八、地质岩心钻探工程质量的检查与监督
读者对象：地勘单位负责地质找矿、探矿的技术领导，地质、探矿技术人员
完稿时间：2011年9月
提示：这是针对目前地勘单位存在的问题与现状，编写的一份地质岩心钻
探工程技术管理性文章，包括：管理的必要性、监督机构、监督责任、管理办法、 过程检查与验收等，详尽、具体、便于执行。
正文：
一、工程质量监督的必要性
1、我国机械岩心钻探工程施工，长期沿用计划经济体制管理，目前政府、行业主管部门和承担地质项目的单位，或无监督机构，或不涉足该项工程的监。
2、采用市场经济的运作方式以来，虽合同条款中对工程质量的要求比较明确，但并无监理公司参与现场监督管理。
3、由于市场经济有其自身的规律性，对工程质量无人监督就必然出现问题，使原始记录和必须索取的工程资料失去真实性而影响地质成果。
4、现场地质编录员、项目组长、矿区技术负责，应当监督工程质量，但并无明确职责，加之专业相隔，人少事多，工作繁忙，人际关系，难以进行全过程的工程质量监督。
5、在实践中发现，因在施工过程中缺乏工程质量监督，已经出现诸多质量问题。
二、工程质量监督机构
1、内部工程质量监督机构：
由单位总工程师主管工程质量，下设管理机构，负责工程质量的监督与检查工作。
2、外部工程质量监督机构：
随着市场经济的规范化管理，工程建设市场相继出现了针对各类工程的专业化监理公司，并已走向规范化、成熟化，委托由专家组成的监理公司从事机械岩心钻探工程质量的监督与检查，是必然趋势(条件成熟时，聘监理公司进行工程质量监督)。
三、工程质量监督责任
1、单位总工程师为工程质量负全面责任。
2、单位质量管理机构协助总工程师进行监督、检查下属单位的工程质量。
3、明确项目负责人为项目质量的第一责任人。
4、钻孔地质编录员为监督钻孔质量的直接责任人，从事现场钻孔质量的监督、检查工作。
四、工程质量监督执行的《规程》与办法
1、严格按照2010年12月31日，中华人民共国国土资源部新颁布的《地质岩心钻探规程》DZ/T 0227-2010中的六项质量标准，并满足业主及设计单位根据某矿种或矿床类型地质勘探规范 1
设计的质量与技术要求，进行监督。
2、以《规程》中第七章“钻探工程质量”(煤预查与勘探孔，以《煤田勘探钻孔工程质量标准》)的要求为主要依据。
3、地质编录员在现场发现较严重的质量问题(不符合规程、设计与合同要求，必须采取补救措施，即为较严重的质量问题，如：打丢矿心，钻孔弯曲度严重超差等)，必须及时报告项目负责人或项目技术负责。
4、较严重的质量问题，需要补救时，由项目负责人决定，并以书面形式下达给机台通知书。出现争议时及时上报或通报相关单位。
5、在与施工单位所签的合同中，必须明确“主动配合地质项目人员、业主、总包方、监理方对工程质量的监督与检查”。
6、地质编录员和项目负责人必须对机台所填“原始报表”的真实性有识别能力，检查、监督能力，发现问题及时通知机台纠正或补救。
五、工程质量的过程检查与验收
1、施工合同签订后，由地质项目负责人审查施工单位提交的《施工组织设计》，并对设计中“保证质量的技术措施”等提出审查意见。
2、钻孔开孔前对地质要求(即孔位的确认、对方位角、倾角的要求)，机械设备安装等进行检查、验收，并下达《开孔通知书》。
3、《钻孔见矿预告通知书》发出后，检查机台取心工具的灵活性与可靠性。
4、检查《钻孔弯曲测量记录表》，根据钻孔弯曲规律，分析记录表的真实性。
5、不定期检查机台所备测斜仪的性能，确保测斜仪的可靠性，并要求定期校正。
6、检查《钻具丈量及孔深误差记录表》，分析其真实性，在出现误差时及时按要求找出原因，消除误差。
7、地质编录员应按回次一一检查、整理岩矿心，确保编录质量。
8、在出现质量事故时，地质编录员应及时报告项目负责人，首先查清原因，而后通知机台采取补救措施。如属打丢矿心，或矿心采取率严重不足，需要补采时，应下达《钻孔补采矿心通知书》。
