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1、钻探工考试:井下钻探工真题三1、问答题金刚石钻头由那几部分?常见的金刚石钻头由哪种形式?(江南博哥)本题答案:金刚石钻头由金刚石、合金胎体和钻头体三部分组成。根据金刚石在胎体中的包镶形式,金刚石钻头可分为表镶式和孕镶式两种。表镶式金刚石钻头是将金刚石镶在钻头胎体表面,每颗金刚石露出1413于胎体外(出刃量)。金刚石呈放射状排列、螺旋状排列或脊形排列。按金刚石的颗粒大小,表镶金刚石钻头又可分为大(粗粒)粒钻头、中粒钻头、细粒钻头。孕镶金刚石钻头是将较细粒的金刚石均匀分布在胎体中,钻进时随着胎体不断磨损,金刚石也不断露出。该型钻头用于钻进坚硬及较破碎地层。金刚石钻头按用途不同,可分为取芯钻头、不取
2、芯钻头、套管钻头(无内刃)等,其中取芯钻头又分单管钻头和双管钻头。按金刚石的成因不同,可分为天然金刚石钻头和人造金刚石钻头。井下钻探中常用的金刚石钻头。2、问答题什么叫钻进方法?常分为哪几类?本题答案:钻探施工向地下钻孔时,破碎孔底岩石的方法及所采取的钻进技术称为钻进方法。目前主要是应用机械方式破碎岩石,根据作用力的性质及方法不同,钻进方法可分为回转钻进、冲击钻进、冲击回转钻进及振动钻进等。3、问答题钻压对金刚石钻进中有何影响?本题答案:根据实践经验,每一个金刚石钻头的整个使用过程大体上可分为初磨阶段和一般钻进阶段,在不同的阶段应采用不同的钻压。(1)初压力:金刚石钻头初次下至孔底时所给的压力
3、为初压力。由于新钻头的金刚石出刃不一致,以及钻头外径与孔壁之间、内径与岩芯根底之间不一定相适应。因此应采用小钻压、慢转速磨一段时间,以免发生金刚石崩刃、胎体掉块或岩芯堵塞。(2)一般钻进压力:在新钻头适应孔底环境之后,可逐渐加大钻压,同时转速也应加快,使其保持较高的钻进效率。当金刚石逐渐磨钝,效率有下降的趋热时,为了保持原有效率,则可继续加大钻压,一直到钻头停用为止。这一过程的钻压就叫一般钻进压力。金刚石的抗压能力虽然比任何岩石的都大的多,但是由于目前钻具(主要是钻杆)还不十分稳定,如果无止境地加压,就将造成金刚石的碎裂。根据实践经验,每一个金刚石钻头的整个使用过程大体上可分为初磨阶段和一般钻
4、进阶段,在不同的阶段应采用不同的钻压。(1)初压力:金刚石钻头初次下至孔底时所给的压力为初压力。由于新钻头的金刚石出刃不一致,以及钻头外径与孔壁之间、内径与岩芯根底之间不一定相适应。因此应采用小钻压、慢转速磨一段时间,以免发生金刚石崩刃、胎体掉块或岩芯堵塞。(2)一般钻进压力:在新钻头适应孔底环境之后,可逐渐加大钻压,同时转速也应加快,使其保持较高的钻进效率。当金刚石逐渐磨钝,效率有下降的趋热时,为了保持原有效率,则可继续加大钻压,一直到钻头停用为止。这一过程的钻压就叫一般钻进压力。金刚石的抗压能力虽然比任何岩石的都大的多,但是由于目前钻具(主要是钻杆)还不十分稳定,如果无止境地加压,就将造成
5、金刚石的碎裂。金刚石钻进压力参照表表3压V576777表镶初压力正常压力100-200400-800200-300600-1200200-400800-1600孕镶正常压力400-800500-1000600-1200说明:钻头直径单位为毫米;压力单位为公斤。4、问答题什么叫定向钻进?本题答案:定向钻进是指利用钻孔自然弯曲规律或采用人工导斜工具,使钻孔按设计的轨迹弯曲,以达到地质及其安工程目的的钻进方法。用定向钻进反钻成的钻孔称定向钻孔。定向钻孔在井下有着很多用途。5、问答题矿井注浆系统应符合哪些技术要求?本题答案:1、注浆材料必须为可注材料,符合注浆要求,能满足连续注浆的要求。2、注浆系统必
