钻探岩芯采取率的基本要求

I、对岩煤心采取率的要求

钻探工程是获得实物地质资料的唯一手段，直接影响着判断地质构造、岩层性质、矿产资源的准确性与可靠性，对提交地质调查及矿产储量有重要意义；

因此，如何从钻孔中取出、取全、取准可靠的实物地质样品是钻探工作的关键技术之一。

一 、岩矿心采取的基本要求

1、岩(矿)心的采取率

岩(矿)心的采取率是指在回次钻进过程中，实际取出的岩(矿)心长度与实际钻进进尺的比值。

勘探程度和施工目的不同，对岩矿心采取率要求也不同，以煤炭勘查为例：岩心不低于60％。煤心长度采取率不低于75％，重量采取率不低于60%，可评为合格层，如果不足应进行补取。

2、完整性

取出的岩心、矿心要保持其天然的结构和构造。以便划分矿石类型，观察其原生结构和共生关系。在钻进取岩矿心时尽量避免人为的破碎、颠倒和扰动。

3、纯洁性

取上的岩矿心不受外污的浸蚀，以免影响矿石的品位、物理性能等。

4、避免选择性磨损

选择性磨损会使其内在物质成分发生变化，造成矿物人为的贫化和富集。影响整个矿区储量计算和评价。

5. 取心部位准确

要求取上岩矿心的位置准确，为了得到岩矿层准确的埋藏深度、厚度和产状、以准确地计算 矿产储量和确定其地质构造。

II、影响岩煤心采取率的因素

一、地质因素

地质因素主要有岩石的强度、硬度、完整度、纯洁性、胶结性、研磨性和易溶度等。

钻进坚硬、致密、完整的岩矿时，岩矿心不怕冲刷、振动，取出的岩矿心完整，采心率高，能保持其原生结构。钻进松散、破碎、节理发育的岩矿时，取出的岩矿心多呈粒状、块状和粉状，不仅原生结构遭到破坏，而且岩矿心的采取率也低，甚至取不上岩矿心；钻进强研磨性地层，切削具易磨钝，钻进效率低，回次时间长，岩矿心受外力作用时间也长，影响岩矿心采取的品级和采取率。

二、 人为因素

1 钻进方法选择不合理

钢粒钻进→岩矿心细→对岩矿心的磨损作用；

硬合金钻进→磨损轻微；金刚石钻进→磨损最小。

2　钻具结构选用不合理

不合理的钻具组合→离心力和水平振动，使岩心受损破坏。

取心工具结构。岩层的类别不同，物理机械性质也不同，所采用的取心工具结构也应灵活多样，才能最大限度地保证岩心的采取质量。

根据岩层怕冲、淋蚀、振动、磨损、污染、脱落等不同特点，应选用具有隔水、避振、减磨、防污、卡心牢固等不同的取心工具。

取心卡簧的规格要合乎要求，能可靠地卡住和提取岩(矿)心，否则对提高采取率不利。

3 钻头结构

钻头直径对岩(矿)心采取质量有很大影响。钻头直径愈大，岩(矿)心直径愈粗，抗破碎强度也愈大，易于保持完整度，便于卡取。但钻头直径愈大，孔底克取面积大，所需孔底压力增加，钻进时钻具振动加剧，对岩(矿)心的破坏作用也大。同时，克取面积大，钻速必然降低，从而增加了岩(矿)心在孔底的破坏时间。

近年来，广泛采用金刚石和硬质合金小口径钻进的经验表明，钻孔口径59mm，采用双管钻进取出的岩(矿)心，与大口径钻进取出的岩(矿)心对比，矿石品位不但没有降低，而且还稍有提高。

钻头加工和镶焊质量对岩(矿)心的采取质量也有很大影响。金刚石钻头和硬质合金钻头的结构要素与所钻进的岩(矿)层性质相适应，可以加快钻进速度，缩短岩(矿)心在管内的破坏时间，提高采取率和完整度。钻头加工质量愈好，钻头与岩心管同心度愈高，钻具回转时愈平稳，愈会减轻对岩(矿)心的破坏作用。钻头水口的大小不仅对清除孔底岩粉，提高钻进效率和冷却钻头有密切关系，而且对保护岩(矿)心，减少其破坏程度等也具有一定的作用。

4 钻进规程不当

压力↑→钻具弯曲振动→破坏岩心；压力↓ → 进尺缓慢，增长了岩心受破坏作用的时间；

转速↑→钻具振动↑→岩心破坏加剧；转速↓→ 钻速也低，岩心受破碎作用的时间延长；

泵量↑冲刷力↑冲毁和磨耗岩心。循环方式不当→ 会造成岩心被冲刷破坏和重复磨损；

回次时间和回次长度对岩心的破坏都有影响。回次时间越长，回次进尺越多，岩心被破坏、磨损、分选和污染的机会也就越多，相应会降低岩心的采取率、完整度和纯洁性，增加选择性磨损，尤其是硬、脆、碎地层，影响更大。

5 操作方法不正确

盲目追求进尺提钻不及时，增加岩矿心在孔底被破坏的可能性 ；

钻进中提动钻具次数过多，过高，促使岩心破坏，岩心脱出岩心管掉入孔底。会造成重复破碎，或者引起岩心堵塞，形成自磨，降低采取率和品质；

提动钻具过猛或采心方法不当，易造成岩矿心脱落；

退心时过分敲打易造成岩矿心的人为破碎和上下顺序颠倒，影响岩矿心的完整性，歪曲岩矿心的层次。

三、岩矿心取心难度分类

根据我国目前钻探工作所遇到的岩矿层，可大致分为五类。是研究选用取心方法和工具的依据。

分类的目的是根据岩矿层的物理力学性质、结构构造、岩层组成及特性，研究出的基本符合实际情况的取心方法和工具，力求从取心数量和质量上满足地质设计要求。