9、孔内因处理事故、补采矿心、起拔套管等出现孔内遗留物时，经原始记录核实后，应填写《最终孔内遗留物登记表》，并填入《钻孔质量验收评定表》。
10、在施工钻孔达到地质设计目的后，地质编录员应会同地质项目负责，检查已收集和编录的钻孔资料，确认齐全、无误时，及时下达《钻孔终止通知书》。
11、钻孔终孔后，封孔前，需要收集、补救、验证的资料应抓紧时间检查、补充，而后下达《钻孔封孔设计》，并在地质人员监督下按设计要求封孔，填写《封孔记录》。
12、为防止岩矿心丢失，终孔后应在地质人员监督、护送下，将全孔岩矿心送至指定岩心库，填写《岩矿心移交验收单》，移交单位、验收单位、护送人均应在验收单上签字。
13、地质编录员将钻孔所有资料收集、填写齐全后，应及时要求施工单位移交《原始记录报表》，并填写《原始记录报表移交清单》，
14、在钻孔资料收集、填写齐全的基础上，及时填写《钻孔质量验收评定表》按合同规定时间或本单位要求，及时组织验收和钻孔质量的评定。
以上所涉及到的表格，即《钻孔技术文件》(档案)，详见附件8：《机械岩心钻探工程钻孔技术文件》参考文本。
附件8-1：《机械岩心钻探工程钻孔技术文件》(金属矿)(略)
附件8-2：《机械岩心钻探工程钻孔技术文件》(煤田)(略)
2012年12月重新修改
摘要：资源勘探是我国国民经济中的重要组成部分，其勘探作业关系着我国社会的稳定发展。近年来，随着我国科技和经济的不断发展，我国地质勘探科研人员在不断努力下，研发很多新技术和新工艺，当前岩心钻探技术水平已经得到很大的提高，且在资源勘探中得到很好的应用。本文主要分析了地质岩心钻探技术的发展现状，阐述了资源勘探中地质岩心钻探技术应用的重要性，针对这种技术在实践资源勘探中的应用进行分析和研究。希望通过本文的分析和研究，能帮助相关技术人员更好地了解和掌握该技术的技巧，能更好地实现技术的应用和推广的战略目标。
关键词：资源勘探;地质岩心钻探;钻探技术;技术应用
地质岩心钻探技术是目前所有钻探技术中水平最高、应用最广的一种新工艺，这种地质钻进工艺能从地下取出实物岩矿样品，从古至今，人们都没有放弃对这项技术的研究。尤其是在当前科技高速发展的时代，这种技术研究成果也越来越推陈出新。在当前社会不断向前进步的背景下，要实现我国经济的更好更快的发展，就必须要提高我国资源勘探技术水平，而地质岩心钻探施工技术水平直接决定着地质勘探的质量和效率。因此，研究岩心钻探技术在地质资源勘探中的应用具有重要的作用和意义，相关科研人员应该重视技术的应用研究，提高技术在实践中的实施力度，以充分发挥该技术的实际价值。
一、地质岩心钻探技术
地质岩心钻探技术是利用钻进机直接钻到地下一定的深度，从而获取矿样和岩心等，将样品作为重点的试验和研究对象，并以此作为参考勘探地区的标准。地质勘探技术在我国投入使用的从十九世纪开始，当时我国在地质勘探上所使用的主要机械设备靠进口，缺乏自主研制。随着我国在经济实力不断增强，对这种
技术的研究投入力度也越来越大，目前，我国在钻探技术方面的研究已经取得一些成就。地质岩心钻探技术在我国地质勘探中的应用具有重要的作用和意义。我国地广物博，但是矿产资源远远不如世界上其他国家，甚至矿产资源供应比较紧张。因此，只有提高地质岩心钻探技术水平，最终才能提高技术的应用价值，以加强我国钻探水平的快速发展。地质岩心勘探技术在我国资源勘探中的应用已经取得非常满意的成果，具体表现在以下几个方面。
二、地质岩心钻探技术在资源勘探中的应用成果
根据相关调查结果显示，地质钻探技术在资源勘探中的应用产生着重要的影响，做出过重要的贡献。从新中国成立以来，目前我国已经发现170种矿产资源，其中150多种已经被勘探并利用，在开采这些矿产资源时，都利用过地质岩心钻探技术，为了保证我国经济发展对矿产资源的需求提供重要的支撑。
(一)矿产资源开发
