钻探专业知识试题.doc

井下钻探工技能培训教材（初、中、高级）一、填空题1、钻机按传动方式分：机械式钻机，液压式钻机，风动式钻机，复合式钻机。2、钻机按回转器结构型式分：立轴式钻机，动力头式钻机，转盘式钻机3、钻机按破碎岩石钻具的运动方式分：冲击式钻机，回转式钻机，震动式钻机，复合式多功能钻机4、ZDY3200S钻机结构：全机分主机、泵站、操纵台三大部分。 5、ZDY3200S钻机主机由回转器、夹持器、给进装置、机架组成。6、钻杆的功能是向钻头传递旋转力和轴向压力，输送冲洗介质。7、钻头按切削具的类型分：钢粒钻头、硬质合金钻头、金刚石钻头、复合片钻头。8、钻孔按钻进地层分：煤孔、岩孔及煤岩孔。9、钻孔按抽采方式分：顺层孔、穿层孔、顶板走向孔、揭煤钻孔等。10、钻孔按用途分：抽采孔、抽放孔、测压孔、放水孔、前探孔、地质孔、煤层注水孔、注浆孔等。11、取芯工具分：单层岩芯管、双层岩芯管，其中双层岩芯管又分：双层双动岩芯管（双动双管）双层单动岩芯管（单动双管）。12、人造金刚石又分为单晶、聚晶和复合片三种，复合片是由一层金刚石聚晶和一层钨碳钴合金组成，因此它有良好的硬度、耐磨性和抗冲击韧性。13、根据测定，钻孔的有效排放半径一般为0.51.0m，钻孔的有效抽放半径为1.02.0m。14、对于有水害威胁的矿井，应当坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原则，并进行充水条件分析。15、“大直径、长钻孔”施工排渣设备：水力排渣时，要求水量不小于200l/min，风力排渣要求风压不小于1.0MPa、风量不小于15m3/min。16、“大直径、长钻孔”开孔要求轻压慢进，岩孔施工前50m，给进压力不得超过2MPa，每小时进尺在6m左右,以确保钻孔开孔参数准确17、孔底稳定组合钻具由钻头、稳定器和钻杆组成，主要有上斜、保直、下斜三种组合形式。18、注浆钻孔根据其使用目的的不同，可分为勘探与注浆结合的注浆孔（简称探注结合孔）、帷幕注浆孔和壁后注浆孔。19、注浆钻孔的孔口防突方案有：高压阀密封方案、螺旋机构密封组件密封方案20、探注结合孔施工要求：当钻孔施工遇水时即注浆，一般先采用纯水泥浆，正常情况下，水灰比为1:1，并加入35%的水玻璃，当单孔注浆量超过10m3/h，而注浆压力不上升时，宜改为水泥水玻璃双液浆。为防止注浆压力过大导通导水裂隙，注浆压力应控制在水压+1+2Mpa。二、选择题1、ZDY3200S钻机为（B）、动力头式、回转式钻机。A、机械式 B、液压式 C、风动式2、金刚石的特点为：硬度大、耐磨性好，但性较脆，且当温度超过（B）时就开始燃烧，1000时就烧成灰渣。A、400 B、500 C、6003、ZDY3200S钻机行程为（A）mm。A、600 B、800 C、10004、ZDY4000S钻机行程为（B）mm。A、680 B、780 C、8805、ZDY6000S钻机行程为（C）mm。A、600 B、800 C、10006、ZDY3200S钻机施工倾角范围为（A）度。A、090 B、045 C、0107、ZDY4000S钻机施工倾角范围为（B）度。A、090 B、045 C、0108、ZDY6000S钻机施工倾角范围为（C）度。A、090 B、045 C、0109、在预计水压大于（A）的地点探水时，要预先固结套管，套管口安装闸阀，套管深度在设计中规定。