巖心鉆探是在進行固體礦產(chǎn)地質(zhì)勘探時經(jīng)常采用的勘探手段之一。在我國，巖心鉆探仍然是目前和今后相當長一段時間內(nèi)地質(zhì)工作者在進行地質(zhì)工程勘探時，獲取直觀地質(zhì)資料的最主要方式。
本文對復(fù)雜地層特性和巖心鉆探施工方法進行敘述,并就如何進行復(fù)雜地層的巖心機械鉆探施工技術(shù)進行研究，進而提高鉆探質(zhì)量，降低勘探成本，以達到提高找礦效率的目的。
一、復(fù)雜地層分類
根據(jù)鉆探施工特點及地質(zhì)情況,把復(fù)雜地層分為以下幾類:
(一)松散破碎地層:主要包括松散破碎和硬、脆、碎破碎地層。較為典型的有膠結(jié)性很差的砂石和石灰?guī)r組成的二疊紀地層,這種地層含有大量的砂巖,部分地區(qū)存在泥巖、砂巖和礫巖以及部分卵石。受鉆具振動碰撞和泥漿沖蝕作用,鉆探鉆孔易發(fā)生坍塌、漏失、超徑等事故。
(二)水敏性地層:主要包括水化松散、水化剝落、水化膨脹和水化溶蝕煤系地層。
（三)漏、涌水地層:這類地層鉆探施工護孔堵漏難度極大,漏失分大、中、小漏;涌水地層一般涌水量為10m3/h～50m3/h。煤系地層硅質(zhì)膠結(jié),灰?guī)r多破碎,且研磨性大,構(gòu)造裂隙較發(fā)育,穩(wěn)定性較差,透水性強,地下水豐富,承壓水力大,鉆孔縮徑或涌水時有發(fā)生。
二、鉆探方法和設(shè)備的選擇
（一）鉆進方法的選擇《巖心鉆探規(guī)程》中按巖石硬度的大小分為四類十二級:軟--可鉆性1～3級、中硬--可鉆性4～6級、硬--可鉆性7～9級、堅硬--可鉆性10～12級;按研磨性的強弱分為三類:弱研磨性、中研磨性、強研磨性;按完整程度分為三類:完整、較完整、破碎。在具體施工中根據(jù)巖石可鉆性、研磨性、完整程度等選擇磨料和鉆進方法。1～6級和部分7級巖石可選用硬質(zhì)合金、金剛石、復(fù)合片鉆進;4～12級巖石可選用金剛石回轉(zhuǎn)鉆進,7～12級巖石也可選用鋼粒鉆進;6～8級巖石可選用硬質(zhì)合金沖擊回轉(zhuǎn)鉆進;6～12級可選用金剛石沖擊回轉(zhuǎn)鉆進。嚴格執(zhí)行《巖心鉆探規(guī)程》的規(guī)定是在復(fù)雜地層區(qū)提高鉆探質(zhì)量的保證。
（二）鉆孔結(jié)構(gòu)的選擇
鉆孔結(jié)構(gòu)設(shè)計和選擇直接影響到鉆探效率的提高和施工成本的降低,尤其是在復(fù)雜地層區(qū)的巖心機械鉆探施工。因此,應(yīng)充分考慮地質(zhì)條件、鉆孔深度、終孔直徑、鉆進方法、護孔措施和設(shè)備情況,并合理選擇開孔直徑、換徑次數(shù)與深度、套管程序等。根據(jù)經(jīng)驗對復(fù)雜地層深孔巖心機械鉆探施工一般采用Φ130/Φ110/Φ91/Φ75/Φ60多徑成孔,把Φ60mm口徑作為技術(shù)口徑備用,下部Φ75mm口徑采用金剛石繩索取心鉆進,采用優(yōu)質(zhì)泥漿護孔。
（三）鉆探設(shè)備的選擇
應(yīng)根據(jù)鉆孔設(shè)計深度、鉆孔設(shè)計傾角、巖層條件、鉆進方法以及鉆孔設(shè)計結(jié)構(gòu)等,合理地選擇鉆探設(shè)備。應(yīng)盡量選擇電動機動力機。鉆探設(shè)備包括鉆機型號、鉆塔類型、聯(lián)動型號、泥漿泵型號、擰管機型號等要配套,嚴格執(zhí)行《巖心鉆探規(guī)程》中規(guī)定的鉆探常用設(shè)備配套標準。
