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岩心管在煤矿中钻取岩心是一个复杂而精细的过程,它涉及到多个步骤和关键技术。以下是对这一过程的详细阐述:
一、准备工作
选择取芯位置:
在进行岩心取芯之前,需要根据勘探目标和勘探深度等因素选择一个合适的取芯位置。这个位置通常要在均质岩层内进行,以确保取得的岩心具有代表性。
安装岩心取芯设备:
岩心取芯设备通常由取芯器、岩心钻杆、岩心管等部件组成。
取芯器的作用是将岩芯带入岩心管内,而岩心钻杆则带动岩心管进行钻进。
检查设备状态:
在开始钻取前,仔细检查岩心钻机及相关设备的状态,确保各个部件正常运转,紧固件牢固,润滑系统正常等。
二、钻取岩心
开始岩心取芯:
当岩心取芯设备安装好之后,就可以开始进行岩心取芯了。
这个过程中需要不断地调整装备的角度和位置,确保能够将岩芯取出。
选择合适的岩心管:
根据地质情况、岩石类型和工作需求,选择合适规格和性能的岩心管。
不同的地质条件可能需要不同类型的岩心管,例如三翼岩心钻头、立体岩心钻头等。
控制钻进速度:
在钻进过程中,要控制岩心钻机的进给速度,以确保充分采集岩心样本的同时避免设备的过度磨损。
保持井身质量:
钻进一开始就要保持良好的井身质量,防止井斜、狗腿、键槽、台肩、缩径等问题。
三、取出岩心
卡心方法:
卡料卡取法:回次终了时,从地面投入卡料(如小碎石、铁丝、钢粒),卡紧扭断岩矿心。这种方法适用于硬合金钻进和钢粒钻进在硬和中硬、完整、致密的岩矿层使用。
卡簧卡取法:利用装于钻头上部的卡簧取心装置,在回次终了时上提钻具,把岩心卡住并拉断。这种方法无须投卡料,安全方便可靠,但对岩心直径与卡簧的配合精度要求较高,适用于硬和中硬、岩心完整、直径均匀的岩矿层中使用,一般应用于金刚石钻进取心。
干钻卡取法:在回次终了时停水干钻一段,由于岩粉聚集孔底堵塞住岩矿心而不再进尺,证明岩矿心已被采上,即可提钻。这种方法仅适用于硬质合金钻头钻进软岩或有粘性岩层,有埋钻和烧钻的危险。
沉淀卡取法:在回次终了停止冲洗液循环,利用岩心管内悬浮岩屑粉的沉淀挤塞卡牢岩矿心。这种方法适用于反循环钻进,适合于松软、脆、碎的岩矿层中使用。
安全取出:
当岩心取芯完成之后,需要将取芯器取下,小心地将岩心管取出来。
在取出岩心的过程中,要确保岩心的完整性和代表性,避免受到任何损害。
四、后续处理
保存岩心:
取出的岩心需要及时进行保存,以防止其受到污染或损坏。
保存岩心时,要标注其来源、深度等信息,以便后续的分析和研究。
分析岩心:
对取出的岩心进行细致的观察、测量、分析和研究。
通过分析岩心的成分、结构、性质等信息,可以了解岩石的构成、性质以及地质历史等信息。
综上所述,岩心管在煤矿中钻取岩心是一个需要精心准备和精细操作的过程。通过选择合适的取芯位置和设备、控制钻进速度、采用合适的卡心方法以及后续妥善保存和分析岩心等措施,可以确保取得高质量的岩心样本,为后续的地质勘探和开采工作提供有力的支持。