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第一章 非金属矿地层可钻难易程度的分析与分类 1

第一节 概述 1

第二节 地层可钻难易与现行岩石可钻性的异同 3

第三节 非金属矿地层可钻难易的分类 5

一、非金属矿地层的四类分级表的提出 5

二、地层坚固性与完整性讨论 10

三、矿岩研磨性讨论 14

四、地层可钻难易分析的研究方向 19

第四节 各非金属矿种的地层可钻难易程度的分析 21

一、石灰岩矿床地层分析 21

二、石膏矿床地层分析 23

二、菱镁矿矿床地层分析 24

四、滑石矿床地层分析 25

五、新型陶瓷原料矿床地层分析 27

六、火山喷发的酸性熔岩有关的非金属矿床地层分析 28

七、叶蜡石矿床地层分析 30

八、刚玉及高铝矿物矿床地层分析 31

九、萤石矿床地层分析 32

十、石墨矿床地层分析 32

十一、石棉矿床地层分析 34

十二、云母及蛭石矿床地层分析 35

十三、长石矿床地层分析 36

十四、饰面石材矿床地层分析 37

十五、玻璃硅质原料矿床地层分析 39

第二章 非金属矿岩的破岩过程 50

第一节 矿岩破碎过程的变形特征 50

第二节 破岩过程的关键——裂纹的产生 53

第三节 复合片(PDC)钻头的孔底破岩过程 55

第四节 纤维状矿岩的纤束切割机理 57

第五节 非金属矿Ⅳ类地层破岩过程分析 59

第三章 建材地质系统的钻探设备 63

第一节 建材地质钻探设备使用概况 63

第二节 建材地质钻探设备的合理选用 66

一、建材地质钻探设备选用的基本要求 66

二、非金属钻探设备的合理选用 67

第三节 建材地质钻探设备的革新和改造 68

一、建材-300型全液压金刚石钻机的研制 68

二、XJ100-1型手把钻机的改造 68

三、JP-70/30型轻便泥浆泵的研制 72

四、人字型直斜孔多用钻塔 73

第四节 非金属钻探设备选用的趋向 73

第四章 非金属钻探用钻头的类型、结构及其使用效益 75

第一节 建材地质系统使用的硬合金钻头 75

第二节 非金属钻探的复合片(PDC)钻头系列 85

一、复合片的选用 85

二、复合片的排列及唇面造型 87

三、复合片钻头的水路设计 91

四、不同矿种复合片钻头的类型设计 94

第三节 Ⅲ类软硬地层的复合片钻头 103

第四节 建材地质钻探金刚石钻头的选用 112

第五章 非金属钻探的冲洗液及护壁堵漏 125

第一节 建材地质钻探冲洗液及护壁堵漏的现状 125

第二节 非金属矿地层钻进冲洗液的选择 128

一、金刚石钻进冲洗液的选择 128

二、绳索取心钻进冲洗液的选择 132

第三节 空气钻进 134

一、设备选择与现场布置 135

二、钻具及钻头的选择 136

三、钻进技术参数 137

四、应注意的几个问题 139

五、事故预防和处理 140

第四节 非金属钻探护壁堵漏 142

一、水泥护壁堵漏 142

二、水玻璃浆液堵漏 144

三、聚丙烯酰胺絮凝交联堵漏 146

四、钻孔堵漏片(剂) 147

第五节 冲洗液选择与使用实例 149

一、石灰岩矿钻进冲洗液 149

二、石膏矿钻进冲洗液 150

三、滑石矿钻进冲洗液 153

四、高岭土矿钻进冲洗液 156

五、石英砂岩矿钻进冲洗液 158

六、水泥用粘土类矿钻进冲洗液 159

第六节 提高非金属钻探冲洗液与护壁堵漏的工艺水平 161

第六章 非金属钻探的取心技术 169

第一节 岩矿心采取综述 169

一、对岩矿心采取质量的要求 169

二、影响岩矿心采取质量的因素 170

三、提高岩矿心采取质量的措施 171

第二节 部分非金属矿种的钻探取心技术 172

一、石棉矿的取心技术 173

二、石墨矿的取心技术 180

三、石膏矿的取心技术 185

四、滑石矿的取心技术 188

五、石灰岩矿的取心技术 191

六、石英砂岩矿的取心技术 196

第三节 非金属矿钻探的取心工具选型表 199

第七章 建材地质系统的绳索取心钻进 206

第一节 概述 206

第二节 绳索取心钻进的金刚石钻头 207