6、须配套,包括注浆、制浆、输浆、供料、供水等设备。注浆管路直到注浆地点,并形成足够的,有效的注浆能力。3、注浆系统必须有明确的压力指示和压力可调控装置。6、问答题水泥浆(不加掺加剂)注浆材料如何配制?本题答案:水泥浆(不加掺加剂)注浆材料的配制见表表71水泥浆现场配制表水灰比水泥(kg)水(L)制成浆量(m3)0.5:11200600l.00.6:111006601.0260.7:19507121.0291:17507501.0001.25:16508121.0291.5:15508251.0082:14509001.0507、问答题反映泥浆性能的指标有哪些?本题答案:反映泥浆性能的指标有:流变
7、性、滤失性、密度、含砂量、胶体率、PH值等。这些性能的优劣决定了泥浆循环功能的效果,直接影响冷却钻头、润滑钻具、排离岩粉、携带岩粉、护壁堵漏、钻头寿命、机构钻速、台月效率、钻进成本及孔内事故等一系列成孔技术问题。8、问答题影响岩、煤采取的主要因素有哪些?本题答案:(1)地质方面的因素:主要指岩性和地质构造对岩、煤芯采取的影响。如松散、松软的岩层和煤层;岩性变化大、软硬相间的岩层或煤层;以及地质构造成的破碎带等。(2)人为及其它因素;A.钻进中单纯追求进尺,忽视提高岩煤芯的采取率;B.钻进方法选择不当;C.没有按岩石的物理机械性质选用钻头结构或取芯工具;D.由于钻具与孔壁的间隙过大。因为间隙越大
8、,钻具产生的振动越大,岩煤芯采取率就越低;E.钻进操作不当,使岩、煤芯堵塞,造成磨损,或在松软破碎岩层中回次钻进时间过长;F.卡芯不牢或未卡住;G.频繁活动钻具造成岩煤芯重复磨损;H.岩芯脱落或残留岩芯过长;1.在松软地层中冲洗液速度过大。因为冲洗液的速度愈大,对岩、煤芯破坏愈严重。9、问答题钻机运转时需做哪些维护工作?本题答案:(1)注意油箱的油位,检查钻机各部件是否漏油,发现异常及时停机处理;(2)倾听电机和主付泵的运转声音是否正常;有问题及时停机处理;(3)注意钻机压力表的指针变化,根据压力指示及时调整给进压力,出现异常及时停机分析处理;(4)密切注视钻孔的返水情况,发现水量骤大或骤小及
9、时停机分析原因,有异常及时处理;(5)注意水帽的状态运转不灵活漏水严重及时停机处理;(6)注意钻机压柱的使用情况,出现松动及时紧固。10、问答题用水泥砂浆封孔的步骤是什么?本题答案:其步骤是:(1)洗孔:为保证封孔质量,应用清水冲洗钻孔,清除孔壁上的泥皮。如果孔内情况复杂,孔壁不稳固,可用粘度为18秒的稀泥浆冲孔。冲孔器可用50n三的短钻杆制作,将其底端焊死,周围打上眼即可。由于往上冲洗孔壁泥皮,直至流出孔口的冲洗洗液用手试不染手为宜。(2)架桥:当钻孔较深,封孔段距又比较大时,为使封闭位置准确,减小水泥用量,必须下入隔离物堵塞钻孔。架桥的方法很多,常用的是木塞法。(3)封孔材料及其配制方法:
10、封孔的水泥砂浆,用400号以上的硅酸盐水泥、砂子、清水混合搅拌而成。砂子颗粒直径为0.5-1.5mmO常用的砂浆配比是水泥:砂子:水二1:2:0.7-0.8(重量比)。(4)砂浆注入:一般采用泵入法,利用水泵的压力。将砂浆通过钻杆注送到封闭孔段。这种灌注方法效率高,但灌注中途径提动钻具,以免封埋钻具,提动时,钻具下端不能超过砂浆液面。注浆完毕,将钻具提至灌注浆面以上,泵入清水,排除钻具内乘余砂浆,然后提钻,并清洗水泵、钻具和胶管。(5)封孔质量检验:一般进行采样和透孔检查。11、问答题何为直接堵漏?其特点及适用范围是什么?本题答案:当巷道或井筒掘进工作面出现涌、漏水的情况,利用炮眼或暴露的含水
