勘察技术与工程毕业论文

云南省罗平县红丫口煤矿 ZK3-3 钻探施工设计暨 S75 绳钻接手易损情况探讨摘 要钻探施工设计直接关系到钻探工程的质量、效率、费用以及施工安全。对于工艺和地层复杂的钻孔，钻探施工更需精心设计。云南省罗平县红丫口煤矿勘探项目钻孔多，而本论文取其中一个钻孔深入地对钻探施工、钻进工艺、工程质量、施工管理以及成本预算等做了设计和计算。同时针对钻进过程中钻杆接手易发磨损断裂的问题进行了深入的探讨，主要从接手的结构，受力状态及计算，接手的材料和接手的表面硬化处理等方面做出了分析。关键词：钻探施工设计 接手 热裂Luoping County ，Yunnan Province Hongyakou design of drilling in coal mine and S75 rope drill connection be easily damagedAbstract: Drilling construction and design are directly related drilling engineering quality, efficiency, cost and construction safety. For process and formation of complex drilling, drilling more elaborate design. Luoping County in Yunnan province red mouth drilling coal exploration project, and this paper take a drilling depth of drilling, drilling, construction quality and construction management, and design and calculation of cost estimates did.Took over the prone to wear both during drilling drill pipe break had a deep discussion of issues, mostly from took over the structure, stress and the calculated, who picked up materials and take over the analysis of surface hardening treatment has made.Keywords: drilling design， take over ，thermal crackingi目 录目 录 .i第一章 前 言 .11.1 煤田地质钻探技术现状 .11.2 设计的主要内容 .11.3 选题意义 .11.4 专题介绍 .1第 2 章 矿区概况及工程施工要求 .12.1 矿区位置 .12.2、交 通 .12.3 矿区自然地理概况 .12.3.1 地形地貌 .12.3.2、水文、气象 .12.3.3、地 震 .12.3.4、经济状况 .12.4 矿区地层情况及水文地质条件 .12.4.1 地层情况 .12.4.2 水文地质条件 .12.5 工程施工要求 4.12.6 工程施工要求 .1第三章 钻探施工设计 .13.1 钻孔结构及施工措施 .13.2 钻探设备和器材 .13.2.1 钻机选择 .13.2.2 泥浆泵选择 .13.2.3 供水泵选择 .13.2.4 动力机选择 .13.2.5 钻塔选择 .13.2.6 附属设备选择 .13.2.7 地质岩芯钻探用管材 .13.3 机场布置 .13.3.1 钻探机场的修建 .13.3.2 钻塔及机械设备的安装 .13.3.3 钻探机场的布置 .13.4 简易水文观测 .13.4.1 简易水文观测的内容 .13.4.2 简易水文观测的操作注意事项 .13.5 抽水试验 .13.6 封孔 .1ii3.6.1 封孔的目的和要求 .13.6.2 封孔材料及封孔方法的选择 .1第 4 章 钻进工艺和钻井液选择 .14.1 钻进工艺 .14.1.1 钻进方法 .14.1.2 钻头类型 .14.1.3 钻进规程 .14.1.4 钻进措施 .14.2 钻孔钻井液 .14.2.1 泥浆选择 .14.2.2 泥浆配制 .1第 5 章 钻探工程质量设计 .15.1 岩矿芯采取 .15.1.1 矿芯卡取方法 .15.1.2 取芯钻具 .15.1.3 岩矿心的补取 .15.1.4 提高岩(矿) 心采取率的措施 .15.2 钻孔偏斜与测量 .15.2.1 钻孔倾斜原因和造斜规律 .15.2.2 防斜措施 .15.2.3 测斜仪选择 .15.2.4 钻孔偏斜的矫正 .1第 6 章 钻探生产组织与管理 .16.1 组织机构设置 .16.2 钻探人员配备和管理 .16.3 钻探人员岗位的职责 .16.3.1 总项目技术组主要责任 .16.3.2 分项目技术组的主要职责 .16.3.3 钻探技术员职责 .16.3.4 钻探机场人员职责 .16.4 钻探生产的安全管理 .1第 7 章 钻探工程成本预算与施工计划 .17.1 成本预算 .17.1.1 有关成本项目 .17.1.2 钻探成本预算 .17.2 钻探施工计划制定 .17.2.1 计算钻进所需时间 .17.2.1 计算钻探辅助工作所需时间 .17.2.2 确定施工工作日 .1第 8 章 S75 绳钻接手易损情况探讨 .18.1 绳钻接手易损的现状 .18.1.1 实习现场易损的情况 .18.1.2 目前钻探接手易损基本状况 .1iii8.2 钻杆接头喷焊层耐磨带脱落原因及预防措施 .18.2.1 耐磨层材料及喷焊工艺 .18.2.2 耐磨带脱落原因及预防措施 .18.3 钻杆接头的强度分析 .1结论 .1致谢 .1参考文献 .1成都理工大学 2013 届本科毕业设计（论文）1第一章 前 言1.1 煤田地质钻探技术现状随着钻探设备、工艺的不断改进，钻探人员技能的不断提高，煤田地质钻探也开始逐渐使用各种新的技术和装备，比如绳索取芯技术、潜孔锤钻进技术和新泥浆体系等，使得在钻进速度和质量上都有快速的提升。