煤田地质钻探工人技术等级标准 应知应会问答 内部培训用PDF电子书下载

第一章 初级钻探工人技术标准应知、应会（三级以下） 1

第一节 应知 1

1、钻探工程的目的及其意义 1

2、钻孔施工的基本程序（从开孔到终孔） 2

1）施工前的准备 3

2）钻进 3

3）提取岩、煤芯 4

4）测井与封孔 4

3、钻探常用工具、管材的名称、规格、用途及维护保养方法 4

1）钻探常用工具 4

（1）提引工具 4

（2）夹持及拧卸工具 5

（3）五金工具 6

（4）测量工具 7

2）管材 7

（1）钻杆 7

（2）钻铤 8

（3）岩芯管 8

（4）套管 8

4、钻场机械设备的一般构造、性能、操作及维护保养方法 10

5、一般孔内事故的种类及发生的主要原因 10

1）钻具折断，脱扣事故 10

2）卡钻事故 10

3）跑钻事故 10

4）埋钻事故 10

5）烧钻事故 11

6）掉工具、小物件事故 11

6、钻机、水泵、易损零配件的名称、规格、作用及安装部位 11

1）TXB—1000 A型钻机易损零件 11

2）TK—3钻机的易损零件 12

3）TBW—250/40型泥浆泵易损零件 13

4）NBB—200/40泥浆泵易损零件 14

7、泥浆用途及循环系统的作用 14

8、识别钻场使用油脂及其合理储存方法 14

9、钻探常用度量衡的读法及一般计算方法 15

10、钻探设备的安装位置、方法、传动关系及相互间的距离 17

1）TXB—1000A型钻机 17

2）TK—3型钻机 17

3）安装注意事项 18

11、硬质合金钻进、钢粒钻进的简单原理及常用钻头的种类、规格、适用范围 18

1）硬质合金钻进 18

2）钢粒钻进 19

12、常见岩石名称 19

13、采取岩芯、煤芯的方法 20

14、一般孔内事故的预防及处理方法（包括一般孔内漏水 26

1）孔内事故的预防 26

2）孔内事故的处理方法 28

3）一般漏失地层的处理 28

第二节 应会 29

1、会使用常用工具和操作拧管机、摆管器、提引器等 29

2、钻机、水泵、动力机的日常维护和保养 31

3、按规定标准配制泥浆，并测量其比重、粘度、含砂量、胶体率、PH值、失水量 31

1）根据孔内地层情况，配制不同的泥浆性能 31

2）泥浆性能的测量 32

4、准备合格的取芯卡料、并正确投放 36

5、测量孔内水位、计算冲洗液消耗量 36

1）水位观测 36

2）消耗量观测与计算 37

6、修理一般常用工具（管钳、练钳、自由钳等） 38

7、正确计算、选择传动皮带的长度、规格品种，并正确连接 38

8、简单修理水泵（如换皮碗、缸套、阀座、拉杆等）和水接头 39

（1）换皮碗 39

（2）换缸套 39

（3）换阀座 39

（4）换拉杆 39

（5）修水接头 39

9、检查钻具丝扣结合程度及钻具磨损情况 40

10、测量机上余尺，正确计算孔深 40

11、填写小班原始记录，岩、煤芯的正确整理及放置 41

12、泥浆的净化 42

第二章 中级钻探工人技术标准应知、应会（4—6级工） 44

第一节 应知 44

1、钻机、动力机、水泵及附属机械设备的一般构造及工作原理 44

1）钻机 44

（1）TXB—1000A型钻机 46

A、钻机的主要特点和性能 46

B、钻机传动系统及工作原理 46

C、主要部件构造及其作用 48

D、孔底压力控制 51

E、钻机的操作方法 54

F、钻机的维护保养 55

（2）TK—3型钻机 56

A、TK—3型钻机主要技术性能 56

B、钻机传动系统 57

C、液压传动系统 57

D、钻机的操作 58

E、操作注意事项 65

F、维护与保养 65

2）常用的泥浆泵 65

（1）泥浆泵的工作原理及其结构 67

（2）NBB—250/60型变量泥浆泵 69

（3）常用泥浆泵的型号及技术规格 72

（4）泥浆泵的使用、维护及注意事项 72

（5）泥浆泵常见的故障、主要原因及排除方法 74

3）柴油机 74

（1）柴油机简单工作原理 74

（2）钻探常用柴油机技术性能 78

（3）柴油机的使用常识 78

（4）柴油机的运转与日常维护 81

4）电动机 82

（1）电动机的工作原理 82