新中国成立之前，我国钻探工作总量约达到我国国土面积的17万㎡，但是，这个阶段地质资源勘探主要是靠引进先进的技术为主，很多都是使用国外自带的钻探设备。新中国成立之后，我国政府越来越注重科技研究，随着科研人员的不断努力，截止至2002年，我国采用自制地质钻探技术钻探国土资源共计10万多㎡。在2002年以后，政府再次加大投入力度，对全国资源勘探做出一个计划调整，进一步加大对地质勘探扶持资金的投入，在一个五年计划期间，我国钻探工作量取得突飞猛进的发展，与2002年相比，钻探总量上升23.56%百分比。
(二)实践成果
经过我国科研人员和政府的共同努力，我国矿产资源勘探事业的发展已经进入一个新的历史时期，并且勘探技术水平也进入一个新阶段。我国地表以及浅部矿产资源开发已经得到很好的利用，为我国经济发展做出重大的贡献。此外，这种技术在实践中的应用不仅表现在矿产资源发开面积方面，同时，表现在固体工业矿体勘查深度推进上，钻进机机械设备质量和钻进水平也在不断提高。目前，我国钻进机能钻进的深度已经达到1500m左右，其主要以我国在全国危机矿山找
矿活动中为主，采用ZK2402型号的钻进机，找到矿产资源共760多万t，钻孔20多个，总钻进深度达到13980m，本次钻探活动取得的效果非常理想。
三、岩心钻探技术在地质勘探中的应用效果分析
岩心钻探技术在实践中的应用非常广泛，不仅表现在矿产资源开发和勘探方面，同时，还体现在地质灾害勘探方面，尤其体现在地质灾害监测和预警方面。
(一)地质灾害监测和预警方面的应用
某工程项目在5年时间内，钻探深度达到5158m，该工程目前已经顺利完工，在钻探过程中，采用组合式钻探技术，并且由专业的工作队伍制定灵活的双孔方案，钻进机采用超前孔小直径取芯钻进方法。最终在精心的努力下，将新型钻进技术体系引用到实践活动中，从井底动力驱动的冲击回转取心钻探中，用硬岩大直径长井段扩孔钻进技术、LBM-SD泥浆体系，小间隙固井以及活动套管技术，在为期1341天时间内，完成钻进深度达到5014m。在钻探监测中，建立并应用了“崩滑体监测新技术与系列仪器开发”以及“地质灾害监测数据自动化”系统，对该地区的地质条件进行很好的监测与管理，采用QXY-5型钻孔倾斜仪器，实现对地质变动情况的自动化监测。
(二)效果分析
上述工程中应用到的先进技术和设备，并且最终建立了地质灾害监测系统。系统建立并在多年应用中取得良好的效果。系统中的自动监测能自动报警，一旦发现紧急情况，系统中的报警器就会自动响起，此时，在监测室中的工作人员就应该根据系统提示，马上观察异常情况，并且及时采取积极的措施和方法，尽量将灾害影响控制在最小范围内。岩心钻探技术在地质勘探中的应用具有一定的优势，其钻探技术水平高，提高整体的工作质量和效率。同时，还能节约大量劳动力资源，工作人员的工作强度也不会很大，在确保工作能够顺利完成的情况下，还能减少工程钻探过程中的成本投入，实现更加优质高效的开采和生产。总之，岩心钻探技术在资源勘查中的应用所涉及的领域非常广泛，如资源勘查、国家重大科研工程、地质灾害监测以及预警和治理中的应用，这些方面都离不开钻探技
术，其在工程中发挥着非常重要和关键的作用，占据着决定性的地位。所以，我国科技技术人员应该一如既往，深入研究核心技术，尽快实现产品的自主化和特色化，以推进我国经济和社会更好更快地发展。
结束语
综上所述，地质岩心钻探技术一直是我国非常重视的科研技术，其勘探技术能直接从地下中提取样品。目前，随着该科研的不断深入，科技发展也逐渐推动着钻探技术走向成熟，钻探技术的发展为我国资源勘探事业的发展提供重要的支撑，其在实践中的推广具有自身一定的优势，地质资源勘探方式更加准确和可靠。并且其不仅在地质资源勘探中得到很好的应用，在很多领域也得到大力的推广，如地质灾害监测或预警等，因此，进一步深入研究地质岩心技术的应用具有重要的作用和意义，值得相关科研人员重视和思考。
