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《工程钻探》课程教学大纲英文名称：Engineering Drilling课程编码：081420020总学时：32 实验学时：0 学分：2适用对象：地质工程专业学生先修课程：《构造地质学》、《矿物岩石学》、《土力学》、《工程地质学》、《水文地质学基础》、《材料力学》和《第四纪地质学及地貌学》等。
大纲主撰人：大纲审核人：一、课程性质、目的和任务1. 本课程为地质工程专业大学本科生选修的一门专业选修课程。
2. 本课程主要讲述钻探过程中的基本工艺原理、各主要钻进方法的工艺技术及保证钻探质量的各种工艺原理及方法。
通过本课程教学，使学生全面掌握钻探过程中的基本工艺原理，基本掌握各种工艺方法。
通过实践教学环节使学生掌握一个机台的基本组成情况（人员及技术力量、设备、钻具、仪器、材料等）。
从生产技能上讲应具有能组织一个机台生产的能力，具有一个熟练班长的基本技能。
从技术水平上讲，应对一个项目的钻探生产起到一个工程师的作用，应能根据地质、岩层等情况和地质要求进行整个项目的钻探工艺设计和钻探施工管理，保证钻探六大质量指标全面完成。
二、教学内容及要求第1章：绪论授课学时：1基本要求：1-1 了解地质勘探工作的阶段。
1-2 了解钻探过程的分类（按服务内容）。
1-3 了解钻探工程的基本过程。
重点：勘探工作的阶段即钻探工程的基本过程。
难点：钻探工程的基本过程。
第2章：岩土的物理力学性质及其破碎机理授课学时：7基本要求：2-1 了解岩石的物理力学性质2-2 了解土的物理力学性质2-3 掌握岩石在外载作用下的破碎机理2-4 掌握岩石的可钻性指标及坚固系数重点：岩石在外载作用下的破碎机理、岩石的可钻性指标难点：岩石在外载作用下的破碎机理第3章：设备与钻具授课学时：4基本要求：3-1 了解钻杆的结构及功能3-2 了解钻塔的结构、功能及安装方法3-3 掌握各类钻机的功能、特点3-4 了解各类钻探用泵的结构、功能特点重点：各类钻机的功能、特点、各类钻探用泵的结构、功能特点难点：各类钻探用泵的结构、功能特点第4章：回转钻进工艺与钻头授课学时：6基本要求：4-1 了解硬质合金钻进的孔底碎岩过程4-2 了解硬质合金钻头4-3 了解钻进用金刚石钻头与孔底碎岩过程4-4 了解金刚石钻头与扩孔器4-5 了解钢粒钻头与孔底碎岩过程4-6 了解牙轮钻头及其孔底碎岩过程4-7 了解全面钻头4-8 了解钻进效果指标与钻进规程参数之间的关系4-9 了解硬质合金钻进工艺4-10 了解金刚石钻进工艺4-11 了解钢粒钻进工艺4-12 了解牙轮钻进工艺4-13 了解全面钻头钻进工艺重点：硬质合金钻进的孔底碎岩过程、钻进用金刚石钻头与孔底碎岩过程、金刚石钻头与扩孔器难点：金刚石钻头与扩孔器第5章：冲击钻进钻头与工艺授课学时：4基本要求：5-1 了解液动与气动冲击器5-2 了解冲击回转钻进用钻头5-3 了解冲击回转钻进工艺5-4 了解钢丝绳冲击钻进与振动钻进工艺重点：液动与气动冲击器、冲击回转钻进工艺、钢丝绳冲击钻进与振动钻进工艺难点：液动与气动冲击器、冲击回转钻进工艺第6章：钻孔冲洗介质授课学时：2基本要求：6-1 了解钻进泥浆的分类与造浆粘土6-2 了解粘土水化分散与泥浆体系稳定原理6-3 了解泥浆性能及其测试方法6-4 了解泥浆的设计与配置6-5 了解砂、砾层中使用的泥浆6-6 了解硬岩钻进用泥浆6-7 