A、0.1 Mpa B、0.3Mpa C、0.5Mpa 10、钻孔内水压大于（B）时，采用反压和有防喷装置的方法钻进，并制订防止孔口管和煤（岩）壁突然鼓出的措施。A、1.0 Mpa B、1.5Mpa C、2.0Mpa 11、探水钻孔除兼作堵水或疏水用的钻孔外，终孔孔径一般不得大于（A）mm。A、75 B、94 C、11312、探放老空积水的超前钻距，根据水压、煤（岩）层厚度和强度及安全措施等情况确定，但最小水平钻距不得小于30m，止水套管长度不得小于（C）m。A、3 B、5 C、1013、“大直径、长钻孔”在钻孔施工过程中，操作人员必须密切注意压力表的变化，并根据孔深和孔内情况及时调整钻机运行参数，钻机的系统压力控制在812MPa，不得超过16Mpa，钻进压力控制在（B）MPa，转速控制在80100r/min左右。A、13 B、25 C、31014、帷幕注浆材料有单液水泥浆和（C）两种。单液水泥浆水灰比一般控制在0.5:11.5:1， 凝胶时间615h，结石的抗压强度为1520Mpa。A、粘土水泥浆 B、化学浆液 C、水泥水玻璃浆15、水泥水玻璃浆，水泥与水玻璃的体积比为（A），凝胶时间根据出水情况及封堵难易程度调整，一般为13min，结石的抗压强度为520Mpa。A、1:0.81:0.5 B、1:21:3 C、1:0.51:0.2三、判断题1、钻头的结构参数（切削具数量、排列形式、出刃大小、镶嵌角度、钻头体的规格及水道形式和数量）对钻头的使用效果有很大影响。（对） 2、处理孔内事故的基本原则可概括为五个字：清、研、检、快、稳。快即钻机转速要快。（错）3、钻孔孔底间距的确定，钻孔孔底间距应小于或等于钻孔有效排放半径。（错）4、“大直径、长钻孔”钻孔方位与倾角放线必须准确，对要求高的钻孔一般得用经纬仪放线，以保证其方位误差1，倾角误差1。（错）5、为了钻孔保直应采用加稳定器（扶正器）施工，稳定器直径应与钻头直径相匹配，一般稳定器直径不得小于钻头直径10mm，当稳定器磨损严重时应及时更换。（错）6、近水平钻孔施工时，由于钻具顺时针旋转，在自重作用下，钻头下方摩擦力较大，促使钻头右漂，液体排渣时，钻具的自重使钻头切削下方岩石多于上方，所以钻孔易向右下偏斜。（对）7、风力排渣时，由于岩粉易于堆积在钻具下方，所以钻孔整体易向右上偏斜。（对）8、一般情况下，小钻压、低转速、大排渣介质量，钻孔轨迹有上斜趋势。（错）9、大钻压、高转速、小排渣介质量，钻孔轨迹有下斜趋势。（错）10、钻孔的倾角对钻孔偏斜的影响也较大，当钻孔倾角很小时，钻孔易偏斜，当钻孔倾角较大，其偏斜就相应小些。（对）四、简答题1、ZDY3200S钻机型号中各字母及数字的含义是什么？答：2、安装钻机探水前，必须遵守哪些规定：答：1.加强钻场附近的巷道支护，并在工作面迎头打好坚固的立柱和拦板。2.清理巷道，挖好排水沟。探水钻孔位于巷道低洼处时，必须配备与探放水量相适应的排水设备。3.在打钻地点或附近安设专用电话。4.测量和防探水人员必须亲临现场，依据设计，确定主要探水孔的位置、方位、角度、深度以及钻孔数目。3、钻进时，发现煤岩松软、片帮、来压或钻孔中的水压、水量突然增大，以及有顶钻等异状时，应该怎么处理？答：必须停止钻进，但不得拔出钻杆，现场负责人员应立即向矿调度室报告，并派人监测水情。如果发现情况危急时，必须立即撤出所有受水威胁地区的人员，然后采取措施，进行处理。4、探放水钻孔施工工艺流程是什么？