参考文献：
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一、钻孔封孔通知书。钻孔终孔后，矿区地质组按有关规定给施工单位下达钻孔封孔通知书。通知书应详细注明封孔孔段、封孔材料、封孔方法及注意事项。
二、钻孔封孔技术指示书。由钻探技术人员或机长按钻孔封孔通知书的具体要求，编制有详细的钻孔封孔技术方法与操作方案的钻孔封孔技术指示书，交当班班长实施。
三、实际封孔时的应注意事项(以采用水泥作为封孔材料为例)：
1、洗孔：采用泥浆钻进的钻孔，应根据实际情况自下而上清洗封闭孔段上的孔壁泥皮。根据实践经验，一般采用稀泥浆洗孔为好，以防止用清水洗孔导致孔壁坍塌，从而影响钻孔的封闭质量。
2、架桥：这是封孔位臵是否正确的关键工序。一般常用1.0～1.50m长有杉木制成外径比钻孔口径小一些、外边钉上2～3排钢丝倒刺、下头削成圆锥形、上部锯平并钉上较钻孔口径大一到二级的胶皮(防止水泥浆漏失)，用钻杆送到预定位臵。
3、材料：必须使用425标号以上存放期不超过三个月的新鲜水泥作为封孔材料，过期或者结块的水泥禁止使用。
4、水灰比：水灰比直接决定封孔成败。实践证明，水灰比不能大于0.5(水灰比即水与水泥的重量比)。因此，在封孔操作中要严格控制用水量，用水一定要过称或用称过的水桶来量。
5、灌注方法：灌注方法选择是否恰当也是封孔成败的关键之一。实践证明：除没有水位的干孔可采用孔口倒入法外，其余钻孔在封闭时均应采用泵灌法，否则难以保证封孔质量。
6、灌注：灌注钻具一般不带粗径钻具(特别是采用金刚石钻进时)，以防止灌注时钻具被卡;灌注钻具出口一般离桥面0.5m为宜;灌注时一般不要随意提动钻具，如灌注段长且泵压过高时可适当提动钻具，但不能提离水泥浆液面。
7、水泥用量的计算：常用计算公式为W=KVQ，式中W—水泥用量;K—附加系数，一般取1.2～1.4;V —灌注段理论容积，V=0.785D2h ，D为钻孔直径，h为灌注段长度;Q—配制1公斤水泥浆的水泥用量，Q=γ水泥/(1+mγ水泥) ，γ水泥为水泥比重，常用3.05～3.20，m为水灰比。
1 但在实际使用中，要根据被封孔段的岩性与钻孔口径来决定。经验数据是：
￠56金刚石钻进钻孔每包水泥可封8～12米; ￠76金刚石钻进钻孔每包水泥可封6～10米; ￠91金刚石钻进钻孔每包水泥可封3～5米; ￠110金刚石钻进钻孔每包水泥可封2米左右。
8、替水：灌注完后，用一定数量的清水把钻具和管路中的水泥浆压出即替水。但替水量的控制是非常重要的，常用的计算公式如下：
V=K(L -l)Q+V地
式中：V—替水量(公升);L—钻杆长度(米);l—静水位距孔口距离(米);V地—地面管路容积(约40至50公升);Q—每米钻杆容积(￠50钻杆每米1.20公升，￠42钻杆每米0.80公升);K—压水系数，常取0.8。
当把这些清水压完即可提钻，将钻杆提离水泥浆面一定高度后即可清洗钻杆和管路。
9、候凝：候凝的目的是探孔。因此，为缩短候凝时间，常在水泥浆中加入氯化钠或三乙醇胺等速凝剂，其加量为水泥用量的0.5%。
10、探孔：探孔是确定封孔位臵准确与否的一个重要工序，经探孔证实封孔位臵准确后方可按设计继续往上封上一层或孔口。一般在候凝8小时后，用带实心脑袋或木塞的岩心管下钻去探孔，钻具快达到预定位臵时应放慢下钻速度，以避免影响水泥浆的终凝强度。
11、两段一并封闭：当需要封闭的二段相隔较近且钻孔口径较小时，为节省封孔的架桥和候凝探孔时间，常采用两段一并封闭的办法。
12、孔口的封闭：当地质要求用水泥封孔口的2—5米时，一般也应用架桥的办法。无水位时，可以采用孔口倒入法封闭，封完后再插入孔口标志。
13、采用套管护壁的钻孔，应先封好套管下部的各封闭段后再起拔套管，以免造成有些孔段无法封闭的质量事故。