了解耐高温泥浆与高、低重度泥浆重点：泥浆的分类与造浆粘土、泥浆的设计与配置、砂、砾层中使用的泥浆难点：泥浆的设计与配置第7章：护壁堵漏授课学时：47-1 了解复杂地层分类7-2 了解井壁稳定分析7-3 了解井眼漏涌水的研究、测试7-4 了解遇水不稳定岩层的研究7-5 了解水泥护壁堵漏7-6 了解化学浆液与惰性材料护壁堵漏重点：复杂地层分类、井壁稳定分析、水泥护壁堵漏、化学浆液与惰性材料护壁堵漏难点：复杂地层分类、水泥护壁堵漏第8章钻孔弯曲授课学时：2基本要求：8-1 了解钻孔空间位置要素8-2 了解钻孔弯曲的原因和规律8-3 了解钻孔弯曲的测量及仪器8-4 了解钻孔弯曲的预防和纠正重点：钻孔空间位置要素、钻孔弯曲的原因和规律、钻孔弯曲的测量及仪器难点：钻孔弯曲的原因和规律、钻孔弯曲的测量及仪器第9章：钻探取样授课学时：2基本要求：9-1 了解岩土芯采取的技术要求及影响因素9-2 了解单层岩芯管取芯工具9-3 了解双层岩芯管钻取岩芯9-4 了解绳索取芯钻进的优缺点及应用范围9-5 了解绳索取芯钻具9-6 了解冲洗液孔底反循环钻进取芯9-7 了解冲洗液全孔反循环钻进取芯重点：岩土芯采取的技术要求及影响因素、单层岩芯管取芯工具、双层岩芯管钻取岩芯、绳索取芯钻具、冲洗液孔底反循环钻进取芯难点：岩土芯采取的技术要求及影响因素、单层岩芯管取芯工具、双层岩芯管钻取岩芯四、学时分配课程总学时为32，其中理论学时32，实验学时0。
钻探培训讲义1.机组组成：KD—100型钻机主要由电动机、传动箱（变速箱）、卷扬机、回转器构成。
KD100型钻机机组由主机和水泵组组成。
主机是由变速箱、回转器、卷扬机、抱闸、卡盘、动力及联接板、支柱、滚筒装置、气路、皮带轮护罩等部件组成。
水泵组是由底架、减速箱、水泵、电动机等部件组成。
2.机组主要机构的作用：1）变速箱：作用：改变回转器和卷扬机的转速；2）回转器：作用：使钻具回转和钻进。
手轮的作用有三：a、当气压不足时，可以用手轮辅助给压，b、突然停电或电动机发生事故时，用手轮将钻具提出来，c、掌握孔底的变化。
3）卷扬机的作用：升降钻具。
4）抱闸的作用：控制卷扬机的提升，制动、下放钻具。
5）卡盘的作用：将钻杆卡住，并把主轴的旋转运动及轴向运动传给钻具。
6）动力及联接板的作用：联接电动机和变速箱，并调节三角皮带的松紧的等。
7）支柱的作用：支撑钻机。
8）气路的作用：将压缩空气进行过滤、调压、分配进入气缸的上腔或下腔。
9）滚筒装置的作用：打上斜孔时，把它安装在变速箱上，可以防止钢丝绳与变速箱体彼此磨伤。
10）减速箱的作用：将电动机转速减低15倍，并将电动机动力传给水泵。
11）水泵的作用：抽送冲洗液。
3.KD—100型钻机主要技术参数钻探培训讲义钻探是矿床勘探工作中的重要手段，利用钻探可以对矿体进行追索和圈定，了解矿体与围岩的埋藏条件和矿石质量以及地下水对矿床开采的影响等。
岩芯钻进方法常用的用硬质合金钻进、钢粒钻进、金刚石钻进。
（一）岩石的物理机械性质岩心钻探的对象是岩石。
岩石由本身矿物成分，内部结构不同，受成因条件及地质作用的影响而表现出许多特点。
1. 硬度岩石的硬度是指岩石抵抗其他物体压入的阻力或叫做抗压入强度。
岩石越硬，则合金等越难切入岩石，因此对钻进效率的影响很大。
2. 强度岩石的强度是指岩石在各种应力——拉伸、压缩、弯曲、和剪切应力作用下，抵抗破碎的强度。
3. 研磨性研磨性：是指在钻进中，岩石磨损切削具（合金、钢粒和金刚石等）的性质。