（2）电动机的使用与保养 83

2、在不同地层、地形的地面上竖立钻塔和安装机械设备 84

1）根据地层、地形安装钻塔一般注意事项 84

2）修建地盘 85

3）基础结构及安装 86

4）钻塔安装 88

5）钻探机械的安装 91

3、根据不同的岩层选用不同的钻头并确定压力、泵量和转速 92

4、硬质合金的种类、形状、性能、用途及钻头镶焊方法 92

1）硬质合金的性能及牌号 92

2）钻头镶焊方法 95

5、根据不同的岩层正确配制泥浆（冲洗液），并根据孔内的情况调整其性能 95

1）钻孔冲洗液的配制 95

2）泥浆性能的调节 98

3）漏失地层钻进 99

6、拉力表的用途、简单构造原理和计算方法 99

1）拉力表（以LLB系列为例） 99

2）双针油压表 101

7、取芯工具及打捞工具的构造、规格、名称和使用方法 102

1）取芯工具类别、构造、使用方法 102

（1）阿氏单动双管钻具 102

（2）DQX型双管单动取芯器 103

（3）喷射式反循环钻具 109

（4）双动双管钻具 109

2）打捞工具 110

（1）千斤顶 110

（2）丝锥 110

（3）吊锤 112

（4）钻杆、套管卡瓦 112

（5）反事故接头（安全接手） 113

（6）水压捞管器 113

（7）岩芯管卡取器 114

（8）棘轮式反管器 115

（9）水压割管器 117

（10）钢丝绳或电缆断脱处理工具 117

8、封孔和止水方法，快速水泥的配制和使用 118

1）封孔 118

2）止水方法 126

3）快速水泥浆配制和使用 129

9、钻场电器设备使用的安全常识 131

10、钻场主要设备安全负荷（钻机、动力机、水泵、钻塔、钢绳等） 132

1）各类钻机升降机提升能力和钻进孔深 132

2）动力机 133

3）水泵安全负荷 134

4）常用钻塔技术规格 134

5）钢丝绳 134

11、预防孔斜的技术措施及测斜方法 135

1）钻孔设计方面 135

2）把好设备安装关 135

3）抓好开孔、换径、扩孔工作 137

4）合理采用钻进工艺和技术措施 137

5）增强钻具的导向和稳定性 138

6）建立健全规章制度 139

7）钻孔弯曲测斜方法 139

12、防止打丢、打薄煤层的技术措施 141

13、不同地层的开孔方法及复杂地层的钻进技术措施 143

1）开孔钻进技术 143

（1）第四系松散土冲积层、流砂层开孔 143

（2）卵石层开孔 143

（3）风化岩层上开孔 143

（4）完整灰岩层开孔 143

（5）开孔注意事项 144

2）复杂地层钻进技术措施 144

（1）漏失地层 144

（2）坍塌地层 145

（3）涌水地层 145

（4）喷气地层 145

（5）松散易膨胀地层 145

（6）流砂层 146

14、金刚石钻进基本知识 147

15、熟悉本勘探区的主要标志层及煤层顶、底板的岩石 147

1）标志层对比法 147

2）古生物对比法 148

3）层间距对比法 148

16、常见岩石的一般物理机械性质及可钻性 148

1）岩石的组成 148

（1）煤田钻探常见的几种沉积岩 148

（2）常见的火成岩 149

（3）变质岩 149

2）岩石的物理机械性质 149

17、判断分析钻具、钻头的异常磨损原因及预防措施 152

1）钻具的异常磨损原因及预防措施 152

2）钻头的异常磨损 152

18、燃料油、润滑油的牌号及正确使用 156

1）燃科油类 156

2）润滑油与绝缘油类 157

3）润滑脂 157

19、定向斜孔和人工斜孔的施工方法 158

1）偏心楔的种类 158

2）定向偏心楔下入方法 158

3）不定向偏心楔下入法 159

4）孔内“架桥”方法 159

5）楔子的固定 160

6）偏斜钻进的注意事项 160

7）人工造斜定向钻进 161

20、测井工作对钻孔的技术要求 166

21、补救钻探质量的技术措施 167

1）钻孔纠斜 167

2）补取煤层质量 168

22、煤田地质常识（如地质年代、地层系统、煤系、煤的成因、标志层、断层、向斜、背斜、岩层的走向、倾向等） 169

1）地球简述 169

2）地层及地层学 171