一、按地层可钻难易程度选择金刚石钻头 207

二、钻头时效和寿命的分析 208

一、提高打捞成功率，延长提钻间隔 210

三、综合考虑钻进技术参数，实现高效、低耗钻进 210

第三节 提高绳钻效益的讨论 210

二、时效及打捞间隔、提钻间隔对台效的影响 212

三、压缩非生产时间，进一步提高纯钻率 214

第四节 建材浅孔绳钻高效钻进的实例 214

第八章 提高坚硬“打滑”石英岩类矿钻进效益的途径 217

第一节 石英岩类矿的性质及特点 217

第二节 坚硬“打滑”石英岩类的高效钻进方法 219

第三节 液动冲击回转钻进坚硬“打滑”石英岩类具有的优势 222

第四节 北京总队应用冲击回转钻进坚硬“打滑”石英岩类，三年迈出三大步的体会 224

一、冲击器的选用 224

二、金刚石钻头的选用 226

三、优化钻进工艺 228

四、要重视生产技术的科学管理 229

第九章 水平及大斜度钻孔的钻进技术 231

第一节 水平及大斜度钻孔的出现及发展 231

第二节 钻进前的准备 234

一、设备选择 234

二、钻场的修建 237

三、设备布置 239

四、水平钻进设备基础及附属设施 240

第三节 钻具的输送方案及钻孔结构 242

第四节 钻进工艺 244

一、普通硬质合金和金刚石钻进 245

二、绳索取心钻进 250

三、反循环连续取心钻进 252

四、冲击回转钻进 252

第五节 钻孔弯曲的原因及其防治 253

第六节 应用远景和研究方向 255

第十章 取样钻在非金属钻探中的应用 257

第一节 概述 257

第二节 钻进方法与钻进工艺 261

第三节 孔内事故的预防与处理 265

一、取样钻的正确使用 266

第四节 取样钻的正确使用与维护 266

二、重视汽油机的维护与保养 267

第五节 取样钻应用前景及需解决的问题 269

第十一章 非金属矿种的钻探技术(一) 270

第一节 石灰岩矿钻探技术 270

一、硬合金钻进 270

二、金刚石钻进 272

三、复合片钻头钻进 278

四、石灰岩矿床顶漏钻进 280

五、岩溶发育地层钻进 281

一、硬合金钻进 282

二、金刚石钻进 282

第二节 石英砂岩矿钻探技术 282

第三节 石英砂矿钻探技术 284

一、石英砂矿的钻探特点 284

二、钻孔结构及钻探机具 284

三、钻进工艺 285

四、实例介绍 286

五、钻进时注意事项 287

第四节 饰面石材矿钻探技术 288

一、花岗岩矿钻探技术 289

二、大理岩矿钻探技术 291

一、第三系石膏矿钻探技术 294

第十二章 非金属矿种的钻探技术(二) 294

第一节 石膏矿钻探技术 294

二、寒武系石膏矿钻探技术 296

三、石膏矿钻探技术的特征 297

第二节 石墨矿钻探技术 298

一、区域变质型石墨矿钻探技术 298

二、接触变质型石墨矿钻探技术 302

三、岩浆热液型石墨矿钻探技术 302

第三节 石棉矿钻探技术 302

一、超基性蛇纹石石棉(横棉)矿钻探技术 303

二、提高钻进效率的途径 306

三、超基性蛇纹石石棉(纵棉)钻探技术 310

四、镁质碳酸盐岩中的石棉矿钻探技术 312

五、角闪石石棉矿钻探技术 313

第四节 滑石矿钻探技术 314

一、大口径钻进 314

二、小口径钻进 316

三、滑石矿床钻探中的主要问题及80年代取得的成效 317

四、滑石矿地层钻进要点 319

第五节 粘土类矿钻探技术 320

一、高岭土矿钻探技术 320

二、膨润土矿钻探技术 323

三、水泥配料(黄土、粘土、泥岩等)钻探技术 325

四、凹凸棒石粘土矿钻探技术 326

五、其他粘土类矿床 327

第六节 硅藻土矿钻探技术 328

一、钻进工艺 328

二、钻探中存在的主要问题 329

三、可供推广采用的钻探技术 329

第七节 萤石矿钻探技术 330

第八节 硅灰石、透辉石矿钻探技术 331

第九节 绢英岩类矿钻探技术 333

第十节 叶蜡石矿钻探技术 335

第十一节 云母矿钻探技术 336

主要参考文献 341