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岩矿心采集的要求-工程钻探与取样技术

时间:2023-10-13 理论教育 版权反馈
【摘要】:钻孔施工过程中获得岩矿样品是钻探的主要任务之一。钻探采集的有用矿物和围岩样品一般有岩心、岩粉以及专门密封的样品。不同种类的岩矿样品可能在不同程度上满足上述要求。岩心直径确定之后,岩心数量是否足够,一般用岩心采取率来衡量。岩心采取率是取到地表的岩心长度lk与回次钻进深度lp之比。可用下式表示:一般要求:岩心采取率不小于65%,矿心采取率不小于75%,如果不足,应该进行补取。洗孔方式对保全岩心起着重要作用。

岩矿心采集的要求-工程钻探与取样技术

钻孔施工过程中获得岩矿样品是钻探的主要任务之一。钻探采集的有用矿物和围岩样品一般有岩心、岩粉以及专门密封的样品。这些样品用来进行地球化学分析和矿物岩石鉴定,完成岩矿物理力学性质测定,煤的含气性评价和岩土承载性能试验等。在有些情况下还利用大量岩心样品进行选冶工艺试验。

对钻探采集岩矿心样品有下列要求:

(1)样品数量足够,能反映岩矿层性质在空间上的变化。

(2)样品物质成分保真,化验分析结果不超过技术允许的随机误差

(3)样品无选择性破坏,不造成过高或过低评价其中的有益或有害组分。

(4)取样位置准确,不影响正确圈定矿体边界。

不同种类的岩矿样品可能在不同程度上满足上述要求。因此,对于一定类型的矿床,为解决一定的勘探任务,就得采集一定种类的岩矿样品。最通用的岩矿样品是岩心。岩心是由环状钻头钻成的圆柱状岩矿样品,钻进时收藏于岩心管中,然后提升到地表。(www.xing528.com)

为了获得可靠的地质信息,必须确保岩矿样品的质量。

岩心直径是设计钻孔结构的决定性条件。限定了终孔的岩心直径后,就可以从下到上地确定各个孔段的直径。

岩心直径确定之后,岩心数量是否足够,一般用岩心采取率来衡量。岩心采取率是取到地表的岩心长度lk与回次钻进深度lp之比。可用下式表示:

一般要求:岩心采取率不小于65%,矿心采取率不小于75%,如果不足,应该进行补取。在有些情况下,如勘探砂矿和矿化不均匀的矿床,采用岩心的体积或重量获得率(即回次进尺岩心留存的体积或重量所占的百分比)来表征岩心数量足够的程度则更为合适。

钻进过程中岩心发生各种各样的磨损,最强烈的磨损是岩心在岩心管内自卡。因岩石分层或者裂隙而形成楔状岩心,当其楔面与岩心轴线成锐角又未卡死时,会产生周期性的折断和压碎;当其被岩心管牵动并受到振动时,又会产生相互研磨。金刚石钻头工作温度的升高对岩心也有一定的破坏作用。试验表明,当孔底温度达到220℃时,岩心就会裂成厚度为5~10mm的圆饼。饼状岩心也是导致磨损的一个原因。

洗孔方式对保全岩心起着重要作用。液体介质一方面会冲毁和冲蚀松散软弱和易溶的岩矿心(如亚黏土、亚砂土、砂土、软煤、岩盐等),另一方面在正循环的情况下,又会把因机械作用而破坏的岩心颗粒从岩心管内冲走。特别是轻颗粒、易溶解和挥发的成分最容易损失,从而造成岩矿样品成分的人为歪曲。

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