钻探工- liaogeg的日志- 网易博客默认分类2010-04-30 20:05:16 阅读39 评论0 字号:大中小钻探工技术专业2008-06-24 15:47:36目录(初级)一、地质基础知识(1)地球内部层圈是如何划分的?(2)地壳由哪些物质组成?(3)什么是地质作用?地质作用可分为哪些类?(4)什么叫矿物?矿物有哪三种状态?(5)矿物的物理性质有哪些?(6)岩石的概念是什么?分哪几类?(7)岩浆岩的概念、分类、主要岩石有哪些?(8)沉积岩的概念、基本特征和分类及主要岩石有哪些?(9)变质岩的定义和特性是什么?(10)变质岩如何分类?各类主要岩石有哪些?(11)什么叫地质构造?分哪几类?(12)岩层的产状要素是什么?(13)什么是矿床、矿体和围岩?(14)什么是地形图?什么是等高线?(15)什么是地质图?(16)什么是地质剖面图?(17)什么是地层柱状图?(18)勘探工程的布置原则和布置形式有哪些?(19)什么是地下水?地下水是怎样形成的?(20)地下水的基本类型有哪三种?分别叙述。
(21)什么是含水层、透水层和隔水层?(22)什么是岩溶水?(23)什么是泉?(24)地下热水是如何形成的?什么是温泉?(25)什么是矿泉水?一般分为几类?二、机械基础知识(1)什么是机械、机器和机构?(2)什么是构件和零件?(3)怎样识别机械示意图?(4)机械上常用的单位是什么?(5)英制尺寸单位及进位、公制与英制如何换算?(6)游标卡尺的用途及读数原理是什么?(7)使用游标卡尺应注意哪些问题?(8)什么是千分尺:怎样读数?(9)使用千分尺应注意哪些问题?(10)水平仪的用途是什么?有哪几种?(11)量具、量仪如何维护和保养?(12)什么是金属?什么是合金?(13)什么是金属的机械性能?(14)什么是金属的强度?分哪几种?(15)什么是屈服现象及屈服极限?(16)什么是硬度?(17)什么是金属的塑性和韧性?(18)什么是金属的疲劳和抗疲劳性?(19)什么是碳素钢?(20)碳素钢如何分类?(21)什么是合金钢?合金元素铬、锰、硅、镍、钨、钼、钴、钛、钒对钢的机械性能各有什么影响?(22)合金钢按用途分几类?(23)什么是铸铁?有哪几个类型?(24)什么是紫铜、黄铜、青铜?用途如何?(25)什么是钢的热处理?有哪几种基本方法?什么是临界温度?(26)什么叫正火?正火的目的是什么?(27)什么叫退火?退火的目的是什么?(28)什么叫淬火?淬火的目的是什么?(29)什么叫回火?回火的目的是什么?(30)什么叫调质处理?其目的是什么?(31)什么是钢的化学热处理?有哪几种主要方法?三、钻探机械设备及安装(一)、钻机(1)钻探机械主要包括哪些?如何选用?(2)国产钻机产品型号如何表示?(3)岩心钻探用钻机有哪些要求?(4)钻机的基本组成部分有哪些?起什么作用?(5)、钻机按给进机构不同,可分哪几类?(6)XY-4型钻机有什么特点?(7)XY-4型钻机主要技术性能有哪些?(8)XY-4型钻机机械传动系统结构特点有哪些?(9)SPJ-300钻机由哪几部分组成?主要技术规格有哪些?(10)SPJ-300钻机动力如何传递?(11)SJP-300钻机有哪些特点?(12)钻机在使用前应检查哪些部位?(13)钻机在运转中应注意哪些事项?(二)、泥浆泵(1)简述泥浆泵的功用(2)钻探对泥浆泵的基本要求有哪些?(3)国产泥浆泵型号标志中,字母B、W、L、M都表示什么意义?(4)什么是单作用泥浆泵?工作原理是什么?(5)什么是双作用泥浆泵?工作原理是什么?(6)什么是泥浆泵的吸水高度?影响吸水高度的因素有哪些?正常情况下吸水高度为多少?