层状固体矿产地质勘查钻孔质量要求研究

李长彦

（黑龙江省第五地质勘查院，黑龙江 哈尔滨 150090）

1 层状固体矿产勘查钻探的主要工作内容

层状固体矿产勘查钻探工作重点涉及到钻孔地质编录、地质钻探施工，测量层状固体矿产的分层孔深、厚度、钻孔弯曲度、矿心采取率等内容属于编录工作范围之中，依据样品采集要求对具有代表性固体矿产进行采集，绘制出地质钻孔剖面图及柱状图，以图像形式将不同类型地质矿物的特征、地质钻探厚度、地质现象清晰展示出来。上述全部的工作内容都是以确保地质钻探工作质量为基础，所以从事钻孔地质编录工作相关人员对钻孔位置封孔、钻孔位置布置、设备安装、钻探情况记录等全过程进行全面监督与管理，确保钻孔工作可达到层状固体矿产勘查的目的，所得到的数据资料较为全面。

编录人员根据设计布置钻孔，编制“钻孔地质技术设计书”、“钻孔定位和机械安装通知书”机台按定位及钻孔技术设计要求配备钻机和附属设备进行机台安装，检查合格后，下达“钻孔开孔通知书”，按相关规定监控施工质量。

2 层状固体矿产钻探工程质量评定标准

钻孔终孔后，项目负责人应组织地质、水文、测井等专业技术人员，对钻孔各项质量指标逐一进行检查，根据设计要求进行初步验收，合格方可终孔。

终孔后，应组织有关人员对钻孔质量及原始资料进行正式验收，并确定钻孔等级。

《矿产地质勘查规范 油页岩、石煤、泥炭》（DZ/T0346-2020）规定了岩、矿芯采取率及质量要求。对其他钻探质量指标未进行具体规定，本文参照《煤炭地质勘查钻孔工程质量标准》（MT/T1042-2007）中《钻探工程质量标准》的部分内容及格式，以及《固体矿产勘查工作规范》（GB/T33444-2016）、《地质岩心钻探规程》（DZ/T0227-2010）、《煤田地质钻探规程》（MT/T1076-2008）等编制了层状固体矿产钻探工程各项质量指标，用于对勘查层状固体矿产的钻探工程进行质量要求及终孔后的质量评定的参考，以下内容与同仁商讨。

2.1 钻探层状固体矿产层质量指标

钻探层状固体矿产层质量分为优质、合格和不合格。

2.2 钻探全孔工程质量标准

地质钻探全孔工程质量评定标准大致分为四个等级即甲级孔、乙级孔、丙及孔、废孔。

（1）前三种钻孔指标如表2所示。

表1 钻探地层质量指标

表2 钻探甲级孔、乙级孔、丙级孔质量指标

（2）钻探废孔。

属于下列情况之一者，即为废孔：①未能符合钻孔设计要求；②未能符合钻孔设计要求，需要进行重新钻孔；③当钻孔最大深度超过100米时，不易得到测斜数据；地层钻孔中任意一个测斜位置的钻孔角都要保证大于5°，未得到全部的方位角资料，参考资料无法应用。

3 钻进过程中质量监控

（1）钻进要求：在钻探施工过程中，应及时检查岩（矿）心的摆放顺序是否颠倒、混乱，核对回次岩（矿）心的长度、块数及编号、分层隔板、回次孔深和进尺的岩心隔板与钻探班报表是否符合。检查岩心、矿心及矿体顶底板围岩采取率是否符合规范要求。大于等于5cm的岩（矿）心均应编号。

（2）测斜要求：钻进过程中，应系统测量倾角和方位角，开孔后25m应测量一次倾角和方位角。直孔每钻进100m，应测1次倾角和方位角；斜孔每钻进50m应测1次倾角和方位角；矿体顶底板应加测一次倾角和方位角；定向和易偏斜钻孔，应适当缩短测量间距。施工单位应及时计算确定轴线的形态及空间位置。按勘查设计的方位角与倾角钻进。斜孔每钻进100m，方位角允许偏差1°～2°；直孔每100m倾角偏斜不应超过2°，斜孔不应超过3°，有特殊要求时，按要求执行。超差时应检查原因，校正仪器后再重测；如钻孔歪斜，其终孔位置一般不允许超过原设计要求线距的1/4。若超差严重达不到设计目的时，应采取措施纠正或补救。

（3）孔深误差验证要求：除主矿体（层）及终孔应进行孔深误差验证外，一般直孔每钻进100m，斜孔每钻进50m，换层、见矿均应验证1次。记录孔深与验证孔深的正负误差一般不允许大于1‰，小于1‰不修正报表；超过时要重新丈量并合理平差，钻孔编录人员及时校正孔深，修正报表。一般情况下，孔深误差小于0.5m时，在最后2个回次中按回次进尺平差；验证误差大于0.5m时，在最后3个回次中按回次进尺大小比例平差；若误差段内有矿体（层）时，则按分层厚度加权平差。孔深验证若超出允许范围，应重新测量并找出原因，及时校正孔深。

（4）简易水文观测要求：所有施工钻孔均应按规范要求进行简易水文观测。每班至少观测水位1～2次，每观测回次中，提钻后、下钻前各测量一次水位，间隔时间应大于5min。每个钻进回次应计算冲洗液消耗量。钻进中遇到老窿、大裂隙、钻具突然下落、漏水、涌水、返水、涌沙、溶洞、破碎带、坍塌、掉块、缩径、气体涌出（逸气）、水温异常等应按要求进行记录。对地下水自流钻孔中，根据要求测量水头高度和涌水量。孔内发现热水，应测量孔口和孔底温度。

（5）钻孔终孔前检查：确定钻孔施工已达到勘查设计目的，测井工作质量符合要求，对于控矿钻孔，应仔细研究矿体的底板标志，并确认底板标志层的控制厚度已大于夹石的剔除厚度。在穿过矿体底板20m或一定深度后，经研究和判断深部已无新的发现，即可终孔，编录组下达终孔通知书。

（6）终孔后验收：终孔后应组织地质水文测量探矿施工人员按孔深校正、弯曲度测量、简易水文观测、岩矿心采取率及环境保护等质量要求进行验收，未达到勘查设计要求的项目，应采取补救措施，合格后及时下达封孔通知书。

（7）封孔要求：按地质人员提供实际钻孔柱状图和简易水文观测资料，水文地质人员编写封孔设计，交机台进行封孔，并做好封孔记录。封孔水泥柱进入基岩的长度不应小于5m；矿体所在部位、矿体顶板以上5m，底板以下5m应封闭。封孔应用水泵注入水泥浆，钻杆下到封闭部位，注入水泥浆，缓慢提钻，从下往上依次封孔，使用泥浆钻进的钻孔，应先清洗泥皮后再行封孔。封孔后孔口中心设立埋深不小于5m的水泥标志桩（用水泥固定）。封孔质量检查分为提浆检查和钻取封孔凝结物实体两种方式，需要进行封孔质量验证时，应选择相应方式取样检查，如存在质量问题，应进行重新封孔。

4 结论

本文详细的介绍了层状固体矿产勘查过程中钻探的主要工作，并指出了层状固体矿产钻探工程质量评定标准和钻进过程中质量监控，为层状固体矿产地质勘查钻探施工提供了依据和保障。