淺孔段提鉆取心一般采用硬質(zhì)合金鉆頭，深部多采用金剛石鉆頭鉆進(jìn)。本項(xiàng)目施工主要采用P 口徑、H 口徑繩索取心熱壓孕鑲金剛石鉆頭，在相同胎體硬度條件下，鉆頭唇面雙圓階梯較同心圓尖齒壽命長(zhǎng)。此外，針對(duì)特殊防斜要求，采用偏心糾斜鉆頭、半周期自修正防彎鉆具等防斜糾偏措施，雖然臺(tái)月效率較繩索取心低，但有效預(yù)防了孔內(nèi)事故，避免了因鉆孔軌跡控制不當(dāng)引起的鉆穿巷道等風(fēng)險(xiǎn)。

3.3 工藝方法

3.3.1 鉆孔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

合理的鉆孔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)保障順利施工具有重要意義。在既有施工經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)儲(chǔ)備基礎(chǔ)上，科學(xué)組織鉆探設(shè)計(jì)，制定可行的系統(tǒng)工藝過(guò)程，擬定合理的鉆孔結(jié)構(gòu)，采用大徑開(kāi)孔，為深部未知地層留有余地，對(duì)深孔施工十分有利。本鉆孔施工的實(shí)際鉆孔結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)鉆孔結(jié)構(gòu)開(kāi)次、孔徑基本一致，只根據(jù)地層實(shí)際情況，調(diào)整了設(shè)計(jì)套管下深［11-13］。

3.3.2 鉆進(jìn)方法

針對(duì)孔內(nèi)實(shí)際情況，結(jié)合以往經(jīng)驗(yàn)，上部采用? 150/122 mm（鉆擴(kuò)一體）金剛石繩索取心工藝，在保障巖心采取率的前提下，減少了提下鉆次數(shù)，降低了施工風(fēng)險(xiǎn)，其臺(tái)月效率明顯較提鉆取心高。下部花崗巖地層，采用傳統(tǒng)金剛石繩索取心鉆進(jìn)工藝，配合無(wú)固相沖洗液體系，有效解決了部分孔段地應(yīng)力集中造成局部破碎的問(wèn)題［14-15］。同時(shí)，在第四系、破碎地層、水敏性蝕變地層使用了環(huán)保型沖洗液，護(hù)壁效果好，降低了孔內(nèi)事故率［16］。

3.3.3 提高回次進(jìn)尺有效提高臺(tái)月效率

根據(jù)統(tǒng)計(jì)，鉆孔共計(jì)1139 個(gè)回次，平均回次進(jìn)尺2.64 m。一開(kāi)至四開(kāi)采用常規(guī)取心鉆具，回次進(jìn)尺最大長(zhǎng)度3.00 m；五開(kāi)鉆進(jìn)中，采用了加長(zhǎng)鉆具，回次最大進(jìn)尺為4.50 m，平均回次進(jìn)尺3.70 m?；卮芜M(jìn)尺長(zhǎng)度統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表3 和圖4。

圖4 JMKZ-1 孔不同孔段回次長(zhǎng)度占比統(tǒng)計(jì)Fig.4 Round trip meterage proportion statistics in different hole sections of JMKZ-1 hole

表3 JMKZ-1 孔回次進(jìn)尺長(zhǎng)度統(tǒng)計(jì)Table 2 Statistics of round trip meterage of JMKZ-1 hole

由圖4 和表3 可以看出：繩索取心鉆進(jìn)平均回次進(jìn)尺長(zhǎng)度、臺(tái)月效率（參見(jiàn)表2）均比提鉆取心鉆進(jìn)略高，完整地層中鉆進(jìn)時(shí)施工效率更高，其回次進(jìn)尺長(zhǎng)度明顯高于復(fù)雜地層。四開(kāi)孔段平均回次進(jìn)尺長(zhǎng)度明顯低于其他孔段，主要是因?yàn)椴捎闷募m斜鉆頭、防斜糾偏鉆具防斜糾偏時(shí)，為控制鉆孔軌跡，嚴(yán)格控制鉆壓及進(jìn)尺速度，機(jī)械效率及臺(tái)月效率均明顯低于正常鉆進(jìn)水平。五開(kāi)鉆進(jìn)中，采用了4.5 m長(zhǎng)巖心管取心，明顯提高了回次進(jìn)尺長(zhǎng)度，減少了取心輔助時(shí)間，鉆進(jìn)效率明顯提升［17］。

