1、水文地质钻探规程1主题内容与适用范围1.1 主题内容本规程规定了水文地质钻探与水井钻探各项生产活动的技术工作要求及有关工艺操作规定。1.2 适用范围本规程适用于水文地质普查、水文地质初步勘探与详细勘探以及水井（含矿泉水井及低温地热井）钻探工程，是进行钻探设计、施工、管理等各项工作的根本依据和准那么。本规程不适用于高温地下热水和地热能开发钻井工程。2引用标准2.1 直接引用标准GBJ202地基与根底工程施工及验收标准GB9808水文水井钻探管材系列GB9809水文水井钻探用套管、岩心管、取粉管螺纹GB9810水文水井钻探用钻杆BG9811水文水井钻探用钻铤BG9812水文水井钻探用钻杆接头DZ1
2、3硬质合金岩心钻探管材螺纹DZ/T0008水文水井钻探用钻柱特种接头DZ/T0017工程地质钻探规程DZ/T0055水文水井钻探用硬质合金钻头DZ/T0056水文水井钻探用三牙轮钻头DZf0057水文水井钻探用钻粒钻头2.2 配合使用的标准GBJ27供水水文地质勘察标准水方地质普查、勘探标准岩心钻探规程3总那么3.1 目的、任务水文地质钻探是水文地质普查、勘探工作中取得地下水文地质资料的主要技术方法，也是开发利用深层地下水进行钻井工程的唯一技术手段。它的根本任务是在水文地质测绘、水文地质物探的根底上，进一步查明含水层的岩性、层次、构造、厚度、埋深分布及水量、水质、水温等水文地质条件、特征和参
3、数，解决和验证水文地质测绘和物探遥感工作中难以解决的水文地质问题，为评价和合理开发利用地下水资源提供可靠的水文地质资料和依据同时，在“以探为主、探采结合成井或专门打井后开采地下水，为工农业生产、国防建设和城镇居民及干旱地区人民提供生产生活用水或矿泉水饮料，直接为国民经济建设和人民生活效劳。3.2 钻探工作必须遵循的准那么水文地质钻探工作必须贯彻执行先水文地质测绘与物探，后钻探施工以及坚持“先踏勘、后设计”和“先设计、后施工”的工作程序，即必须在水文地质测绘和物探工作的根底上布置水文地质钻孔，以及坚持没有地质、施工设计，不准施工开钻的原那么。对于探采结合钻孔，应本着“以探为主，探采结合的原那么进
4、行，即应满足“探”为主，在获取准确可靠的水文地质资料的同时结合成井。水井钻探工程应在有充分水文地质资料的地区进行，并在钻探过程中采取必要措施收集和论证水文地质资料，严格按照成井工艺规程要求成井。3.3 钻探工作的根本要求水文地质钻探是以获取准确可靠的水文地质资料，满足地质设计要求，到达地质设计目的进行的，因此，要本着需要与可能的精神，在进行钻探设计和施工中采取切实可行的最优方法与工艺，满足地质设计要求。同时，要努力提高地质、施工设计的准确程度，以便最大限度地减少因设计不当而造成的损失。在钻探工程施工的全过程中，都要始终贯彻“优质、高效、低耗、平安”和“质量第一”的原那么，推广应用钻探新设备、新
5、方法、新工艺，提高经济效益。同时，在加强全面质量管理的活动中，既要反对单纯追求进尺，无视工程质量的倾向，也要反对无视平安和不注重经济效益，片面追求脱离实际可能或超越规程标准的技术要求。要搞好钻孔各项原始资料的记录与整理工作。提交的资料必须真实、准确、可靠，对伪造钻孔原始资料数据者，必须严肃处理。从事水文地质及水井钻探的全体人员，必须认真学习和严格遵守本规程。但本规程中有些条款只是一般性和原那么性的规定要求，在贯彻执行时允许施工单位依据具体情况制订实施细那么或补充规定。此外，有关现场管理制度，可参照DZ/T0017和岩心钻探规程有关规定要求，结合各自的实际情况制订实施细那么或补充规定。4钻孔类型