(7)什么叫泥浆泵的流量?影响流量降低的主要因素有哪些?如何调节流量?(8)泥浆泵中空气室或稳压罐的工作原理是什么?(9)泥浆泵安全阀有什么作用?(10)泥浆泵安装时需要注意些什么?(11)泥浆泵在开动前应检查哪些部位?(12)泥浆泵运转时有哪些注意事项?(13)泥浆泵停泵时有哪些注意事项?(三)、钻塔、管材及安装(1)钻塔有何功用?(2)岩心钻探对使用的钻塔有哪些要求?(3)钻塔分为哪几类?(4)简述钻塔的基本技术参数有哪些?(5)安装钻探设备如何选择地盘?(6)什么叫有死绳的滑车系统和无死绳的滑车系统:这两种系统对天车的负荷有什么不同?(7)钻杆的作用有哪些?(8)哪些管材不能下孔使用?(9)金刚石钻进用的钻杆的性能为什么要求比常规钻进用的钻杆高?(10)钻铤在岩心钻探中的作用及选用要求是什么?(11)有哪些措施可以改善钻杆的工作条件,减少弯曲与磨损?(12)当前对钻杆改进方向主要有哪些方面?(13)钻探地基有哪几种类型?(14)钻塔有哪两种安装方法?(15)钻塔安装使用时应注意哪些问题?(16)钻探设备安装有何要求?(17)钻塔绷绳安装有哪些规定?(18)冲洗液循环系统是怎样安置的?四、钻进工艺(一)、岩石的机械性质及可钻性(1)与钻探有关的岩石物理性质有哪些?(2)什么是岩石的密度、孔隙度、含水性、透水性、松散性和稳定性?(3)什么是岩石的力学性质?与钻进有关的岩石力学性质有哪些?(4)什么是岩石的强度?对钻进有何影响?(5)什么是岩石的硬度?对钻进有何影响?(6)什么是岩石的研磨性?对钻进有何影响?(7)寿命是岩石的弹性、塑性和脆性?对钻进有什么影响?(8)什么是岩石的可钻性?如何分级?(二)、钻进方法1、硬质合金钻进(1)什么是硬质合金钻进?有什么特点?(2)影响硬质合金钻进的三个主要因素是什么?(3)硬质合金钻进的工作原理是什么?(4)岩心钻探对硬质合金有何要求?(5)钻探用硬质合金形状有哪几类?各自有什么特点?(6)硬质合金切削形状选择原则是什么?(7)硬质合金钻头的结构要素有哪些?(8)硬质合金钻头的出刃如何确定:(9)硬质合金钻头底出刃有哪几种形式?(10)硬质合金切削具镶焊角度有哪三种形式?各有什么特点?(11)硬质合金切削具在钻头底部的排列形式有几种?其布置的原则是什么?(12)硬质合金钻头切削具数目的确定原则是什么?(13)硬质合金钻头水口与水槽的形式和确定原则有哪些?(14)硬质合金钻进的钻压如何确定?(15)硬质合金钻进的转速如何确定?(16)硬质合金钻进的泵量如何确定?(17)硬质合金钻进的操作要领有哪些?2、钢粒钻进(1)钢粒钻进的优、缺点是什么?(2)钢粒钻头应满足哪些要求?(3)钢粒钻头水口的作用是什么?有哪几种形状?(4)钢粒钻进规程参数包括哪几方面?(5)钢粒钻进钻压的选择根据是什么?(6)钢粒钻进时转速的选择根据是什么?(7)为什么说钢粒钻进时泵量很重要?(8)钢粒钻进如何选择泵量(冲洗液量)?(9)钢粒钻进的投砂方法有哪些?各自有何特点?(10)如何从钢粒钻头磨损情况判断钻进参数选择是否得当?(11)如何从岩心情况判断钢粒钻进参数选择是否得当?(12)如何从其他情况上判断钢粒钻进参数的合理性?(13)钢粒钻进操作注意事项有哪些?3、金刚石钻进(1)金刚石钻进的优越性有哪些?(2)金刚石钻进碎岩原理是什么?(3)钻探对人造金刚石有哪些质量要求?(4)金刚石钻头有哪些种类?(5)金刚石钻头的构造由几部分组成?各部分作用是什么?(6)金刚石钻头的结构要素有哪些?(7)如何选择金刚石钻头上的金刚石质量(品级)?