回次進(jìn)尺長(zhǎng)度直接影響臺(tái)月效率，平均回次進(jìn)尺長(zhǎng)度較長(zhǎng)的孔段，臺(tái)月效率明顯較高。因此，在深部鉆進(jìn)時(shí)，要想提高鉆探效率，應(yīng)盡量提高回次進(jìn)尺長(zhǎng)度。在深部鉆探時(shí)，采用加長(zhǎng)取心鉆具，可以明顯提高回次進(jìn)尺長(zhǎng)度，臺(tái)月效率明顯提升。在保證鉆具同心度的前提下，盡量采用加長(zhǎng)取心鉆具，可以明顯減少取心時(shí)間，提高鉆探效率。防斜糾偏鉆進(jìn)時(shí)，使用偏斜鉆頭、防斜鉆具等鉆進(jìn)工藝，防斜糾偏效果好，但回次進(jìn)尺長(zhǎng)度小，臺(tái)月效率較正常鉆進(jìn)低。

3.4 孔內(nèi)事故預(yù)防與處理

根據(jù)統(tǒng)計(jì)，JMKZ-1 鉆孔事故時(shí)間為1022.3 h。二開(kāi)三開(kāi)施工未發(fā)生孔內(nèi)事故，這也是三開(kāi)臺(tái)月效率最高的重要原因之一。五開(kāi)事故時(shí)間為923.5 h，占鉆孔總事故時(shí)間的90%，這也是五開(kāi)雖然時(shí)效達(dá)到1.4 m/h，但臺(tái)月效率不是最高的關(guān)鍵因素之一。

五開(kāi)施工過(guò)程中多次發(fā)生巖心脫落孔內(nèi)事故，隨著孔深的增加，相對(duì)淺孔，每次簡(jiǎn)單事故的發(fā)生都將占用大量時(shí)間處理，風(fēng)險(xiǎn)性增大。其中處理時(shí)間最長(zhǎng)的一次事故是在鉆進(jìn)至2577.66 m 時(shí)，發(fā)生“頂卡簧”，巖心脫落事故，下普通?98 mm 金剛石鉆頭掃取脫落巖心過(guò)程中，鉆頭胎體剝落，連續(xù)損壞3 個(gè)鉆頭，采用異徑鉆具配?75 mm 金剛石鉆頭透孔至孔底，采用?98 mm 金剛石鉆頭掃孔后，恢復(fù)正常鉆進(jìn)。分析事故原因，在取心結(jié)束投放內(nèi)管總成過(guò)程中，由于在上拉過(guò)程中鉆柱上部沖洗液被內(nèi)管總成帶出，造成一定距離的空區(qū)，投放內(nèi)管時(shí)，內(nèi)管總成自由落體，下落速度較快，在接觸鉆柱內(nèi)沖洗液液面時(shí)，沖擊力較大，卡簧被上頂出卡簧座至內(nèi)管內(nèi)，造成卡簧離開(kāi)本應(yīng)該所處的位子，導(dǎo)致了所謂“頂卡簧”的現(xiàn)象，使得鉆進(jìn)過(guò)程中巖心沒(méi)能進(jìn)入卡簧，出現(xiàn)了鉆進(jìn)取心過(guò)程巖心脫落事故。本次事故后，在投放內(nèi)管總成前，將鉆桿內(nèi)空區(qū)用沖洗液灌滿，該類型事故未重復(fù)發(fā)生。