6、结构与施工设计4.1 钻孔类型地质孔通常只在小、中比例尺的区域水文地质普查中布置，一般要通过钻探取心进行地层描述和进行简易水文地质观测，但不进行抽水试验。水文地质孔在各种比例尺的水文地质普查与勘探中布置，一般要进行单孔稳定流抽水试验，必要时要进行多（群）孔非稳定流抽水试验，以获取不同要求的水文地质参数，评价与计算地下水资源。探采结合孔在各种比例尺的水文地质普查与勘探中均会遇到。4.14观测孔有抽水试验观测孔和长期观测孔（简称长观孔）两种，通常只在大、中比例尺的水文地质勘探中布置。4.2 钻孔（井）结构钻孔（井）结构，包括孔径、孔段和孔深，除地质孔外，井身结构应包括：a.井管：包括井壁管、过滤
7、管、沉淀管的直径、孔段和深度。b.填砾、止水与固井位置及深度。钻孔结构确实定：是根据钻孔类型、水文地质条件、终孔直径及深度、钻进工艺方法、抽水方法及钻探设备等因素综合确定。进行抽水试验的钻孔，其松散地层的钻孔直径要能满足根据预计出水量选用的过滤管直径和填砾间隙的要求；基岩钻孔直径那么一般以满足根据预计出水量能下入之抽水设备口径要求或过滤管直径要求为依据确定。在条件具备与可能时，要采用一径成井工艺；在松散、破碎、严重漏失等复杂地层应采用既护壁性能好又易于破壁解淤的优质泥浆钻进，争取少下或不下套管，以简化钻孔结构。典型钻孔（井）结构型式.1一径成孔（井）除孔口管外，一径到底的钻孔，即一种口径、一道
8、管柱的钻孔。这类钻孔通常是较稳定的第四纪松散地层或基岩为主的水文地质钻孔、探采结合孔或观测孔。有下井管、过滤管并填砾或不填砾及没有井管、过滤管的基岩裸孔等几种。下井管、过滤管并填砾孔之孔径一般应比管子直径大150200mm。.2多径成孔（井）具有两个或两个以上变径孔段的钻孔，即屡次变径，并用一套或多套管柱的钻孔。通常是上部为第四纪松散层、下部为基岩或具有两个以上主要含水层的水文地质钻孔、探采结合孔及地质孔。通常只在第四纪地层中下井管、过滤管并填砾或不填砾；基岩除破碎带、强烈风化带需下管外，一般为裸孔。4.3 钻探施工设计编制依据水文地质钻探施工设计的编制是根据工程的水文地质设计书或工程委托方案
9、任务书或合同的要求，在现场踏勘的根底上，按照现有的生产定额、材料消耗定额、人员和设备配备与费用定额等资料为依据进行编制，根据需要与可能，选用设备和选择最优施工方法与工艺，以确保工程质量和获取量佳的技术经济效益。主要内容.1施工工程的根本情况和设计依据a.工区的地理位置、交通条件、地形地貌、气候和生活条件。b.地质条件：包括地层划分和岩石可钻性级别、地质构造和水文地质条件,着重说明影响钻探施工的主要地质因素。c.施工目的与要求：包括钻孔布置与工作量、工程质量指标、水文地质试验与观测要求等。.2钻探技术设计：包括钻孔结构、冲洗介质、成井工艺及保证质量与平安的技术措施，并附典型钻孔结构设计图。.3供
10、水、供电设计：根据现场踏勘了解的当地水源条件，选择供水方法和设备；采用电力驱动时提出供电方法与要求。.4施工期限与费用预算：根据工程要求，编制施工进度方案。包括选择设备,确定施工组织形式、开动钻机台数、钻孔施工顺序调度安排及工期要求，进行技术经济指标测算并编制工程费用预算等。编制与审批.1根据设计要求，在施工单位总工程师的主持下，由地质、钻探技术人员共同编制。.2根据地质工程管理权限上报审批，即局（或下达任务的主管单位）管地质工程的施工设计，由施工单位审查后报上级审批；施工单位自管地质工程或承包工程工程的施工设计，由施工单位审批后报上级备案。.3在钻探施工中，如发现设计与实际情况不符时，应及时
11、进行修订或补充，部局管工程凡关系到工作量与经费数量较大的修订要报上级批准。钻孔施工与设计无论是预算内或预算外的地质工程，均应编制单孔施工设计。单孔设计应包括地层理想柱状图、岩性及可钻性等级、钻孔结构、钻进工艺、成井工艺、工程质量指标及平安生产措施等。5设备、仪器仪表的选择与设备的安装、拆卸与搬迁5.1 钻探设备选择水文水井钻探设备的选择，主要根据水文地质条件、钻孔类型、钻孔结构、钻探方法等因素，结合现有设备状况，进行选择和配套。目前用于施工的水文水井钻机主要机型及性能见表Io5.2 泵类设备的选择泵类设备的选择主要根据钻进方法、钻孔结构、地下水位及出水量等条件合理选择。钻探施工用工作泵（不含钻