答：钻场准备安装、稳固钻机大直径钻头开孔到预定层位安设孔口管孔口管封闭透孔耐压试验（不合格时继续封孔，直到合格为止）钻进五、问答题1、论述一种钻孔方位的确定方法答：1）或2）1）利用方位尺，平移中线法(1)先从巷道的中线点引出一条与巷道中线的平行线1，此平行线与钻机高度相差不大；(2)用方位尺量出一条与此平行线相交的直线2，此直线与平行线1的夹角即为钻孔设计方位角；(3)在直线2上量出一定长度的两点，并做上记号，同样在钻机跑道或钻机钻杆上量出同样长度的两点，也做上记号，此时钻机要求水平；(4)量直线2上的两点与钻机对应的两点距离，如果两点距离相等，则表示钻机与直线2平行，否则移动钻机，直到两点距离相等为止。(5)移动钻机时要注意钻机上钻杆的延长线要与开孔点位置交叉，如果不能交叉，则需平移钻机。 2）垂线差计算法由图可知：sin=(L1-L2)/L3由于sin(1)=0.017，则上述公式可近似表示为：*0.017=（L1-L2）/L3此方法的使用与弦长差计算法相同，其最大的优点就是在巷道中线或钻机方位线上随便选两点，然后找出对另外一条线的垂线即可。建议现场使用此方法，但其使用有一定的条件，就是当钻机方位角为32度时，其误差达到1度，当方位角为40，误差达到2度，当方位角为45，误差达到4度，所以用此方法，钻机锐方位角不能超过30度。2、处理孔内事故的基本原则可概括为五个字：清、研、检、快、稳。各字的意义是什么？答：1.清：就是“三清”，即记录清、孔内清、交接清。(1)记录清：包括孔深清、残尺清及钻具的根数清。(2)孔内清：全孔井壁岩层情况清、事故钻具上部的形状清。(3)交接清：事故发生前出现的预兆要交接清、事故发生时的情况要交接清、已采取了什么样的处理手段要交接清，处理过程中的钻机参数、设备不正常反应要交接清。2.研：认真分析研究事故发生的情况和孔内事故的现状，提出处理方案，制订安全措施。3.检：在进行事故处理前，要对所有机械设备、管材、钻具、工具（包括打捞工具）要认真检查。4.快：处理方案确定后，要抓紧时间，及时排除。5.稳：在处理孔内事故的过程中，一切操作要在快的同时做到稳，力戒急躁和忙乱，以防事故复杂化或造成别的事故。3、埋钻事故的预防和处理答： (1)埋钻事故发生的原因孔内岩粉过多未及时排除，所钻岩层松软，进尺又快，产生了大量的岩粉，而排渣介质量又小，煤岩粉不能及时排出，造成埋钻；施工过程中无计划停电或排渣介质，孔内岩粉沉积，抱紧钻具，造成埋钻；钻孔在过地质构造带期间，煤岩层结构不稳定，造成埋钻。(2)埋钻事故的预防钻孔施工没有结束之前，严格执行现场交接班制度，如有特殊情况不能现场交接班的应把钻具提离孔底2米以上，并尽量排尽孔内岩粉。施工长距离钻孔时，应保证排渣介质的压力及流量，确保岩粉排出孔外，防止岩粉堆积埋钻；钻孔施工到一定深度时，加钻杆时，待孔口排渣介质正常返出后，方可开动钻机钻进。钻孔在过破碎带、裂隙带等特殊地层时，可先对破碎带注浆，防止钻进过程中孔壁坍塌，或用套管进行护孔。出现钻机油压表数值超过钻机额定压力、孔口排渣介质排出小、钻机声音异常、机身抖动等情况，可能是孔内岩粉有局部堆积，此时应停止钻进，起出部分钻杆往复钻进。如仍出现上述情况，应取出全部钻具，检查钻头磨损情况及钻头或接头水眼是否堵塞。(3)埋钻事故的处理不论钻具的埋陷情况如何，都应最大限度地加大排渣介质的压力，开动钻机正向转动并前后串动钻具，使其逐步扩大钻具的活动范围及冲散埋钻物，一般不太严重的埋钻事故是可以排除的。