(8)什么是孕镶金刚石钻头胎体的浓度?如何选择?(9)如何确定金刚石钻头上的金刚石粒度与出刃?(10)如何确定金刚石钻头上金刚石的分布与排列?(11)对金刚石钻头胎体的性能有什么要求?(12)如何确定金刚石钻头上的水道数目和形状?(13)为什么对金刚石钻头的内、外刃要进行补强?采用什么材料补强?(14)几种常见金刚石钻头底唇面形状的特点是什么?(15)金刚石扩孔器有什么作用?(16)扩孔器的类型有哪些?(17)扩孔器的组成和规格要求是什么?(18)金刚石钻进规程包括哪些?评价规程参数的合理性有哪些指标?(19)选择金刚石钻进的钻压应考虑哪些因素?(20)金刚石钻进的转速如何确定?(21)金刚石钻进的冲洗液量如何确定?(22)为什么在金刚石钻进中要经常观察泵压?(23)现场如何检查卡簧内径是否合适?(24)金刚石钻头、扩孔器、卡簧如何配合?(25)金刚石钻头的选择原则是什么?(26)金刚石钻进中为什么要有初压力和一般压力之分?(27)如何合理使用金刚石钻头?(28)什么是孕镶金刚石钻头正常磨损?(29)孕镶金刚石钻头非正常磨损的主要表现及原因有哪些?(30)什么是表镶金刚石钻头正常磨损?(31)表镶金刚石钻头非正常磨损的主要表现及原因有哪些?(32)金刚石钻进中振动产生的原因、危害及预防措施是什么?(33)金刚石钻进和操作技术要点有哪些?(三)、固体岩心钻探工程质量1、钻探工程质量六项指标(1)钻探工程质量六项指标包括哪些内容?(2)对岩矿心采取率与岩心整理有哪些规定?(3)如何计算岩矿心采取率?(4)什么是钻孔弯曲度?钻孔空间位置三要素指的是什么?(5)什么是钻孔的顶角、倾角和方位角?(6)对钻孔弯曲度有哪些规定?(7)对钻孔弯曲度的测量间距有哪些规定?(8)简易水文地质观测的目的是什么?(9)简易水文地质观测有哪些规定?(10)在钻孔施工时有哪些部位要校正孔深?(11)孔深误差允许值是多少?超差如何处理?(12)孔深误差率如何计算?(13)对原始报表的要求有哪些?(14)为什么要进行封孔?(15)终孔的封闭与检验有什么规定?2、提高钻探工程质量的措施(1)提供岩矿心采取率有哪些措施?(2)预防钻孔弯曲的措施有哪些?(3)做好简易水文地质观测有哪些措施?(4)降低孔深误差有哪些措施?(5)做好原始记录有哪些措施:(6)提高封孔质量有哪些措施?(四)、冲洗液与护壁堵漏(1)冲洗液的功能有哪些?(2)钻探对冲洗液的要求有哪些?(3)冲洗液的种类有哪些?(4)什么是泥浆?组成泥浆的成分有哪些?(5)粘土的组成是什么?粘土矿物有哪些?(6)常用泥浆化学处理剂有哪些?有何作用?(7)泥浆的性能指标有哪些?它们对钻进有什么影响?(8)什么是不分散低固相泥浆?(9)为什么要进行泥浆净化?方法有哪些?(10)什么是乳状液?常用乳状剂有哪些?(11)常用的护壁堵漏方法有哪些?(12)套管护壁时,在下套管前应做哪些准备工作?(13)下套管应遵守哪些规定?(14)起拔套管时必须遵守哪些规定?(五)、孔内事故及预防(1)钻探生产中孔内事故主要有哪几种类型?(2)发生孔内事故的基本原因有哪些?(3)如何预防孔内事故?(4)处理孔内事故的原则是什么?(5)常见孔内事故处理方法有哪些?(六)、一般安全规定(1)个人和机场内的安全防护有哪些?(2)防风、防洪方面有哪些规定?(3)防寒方面有哪些规定?(4)防火方面有哪些规定?(5)钻进中的主要安全守则有哪些?(6)处理孔内事故时的安全规定有哪些?04第二部分中、高级钻探工人知识问答一、机械基础(一)、公差(1)什么叫零部件的互换性?