3）地质年代 172

4）地层系统 172

5）煤系的概念 174

6）煤的成因 175

7）标志层 176

8）断层 176

9）向斜 179

10）背斜 179

11）岩层走向 179

12）倾向 179

13）倾角 179

23、水文地质常识（含水层、透水层、不透水层、水文孔施工的目的） 179

1）水文地质工作 179

2）水文地质孔施工的目的 180

3）岩石的水理性 180

24、遇漏水、大溶洞、空巷或瓦斯预兆及其采取的紧急处理方法 181

1）漏失层处理 181

2）遇到大溶洞、空巷的处理 181

25、岩石的特性和可钻性分类 183

26、超千米深孔钻进技术措施 185

1）简化钻孔结构、合理使用钻头 185

2）加强泥浆管理 185

3）应大力推广应用人工钠土粉 186

4）聚丙烯酰胺泥浆种类与配方 186

5）保证钻孔垂直、防止孔斜 187

6）超千米深孔作业注意事项 187

27、钻探参数仪的使用方法及其原理（包括其它自动控制设施） 189

1）JZC—1型钻参仪 190

2）LD—4—73型钻参自控仪 191

3）DDW—1钻探微机智能系统 191

第二节 四级钻探工应会 192

1、熟练操作各种机械设备 192

2、正确使用和操作不同类型的岩、煤芯采取工具 193

3、正确选择、合理使用钻头和修整钻头 193

4、及时发现孔内异状并能迅速采取排除措施和处理一般事故 193

1）钻具折断、脱扣的异状 193

2）发生卡钻、夹钻事故的预兆 196

3）埋钻事故的异常预兆及排除方法 198

4）烧钻事故的异常预兆及处理方法 198

5、认识常见岩石、看懂地质预想柱状图 199

1）陆源碎屑岩 199

2）火山碎屑岩 200

3）机械—生物—化学岩 200

4）可燃有机岩 200

5）看懂地质预想柱状图 200

6、计算井底压力、排水量、立轴转数 201

7、钻场一般照明线路的铺设和维修 202

8、起下套管的技术操作及一般套管事故的处理方法 206

1）跑套管事故 206

2）套管脱节事故 206

3）错动套管事故 207

4）套管起拔的方法 207

5）起下套管的技术操作 207

9、熟练地连接钢丝绳和麻绳（包括插绳和绑扣） 207

1）绳扣结 207

2）插钢丝绳的方法 207

10、制订班的作业计划（包括材科消耗计划） 213

1）制订班作业计划的原则 213

2）生产作业计划的内容 214

3）制订生产作业计划的方法 214

第三节 五级钻探工人应会 215

1、复杂地层的钻进及采取岩、煤芯的方法（如流砂层、砾石层、破碎带、老巷、漏水、溶洞等） 215

1）开孔钻进泥浆性能的调整 215

2）钻进漏失层泥浆性能的调整 217

3）流砂和砾石层钻进 218

4）破碎岩层钻进 218

2、特殊工具的构造及正确使用（如割管刀、捞管器、煤层校正器、打印器等） 219

1）套管割刀 219

2）捞管器 223

3）钻具折断及脱落事故处理方法主要使用各种矢锥打捞 223

4）煤层校正器 224

5）打印器 225

3、及时准确判层、合理掌握一次钻程，正确选择钻进技术参数 225

4、熟练地拆装钻机及附属设备、进行小修、并提出检修意见 228

5、及时判断机械异状，并采取正确预防措施 229

6、正确地选择使用取芯工具、瓦斯采取器和打捞工具 242

1）瓦斯采取器 242

2）取芯工具和打捞工具 242

7、按设计要求或实际需要、配制、使用快速水泥及专用泥浆 246

8、根据地质预想柱状图和钻孔设计组织施工和封孔 246

9、金刚石钻进的技术操作及进行绳索取芯 247

第四节 六级钻探工应会 247

1、超1000米深孔钻进技术操作 247

2、定向斜孔、人工斜孔钻进的技术操作 247

3、深孔起下套管的操作技术 248

1）下套管前的操作技术 248

2）深孔套管的起拔 249

4、看懂一般机械图，绘制简单零件图 250

1）机械制图的基本知识 251

（1）图纸幅面及格式 251

（2）比例 251

（3）图线 253

（4）剖面符号 254

2）基本视图、剖视、剖面图的画法 254