严重的埋钻事故可在钻孔附近布置一个平行钻孔，两孔之间的间距越小越好，钻孔施工至埋钻位置后，反复拉伸钻具，充分排出孔内的埋钻物，之后重新起拔被埋钻具。以上两种方法如果不行的话，可采用反的方法，即用反丝钻具拧开正丝钻杆丝扣。此时要注意两个问题：确定至少有一个正丝钻杆的丝扣没被埋住，解决的方法就是用岩芯管套钻；正丝钻杆的丝扣不能太紧，要不可能使捞锥拧断，解决的方法就是在套钻的同时，用岩芯管螺丝头猛砸钻杆。4、烧钻事故的预防和处理答： (1)烧钻事故的原因烧钻事故的主要原因是钻具得不到有效冷却，与岩石摩擦不断产生高温，直到烧熔和煤岩凝结在一起。其主要原因有：孔内钻杆接头跑水（风）或钻杆中途破裂；扫孔或换层时进尺过快，来不及排粉；钻头包括钻具被堵死。(2)烧钻事故的征兆孔内冒烟、孔口不返排渣介质、孔口温度高、空气中有煤焦味、孔内钻具回转阻力很大，钻机转动相当困难等。(3)烧钻事故的预防保证排渣介质供给正常，钻具不堵塞，如果用水泵供水，吸水笼头不能露出水面。加强钻具检查，防止丝扣或钻杆体漏排渣介质，在接头处加上丝扣油或油棉线并将钻具丝扣上紧。钻进速度要适当，不能盲目进尺，尽量排尽孔内岩粉。发现有烧钻征兆时，及时采取措施进行处理。(4)烧钻事故的处理在水便头安设风水三通，并确保供水正常，在发现孔内事故时，及时向孔内注水，采用阻燃物封堵孔口，并通知瓦检员对孔口气体及时检测，如有有害气体超标，应根据现场情况配合瓦检员现场处理，发生烧钻事故后应及时向上级汇报现场情况。烧钻事故钻杆的处理可采用埋钻事故的处理方法进行，但对于钻头部位，只能用大直径套管套取或丢弃不要，然后重新开孔。5、“大直径、长钻孔”钻孔保直技术有哪些？ 答：长钻孔施工时，由于钻孔较深，当方位或倾角变化不大时，钻孔的终孔位置可能已经偏离较远，所以对长钻孔施工，怎样控制好整个施工过程中的方位与倾角不发生大的变化是很关键的，这主要从以下几个方面考虑：1.钻孔方位与倾角放线必须准确，对要求高的钻孔一般得用经纬仪放线，以保证其方位误差0.3，倾角误差0.2。2.稳钻机时，其底座要坐在坚实、平整的地基上。3.必须用液压单体作为钻机的压车柱且压车柱要打牢、打紧，并在施工中经常检查压车柱的松紧情况，发现松动及时上紧。4.开孔要求轻压慢进，岩孔施工前50m，给进压力不得超过2MPa，每小时进尺在6m左右,以确保钻孔开孔参数准确5.煤孔钻进应选用刚性强的钻具，同时应当控制钻进速度，以防孔内岩粉过多而垫起钻杆，使钻孔上漂。6.岩孔应采用加稳定器施工，稳定器直径应与钻头直径相匹配，一般稳定器直径不得小于钻头直径4mm，当稳定器磨损严重时应及时更换。6、上斜、保直、下斜三种稳定钻具组合形式工艺原理是什么？答：在施工中当钻孔向下斜比较严重时，宜使用上斜钻具组合，其工艺原理为：钻进过程中，在靠近钻头稳定器（扶正器）的支撑作用下，利用钻杆自重，使该稳定器后的钻杆向下弯曲，在钻压和离心力的作用下，弯曲加剧，使钻头切削孔壁上侧岩石的时间多于下侧岩石，钻孔轨迹上仰。其常用结构形式见图11-1（a）。当钻孔的倾斜不很大时，宜采用稳斜钻具组合，其工艺原理为：稳定器等间距布置于钻头后的钻杆之间，整个钻具在钻孔中起到“满、刚、直”的效果，钻进过程中钻头不对或很少对孔壁产生切削作用，从而使钻孔轨迹沿原方向延伸。其常用结构形式见图11-1（b）、（c）。当钻孔向上斜厉害时，宜选用下斜钻具组合，其工艺原理为：在保直组合钻具的基础上，将第一个稳定器后移，拉大其与钻头间距，同时在钻头与第一个稳定器之间加上直径小的钻杆，利用稳定