(2)零件的加工误差包括哪几种?(3)什么叫公差?(4)什么叫基本尺寸、实际尺寸和极限尺寸?(5)什么叫尺寸偏差、上偏差、下偏差、实际偏差和极限偏差?(6)什么叫尺寸公差?怎样用公式表示?(7)公差的单位是什么?(8)什么叫公差带?它代表什么?(9)公差带由哪两个基本要素组成?(10)什么叫配合?它有哪几方面含义?(11)什么叫间隙配合?什么是最大间隙、最小间隙?(12)什么叫过盈配合?什么是最大过盈、最小过盈?(13)什么叫过渡配合?(14)什么是基孔制,基准孔的代号是什么?什么是基轴制,基准轴的代号是什么?(15)什么叫要素?什么叫实际要素?什么叫被测要素?它分为哪两种?(16)什么叫形状公差?什么叫位置公差?(17)什么叫直线度、平面度和园度?(18)什么叫平行度、垂直度、倾斜度和同轴度?(19)什么叫表面粗糙度、取样长度及评定长度?(20)在表面粗糙度的符号特征中,"-"表示什么?"○"表示什么?(二)、常用机构(1)什么叫连杆机构?什么叫曲柄、摇杆?(2)什么叫曲柄摇杆机构?其组成条件是什么?(3)什么叫机构的"死点"位置?"死点"位置有何弊病?如何克服"死点"?(4)什么叫双曲柄、双摇杆机构?(5)曲柄滑块机构是如何组成的?(6)凸轮机构有什么用途?常用的凸轮机构有哪几种?(7)解释下列凸轮机构各部分名称:a、工作曲线;b、理论曲线;c、基园;d、压力角;e、动作角和动程。
钻孔钻探工程施工设计一、工程概述钻孔钻探工程是一种常见的地质勘察方法，通过对地下土层的钻孔取芯或取样，以获取地层的物理性质、工程性质和地质构造信息。
钻孔钻探工程广泛应用于土木工程、地下建筑、岩土工程等领域，为工程设计和施工提供了重要的数据支持。
本文将针对钻孔钻探工程的施工设计进行详细的介绍，包括工程目的、工程范围、设计原则、施工计划、施工方案等方面的内容。
二、工程目的1.为工程勘察提供必要的地质资料；2.为工程设计提供依据和参数；3.为工程施工提供指导和支持。
三、工程范围本次钻孔钻探工程的范围包括：1.根据需要确定钻孔点位；2.设计钻孔路径和孔深；3.选择合适的钻机和钻具；4.确定取芯或取样方式；5.安全生产；6.数据处理和报告编制。
四、设计原则1.根据工程需要确定钻孔点位和孔深；2.选择适当的钻机和钻具；3.保证施工安全；4.保证钻孔质量；5.提高工作效率。
五、施工计划1.确定施工队伍和工作任务分工；2.编制施工方案和施工计划；3.确定设备和材料的需求；4.制定施工进度和质量控制计划。
六、施工方案1.确定钻孔点位和孔深根据地质勘察的需要和工程设计的要求，确定钻孔点位和孔深。
钻孔点位应选择在地质构造边坡、水文地质条件、地下障碍物等因素相对较好的地方，避免在较差的地质条件下施工。
孔深应根据勘察深度和勘察目的确定，一般应保证能够取得所需的地质信息。
2.选择适当的钻机和钻具根据钻孔的孔径和深度，选择适当的钻机和钻具。
一般来说，小孔径、浅孔深的钻孔可采用手持式电钻，大孔径、深孔深的钻孔需要使用液压钻机或旋挖钻机。
钻具的选择应考虑到地质条件、孔径和孔深等因素，保证钻孔质量和效率。
3.保证施工安全钻孔钻探工程存在一定的安全风险，施工前应制定详细的安全计划和操作规程，保证施工人员的安全。
施工现场应设置警示标志和安全防护设施，遵守相关的安全操作规程，严格执行施工安全标准。
4.保证钻孔质量钻孔施工过程中，应按照设计要求和施工规范进行操作，保证钻孔的直径、竖直度和孔壁的平整度。