但同时由于煤田地层情况的复杂性，还存在许多问题需解决：（1）钻探施工组织管理跟不上时代发展，在与市场接轨后，显现出效率低、效益差等问题；（2）配套设备的研制根本上施工的需求，造成大量工程的施工无法以最优方式进行，效率低，事故频发，成本过高；（3）钻探施工技术人员素质较差，受过专业培训的人员较少，使得许多技术无法按规程实现，管理效率低下；1.2 设计的主要内容本设计结合云南省罗平县红丫口煤矿勘探项目，包括以下几个方面的内容：（1）钻孔施工设计，包括钻孔结构设计、施工流程设计、设备选择和机场布置等；（2）工艺设计，包括钻进工艺、钻井液工艺等；（3）钻孔工程质量设计，包括钻孔弯曲测量与预防、取芯方法等；（4）施工组织设计，包括组织结构、人员配置等。1.3 选题意义钻杆是勘探施土的必备土具。近年来，随着我国地质勘探事业的发展，钻成都理工大学 2013 届本科毕业设计（论文）2探土作量的逐年增多，钻杆用量越来越大，作为关键连接部件的钻杆接头的用量更是逐年增加。我队在钻杆加土、钻探施土及钻杆维修过程中的统计数字表明，约 60%的钻杆失效事故发生在关键连接部位钻杆接头处。钻杆接头作为钻杆的连接部件，在钻进过程中需经常拧卸，需要承受拉伸、扭转、弯曲、振动、冲击等多种复杂载荷的作用，这就要求接头必须具有较高的强度和良好的韧性。但因加土螺纹，又使其强度降低。2009 年，在邯郸三陵乡煤矿施土中，在钻孔近 1200 m 时一，由十接头断裂致使该孔报废损失 60 多万。所以，研究钻杆接头螺纹部位失效机理，研究提高接头质量，对减少接头早期失效事故，提高钻井效率和节约钻探成本具有十分重要的意义。1.4 专题介绍由于本钻探工程中钻杆接手经常发生磨损断裂，而且在本地区先前的钻进过程中，这一问题造成了大量损失，于是专题探讨了影响钻杆接手失效的因素，分析了接手磨损断裂产生危害的原因，对其产生危害的全过程进行了解析，探讨了在各个环节抑制其产生作用的方法。影响钻杆接头失效的因素比较复杂，包括结构设计、制造工艺以及操作工艺等因素。本文对影响钻杆接手的各种因素进行了深入的分析探讨，并给出了个人的观点和建议。第 2 章 矿区概况及工程施工要求2.1 矿区位置及水电情况（1）矿区位置勘查区位于罗平县城 300方向，直距约 12km，地处罗平县九龙镇境内。东起大寨村、得来克，西止红丫口；北起小阿启村民小组，南止鲁邑村。其地成都理工大学 2013 届本科毕业设计（论文）3理坐标：北纬 2456 15 2458 45 ，东经 10411 12 10412 57 。查区南北长约 4.42km，东西宽约 2.73km，面积为 12.06km2，由 8 个拐点坐标圈定，见表 2-1。红 丫 口 勘 查 区 (合 并 后 )拐 点 坐 标 一 览 表 表 2-1大地坐标 北京 54 坐标 西安 80 坐标拐点编 号 经 度 纬 度 横坐标(X) 纵坐标(Y) 横 坐标 (X) 纵 坐标 (Y)1 10411 122458 152763118 35417955 2763059354178752 10411 422458 152763113 35418797 2763054354187173 10411 422458 452764036 35418802 2763977354187224 10412 422458 452764026 35420485 2763967354204055 10412 422457 452762180 35420474 2762121354203946 10412 572457 452762181354208952762122354208157 10412 572456 152759489354208952759430354208158 10411 122456 15275949835417936275943935417856（2）水电情况矿区无电，有水源，水源距钻场垂直高差 20m。2.2、交 通区内有小阿启撒召鲁邑牛街近南北向简易乡村公路穿越，在牛街附近与罗平曲靖公路相连，北西约 110km 可至曲靖市；西南约 5km 可至罗平县城，约220km 可至昆明。南(南宁)昆(昆明)铁路从罗平县城区通过，并设有客、货车站。总的来说，区内交通较为便利，为未来矿井煤炭资源的开发利用创造了良成都理工大学 2013 届本科毕业设计（论文）4好的交通条件，见图 2-1。图 2-1 交 通 位 置 示 意 图2.3 矿区自然地理概况2.3.1 地形地貌本区地处云贵高原腹地，属构造剥蚀作用形成的低中山地貌。地形起伏不大，总体为中部高，北部及北西部低。区内地表一般标高在 18001950m 之间，最高点为北面的大坡上山头，标高 2018.7m，最低点为东侧的牛街河，标高1660m，相对高差 358.7m。区内缓坡及沟谷地段多被垦植为农田、旱地，陡坡段多为灌木林覆盖，地形地貌属中等复杂，见图 2-2。成都理工大学 2013 届本科毕业设计（论文）5图 2-2 地 形 地 貌 (镜 头 向 西 摄 )2.3.2、水文、气象本 区 主 体 段 无 大 的 河 流 、 库 塘 等 地 表 水 体 ， 但 季 节 性 溪 沟 较 发 育 ， 溪 沟 水受 大 气 降 雨 控 制 ， 具 有 涨 落 迅 速 之 特 点 。 撒 召 小 溪 发 育 于 矿 区 北 部 ， 向 南 流 至撒 召 乡 政 府 北 部 老 祖 坟 坡 附 近 潜 流 入 地 下 ， 以 暗 流 形 式 注 入 牛 街 河 。 牛 街 河 (又名 非 格 河 )， 发 源 于 矿 区 北 约 11km 的 鸭 格 塘 ， 蜿 蜒 向 南 迳 流 ， 于 矿 区 东 北 侧 附 近折 向 东 流 入 南 盘 江 支 流 ， 属 珠 江 水 系 。本区属亚热带高原型暖湿气候，每年 12 月至次年 2 月为霜冻期，59 月份为雨季，尤其以 7