（1）基本视图的画法 254

（2）剖视图的画法 255

（3）剖面图的画法 255

3）零件图 256

4）看零件图的方法和步骤 264

5）零件草图的画法 265

5、鉴别和检查钻具、打捞工具及其它有关器材的质量 265

1）钻探管材产品质量检验 265

2）现场检查钻具质量的方法 266

6、各种复杂孔内事故的预防和处理 268

7、钻探参数仪的使用与维护 268

第三章 高级钻探工人技术标准应知、应会（七—八级工） 270

第一节 应知 270

1、钻探工程基本理论 270

1）岩芯钻探的一般概念 270

2）岩芯钻探方法和分类 270

2、硬质合金、金刚石、钢粒钻进原理和绳索取芯钻进、冲击回转钻进、空气潜孔锤、空气泡沫钻进和孔底发动机钻进 273

1）硬质合金钻进 273

（1）硬质合金钻进工作原理 273

（2）硬质合金钻头 274

（3）硬质合金钻进规程 279

（4）介绍几种煤田钻探常用的硬质合金钻头 284

2）金刚石钻进 290

（1）金刚石钻进破碎岩石原理 291

（2）金刚石钻头、扩孔器、卡簧 292

A、金刚石钻头 292

B、煤田钻探常用金刚石钻头规格及图例 294

C、金刚石扩孔器 294

D、卡簧 296

（3）金刚石钻进工艺 296

A、金刚石钻头的选择和使用 298

B、钻压 301

C、转速 301

D、送水量 304

（4）金刚石钻进的操作方法和注意事项 305

3）绳索取芯钻进 307

（1）绳索取芯钻进的优点 308

（2）绳索取芯钻具 308

（3）绳索取芯钻进的附属机具 312

4）冲击回转钻进、潜孔锤钻进、空气泡沫钻进和孔底发动机钻进 317

（1）冲击回转钻进 317

（2）空气潜孔锤钻进 323

（3）空气泡沫钻进 323

（4）孔底发动机钻进 326

5）钢粒钻进 329

3、化学泥浆基本原理 329

4、液压传动系统的基本常识 331

5、岩芯钻探所采用的钻机、水泵、内燃机、电动机的工作原理、结构及使用规范（包括液压传动系统） 332

6、钻塔结构、各种钻机设备工具的主要规格和采用条件 333

1）钻塔 333

2）钻塔附属设备 333

7、钻探工程学、普通地质学知识及简单机械学原理 335

1）普通地质学知识 335

2）简单机械学原理知识 337

3）钻探工程学原理 338

第二节 七级钻探工人应会 338

1、在各种复杂地质条件下，操作各种钻机进行不同性质的钻探工作 338

1）水文地质孔钻进工艺的特点 339

2）有关水文孔典型地层钻进工艺 339

3）大口径水井冲击钻进复杂地层时采取的工艺措施 341

（1）卵石层中钻进 341

（2）砂层砾石层钻进 341

（3）粘土层钻进 342

（4）裂隙基岩钻进 342

4）大口径回转钻进复杂地层的工艺措施 343

（1）粘土层扩孔 343

（2）砂层扩孔钻进 344

（3）砾石层扩孔钻进 344

2、预防和处理复杂和特殊事故 345

1）复杂事故的处理 345

（1）找不到头的事故 345

（2）多头事故的处理 347

（3）两套或多套粗径钻具挤夹在一起的事故 348

2）复杂事故的预防 348

3）特殊事故的处理 349

（1）打捞电测仪器事故的处理 349

（2）电缆、钢丝绳掉入孔内事故处理 350

（3）对全部钻探设备按照施工要求进行合理布置 350

3、根据生产存在的问题，提出正确的技术与安全措施 350

1）钻探生产中经常出现的问题 350

2）应采取的技术措施 350

4、钻进安全措施 352

5、看懂简单地形图、地质剖面图，并根据地质技术指示书，作出钻探部分的技术要求 353

1）地形图 353

2）地质剖面图 355

3）根据地质指示书、作出钻探部分的技术要求 357

6、遇涌水、大溶洞、空巷、瓦斯预兆时的紧急处理措施 358

7、配制与使用化学堵漏剂 358

1）脲醛树脂浆液 358

2）氰凝浆液 359

第三节 八级钻探工人应会 362

1、对全部钻探工程进行设计布置 362

1）矿区情况 362

2）施工规划 362

3）技术设计 363

4）施工组织与管理 363

2、解决钻探生产中的技术困难问题 363