土样及岩矿心的采取课件.pptVIP

国家精品课程岩土钻掘工程学第七章土样与岩矿心的采取1、土样的采取2、岩矿心采取3、常用取心工具及方法4、绳索取心工具5、反循环钻进取心6、采集岩粉和补取岩样5/4/2024中国地质大学勘查教研室

国家精品课程岩土钻掘工程学第一节土样的采取（另一门课程将展开，自习）第二节岩矿心采取q钻探工程是获得实物地质资料的唯一手段，直接影响着判断地质构造、岩层性质、矿产资源及水文地质与工程地质的准确性与可靠性。对提交地质调查及矿产储量有重要意义；q工程地质勘察中取岩土样，了解地层的物理力学性质；q抽心验桩时，取心样以检查桩基的质量；q硬岩层中钻大直径钻孔时，为提高钻速也可采取取心钻进以获取比全面钻进更高的钻进效率。q因此，如何从钻孔中取出、取全、取准可靠的实物地质样品是钻探工作的关键技术之一。5/4/2024中国地质大学勘查教研室

国家精品课程岩土钻掘工程学一、岩矿心采取的基本要求1、岩(矿)心的采取率q岩(矿)心的采取率是指在回次钻进过程中，实际取出的岩(矿)心长度与实际钻进进尺的比值。q对岩矿心采取率要求也不同，一般：岩心不低于65％，矿心不低于75％，如果不足应进行补取。2、完整性q取出的岩心、矿心要保持其天然的结构和构造。以便划分矿石类型，观察其原生结构和共生关系。在钻进取岩矿心尽量避免人为的破碎、颠倒和扰动。5/4/2024中国地质大学勘查教研室

国家精品课程岩土钻掘工程学3、纯洁性q取上的岩矿心不受外污的浸蚀，以免影响矿石的品位、物理性能等。4、避免选择性磨损q选择性磨损会使其内在物质成分发生变化，造成矿物人为的贫化和富集。歪曲原来的品位和品级，丧失其代表性。5.取心部位准确q要求取上岩矿心的位置准确，为了得到岩矿层准确的埋藏深度、厚度和产状、以准确地计算矿产储量和确定其地质构造。5/4/2024中国地质大学勘查教研室

国家精品课程岩土钻掘工程学二、影响岩矿心采取率与品质的因素1.自然因素地质因素主要有岩石的强度、硬度、完整度、胶结性、研磨性和易溶度等。钻进坚硬、致密、完整的岩矿时，岩矿心不怕冲刷、振动，取出的岩矿心完整，采心率高，能保持其原生结构。钻进松散、破碎、节理发育的岩矿时，取出的岩矿心多呈粒状、块状和粉状，不仅原生结构遭到破坏，而且岩矿心的采取率也低，甚至取不上岩矿心；钻进强研磨性地层，切削具易磨钝，钻进效率低，回次时间长，岩矿心受外力作用时间也长，影响岩矿心采取的品级和采取率。5/4/2024中国地质大学勘查教研室

国家精品课程岩土钻掘工程学2.人为因素2.1钻进方法选择不合理l钢粒钻进→岩矿心细→对岩矿心的磨损作用；l硬合金钻进→磨损轻微；金刚石钻进→磨损最小。2.2钻具结构选用不合理l不合理的具组合→离心力和水平振动，使岩心受损破坏。2.3钻进规程不当l压力↑→钻具弯曲振动→破坏岩心；压力↓······。l转速↑→钻具振动↑→岩心破坏加剧；转速↓······l泵量↑冲刷力↑冲毁和磨耗岩心。循环方式不当······。5/4/2024中国地质大学勘查教研室

国家精品课程第七章土样及岩矿心的采取岩土钻掘工程学2.4操作方法不正确q盲目追求进尺提钻不及时，增加岩矿心在孔底被破坏的可能性；q提动钻具过猛或采心方法不当，则易造成岩矿心脱落；q退心时过分敲打易造成岩矿心的人为破碎和上下顺序颠倒，影响岩矿心的完整性，歪曲岩矿心的层次。三、岩矿心取心难度分类q根据我国目前钻探工作所遇到的岩矿层，可大致分为五类。是研究选用取心方法和工具的依据（表7-2）。5/4/2024中国地质大学勘查教研室

国家精品课程岩土钻掘工程学第三节常用取心工具及方法一、卡取岩心的方法1.卡料卡取法回次终了时从地面投入卡料(小碎石、铁丝、钢粒)，卡紧扭断岩矿心。适于硬、中硬、完整岩矿层硬合金和钢粒钻进。2.卡簧卡取法卡簧（也称提断器）卡取法在回次终了稍上提钻具，把岩心卡住并拉断。适于硬和中硬、岩心完整、直径均匀岩矿层的金刚石钻进，取心方便可靠，但对岩心直径与卡簧的配合精度要求较高。5/4/2024中国地质大学勘查教研室

国家精品课程岩土钻掘工程学第二节单层岩心管取心工具5/4/2024中国地质大学勘查教研室

图2.俄罗斯专用卡心工具-1图1常用卡芯工具的结构简图5/4/2024中国地质大学勘查教研室

国家精品课程岩土钻掘工程学图4专用卡心工具-3图3俄罗斯专用卡心工具-25/4/2024中国地质大学勘查教研室

国家精品课程岩土钻掘工程学对卡簧及卡心操作的要求q卡簧应有足够强度和弹性。用弹簧钢65锰及调质钢40铬加工，硬度HRC45—50。q卡簧自由内径＜钻头内径0.3mm±，自由内径过大卡不牢岩心→中途脱落。自由内径过小→岩心堵塞。q检查卡簧自由内径合适否的方法，