11、裂隙及出水通道,直接使用水泥或其它快速凝胶材料进行封堵注浆。这种近年来创造的堵水工艺方法已在井巷注浆堵水,地下建筑墙体防渗及河床加固防漏等工程中被广泛应用。该堵水方法的优点是工艺,设备简单,施工周期短,堵水效果直观等。12、问答题何谓复杂地层?本题答案:复杂地层是由于构造运动、地下水的溶蚀和冲刷作用及岩石本身性质的影响,破坏了地层的稳定性和完整性造成的地层。如破碎、易坍塌、掉块的地层、砾石层或溶洞、流砂发育的地层等。13、问答题硬质合金牌号的意义是什么?本题答案:硬质合金常用牌号为YG4C、YG8、YG6等。Y表示碳化鸨,G表示钻,后面的数字表示钻含量的百分数,最后面的C表示粗粒结晶颗粒合金。
12、常用硬质合金牌号、规格、性能及其选用范围,可参照下表:硬质合金牌号、性能及适用范围表牌号物理机械性能适用范围抗弯强度(kPa)硬度(HRC)YG4C1372090泥岩、砂岩、灰岩、软硬互层、煤系地层YG61323088.5中硬、均质岩石YG6X1323091中硬岩石YG8C1476087.5中硬岩石YG81421088中硬岩石YCllC16660敬坚硬岩石(适用于牙轮钻头)YG13C1666086中硬、坚硬岩石(适用于牙轮钻头)YG151715086坚硬岩石(适用于冲击回转钻头)14、问答题泥浆在钻进过程中起什么作用?本题答案:泥浆在钻进过程中能够排除岩粉,保护孔壁堵漏,冷却钻头,润滑钻具的作
13、用。根据孔内的情况,掌握、调整好泥浆的性能,对提高钻速、防止孔内事故有很大作用。15、问答题水泥注浆的基本原理是什么?本题答案:水泥浆液是水泥与水混合的悬浊液体,水泥颗粒由于搅动在水中呈悬浮状态,可以随水流动。它通过一定的注浆压力,被推入岩层沿裂隙流动扩散。由于其充塞的水化作用,在裂隙内成为具有一定强度和低透水性的结合体,从而达到堵塞裂隙,截断水路的目的。16、问答题井壁注浆有哪几种方法?本题答案:井壁注浆有壁内注浆和壁后注浆两种。1、壁内注浆利用注浆机具和输浆管路,通过固定在井壁上的注浆管,把浆液注入到井壁裂隙内并扩散一定距离凝胶而堵水,这种方法通常称为壁内注浆。2、壁后注浆壁后与壁内注浆的
14、方法基本相同,仅是注浆部位不同。壁后注浆孔是穿过井壁,通过它向壁后注入浆液,浆液凝固后达到封堵井筒漏水和加固井壁的目的。17、问答题注浆方法有哪些?本题答案:注浆按施工条件和工艺可分为地面预注浆、工作面预注浆、壁后注浆、特大涌水封堵注浆、直接堵漏和旋喷注浆。注浆按注浆材料可分为水泥注浆、粘土注浆、热融沥青、化学注浆。18、问答题特大涌水封堵注浆的注浆孔如何布置?本题答案:根据经验,一般应遵循下列原则:1、注浆孔应靠近突水点,距出水点10-20m;2、以突水点为中心,沿断层线设计孔位;3、注浆孔从断层上盘,经断层面和断层破碎带至下盘。终孔设计在含水层中;4、注浆孔距一般为5-10叱5、钻孔的注浆
15、部位应主要是断层带和含水岩层。19、问答题无岩芯钻进时,钻进操作应注意哪些事项?本题答案:(1)钻进时,必须使用钻铤或加重钻铤加压,其总重量应超过所需钻压的20-30%o(2)为防止孔斜,应采用带防斜装置的钻具钻进。(3)注意检查钻头水眼畅通情况及钻头侧刃磨损情况,不合格严禁使用。(4)钻进时注意观察泵压及孔口返水等情况,发现异常应及时处理。(5)保持冲洗液良好性能;提钻时应灌孔。20、问答题无芯钻进时钻头如何选择?本题答案:(1)钻进可钻性为3级岩石,可使用矛式或三翼锥形钻头。(2)钻进可钻性为4、5级岩石,可使用三翼平底钻头或三牙轮钻头。(3)钻进可钻性为67级岩石,可使用三翼钻头或复合片钻头、金刚石无岩芯钻头等。21、问答题水泥粘土类注浆材料如何配制?本题答案:水泥粘土浆一般采用材料为425-525普通硅酸盐水泥,峰峰粘土或加一定量45Be水玻璃。配制方法可先配制水灰比为1:1的水泥浆,然后按照水泥重量的5%-50%的粘土搅拌成5