3.5 施工組織管理

加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)人員組織管理，保證鉆探生產(chǎn)規(guī)范化是影響深部鉆探效率的重要因素之一。加強(qiáng)組織管理，一方面是要克服施工人員對(duì)高原環(huán)境的不適應(yīng)性，另一方面是要避免因不當(dāng)違規(guī)操作引起的多種問(wèn)題，如倒桿時(shí)因操作不當(dāng)造成巖心堵塞等［18-19］。組織管理一般可采用直線型項(xiàng)目管理形式，設(shè)立項(xiàng)目管理部，實(shí)行項(xiàng)目經(jīng)理負(fù)責(zé)制、崗位責(zé)任制。高海拔施工不確定因素較多，施工前必須進(jìn)行合理的施工規(guī)劃及后期有效的施工組織，如前期策劃、后勤保障、醫(yī)療衛(wèi)生保障、安全及應(yīng)急管理等，盡量降低高原環(huán)境的不良影響，達(dá)到有序、高效的鉆探施工。

4 技術(shù)方法拓展應(yīng)用

利用西藏甲瑪3000 m 科學(xué)深鉆鉆探施工經(jīng)驗(yàn)方法，山東省第三地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院于2020 年6 月至2021 年1 月，在青藏高原中北部的松潘甘孜造山帶實(shí)施了川西甲基卡鋰礦3000 m 科學(xué)深鉆（海拔4500 m），歷時(shí)232 d，終孔孔深3211.21 m，終孔孔徑98 mm，累計(jì)采取巖心3202.25 m，巖心采取率99.72%，打破了本項(xiàng)目創(chuàng)造的青藏高原小口徑固體礦產(chǎn)勘查領(lǐng)域孔深紀(jì)錄。項(xiàng)目在甲瑪3000 m 科學(xué)深鉆鉆探施工經(jīng)驗(yàn)方法基礎(chǔ)上，通過(guò)采用環(huán)保型沖洗液技術(shù)、加長(zhǎng)型內(nèi)涂層內(nèi)管和改進(jìn)型打撈器，優(yōu)選金剛石鉆頭，并根據(jù)地層情況，采用了沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)技術(shù)，全孔未發(fā)生孔內(nèi)事故，輔助時(shí)間占比較少，臺(tái)月效率415.24 m，平均機(jī)械鉆速1.46 m/h，創(chuàng)造了當(dāng)時(shí)同類型鉆孔全國(guó)效率紀(jì)錄［20］。

5 結(jié)論

（1）深孔鉆探項(xiàng)目施工周期長(zhǎng)，提高鉆探效率是有效降低成本的重要途徑。影響鉆探效率的因素既有客觀因素，也有主觀因素?？陀^因素如地層條件、環(huán)境條件等，一般不易改變。實(shí)際生產(chǎn)中，主要是從主觀因素如鉆孔設(shè)計(jì)、鉆探設(shè)備配置、鉆井工藝方法選擇、孔內(nèi)事故預(yù)防、新技術(shù)新方法應(yīng)用、施工組織等因素著手來(lái)提高鉆探效率。

（2）高原地區(qū)環(huán)境因素對(duì)鉆探施工影響很大，個(gè)別施工地甚至地處無(wú)人區(qū)，對(duì)人員、動(dòng)力與物資供應(yīng)、后勤保障等要求均較平原地區(qū)高，且交通不便，受季節(jié)影響較大。施工前，必須做好各類施工預(yù)案，減少非必要的停待時(shí)間。

（3）提高深孔鉆探效率要綜合考慮鉆孔各項(xiàng)指標(biāo)，不能一味追求機(jī)械鉆速、臺(tái)月效率等指標(biāo)。在保障鉆進(jìn)速度的同時(shí)，注意避免孔內(nèi)風(fēng)險(xiǎn)，做好孔內(nèi)事故預(yù)防。

（4）采用新技術(shù)、新方法是有效提高鉆進(jìn)效率的途徑之一，在條件允許的前提下，可采用加長(zhǎng)鉆具、高效沖洗液等，可有效提高鉆進(jìn)效率，條件允許時(shí)，可嘗試采用繩索取心液動(dòng)錘鉆進(jìn)技術(shù)等。