12、机的配套泵）型号及性能见表2。抽水用泵型号及性能见表3。5.3 空压机选择空压机的选择主要根据所需风量及风压来合理选择。钻探施工及洗井用空压机的主要规格、性能见表4。5.4 钻探仪器、仪表选择测斜仪器的选择应根据钻孔类型、结构、精度要求及钻孔有否磁性干扰等因素进行选择。仪器名称及性能见表5。钻进参数仪表的选择见表6。5.5 设备安装、拆卸与搬迁设备安装与拆卸.1基座安装必须稳固、水平、周正，并能承受全部负荷。基座形式，应根据设备类型、钻孔结构及地基条件确定。.2钻塔底座安装采用水平尺找平。钻塔安好后必须拉紧缘绳。绷绳位置要对称，与地面夹角不得大于45。钻塔各部位的连接要牢固，螺栓要拧紧。.3钻
13、机安装时，采用单绳升降钻具者必须保证天车前缘切点（双绳升降钻具时为天车轴中心）、回转器（或转盘）中心、钻孔中心在同一条直线上。.4钻机、泥浆泵、动力机的机座与枕木或地梁要用螺栓连接牢固，各传动轴线必须平行对正，相互距离要适宜。电机底座应设置调整皮带松紧的装置。.5车装钻机安装时，前后底梁的千斤顶支座必须支承在硬地或基枕木上，垫实加固，必要时浇注水泥墩加固。轮胎要离开地面，不承载，并垫好不转动。.6电器设备必须安装在枯燥、清洁的地方，严防油、水及杂物侵入，且固定牢靠，减少震动。电器设备外壳应按技术要求，接好地线保护。设备的动力线和照明线必须绝缘良好。.7安装和拆卸各类钻塔应遵循以下规定a.所有安
14、拆塔工作必须在专人统一指挥下，有铁序地进行。所有现场人员必须戴平安帽，上塔时系平安带。拆卸钻塔时，平安带严禁系在被拆卸的钻塔附件上。螺栓和工具要放入工具袋中。b.建塔要从下到上分层安装，拆塔要从上到下逐层拆卸，不得上下两层同时作业。严禁从塔上抛扔物件。c.各类钻塔安装应按安装说明书的要求进行。钻塔构件不准任意打眼、调换、少装、改装及焊接。d.用机械或液压油缸起落钻架时，应首先检查好卷扬机制动装置或液压系统是否灵活可靠，并架起落要平稳，严禁猛起猛落。起立到位后，要锁好固定卡销。设备的搬迁.1设备运输过程中，严禁人货混装。.2装卸过程中，要指定有经验的人员负责指挥，并采用必要的平安措施，以防设备
15、翻倒毁物伤人。.3车装钻机和拖挂设备搬迁时，钻塔端部要固定在支架上。拖挂设备的挂钩要挂牢，并检查挂钩的保险装置是否可靠，用保险绳固定牢靠。必须按被拖挂设备说明书规定的时速运行。表2常用工作泵类型型号流量m3h扬程m转速r/mm出水口直径mm额定功率kW生产厂家砂浆泵6BS18073015030上海探矿机制厂6英寸28016.3630680147乾安机械厂射流6SPS正反两用泵正1809.53745中国地质大学（北京）反225100607687正反循环两用泵正10822反80砂石泵2PN30582217145011石家庄水泵厂自贡水泵厂3PN54751261522表3常用抽水泵类型型号级数流量m
16、3h扬程m转速r/mm出水口直径mm额客功率kW机组径向最大尺寸mm适用井管mm泵管连接方式生产厂家潜水电泵100Q1540。53.5613.511528504D0.55896120法盘连接沈阳水泵厂136QJ10三561510.544110505.713131150150QJ(R)251-2317.530。5】190。82900801.215145沈阳水泵多级深井泵JD16324104902592146029005.87392390螺纹连接上海水泵厂100200JC2-4010802523429405.537北京密云水泵250400JC2158055021156146011132法兰盘连接S
17、D814226351802413010100沈阳水泵表4常用空气压缩机规格性能设备类型排气压力MPa排气量m3min动力机压缩型式冷却方式装载型式动力机功率(HP)机组重量t主要用途备注VY-6/70.76柴油二级压缩风冷移动式802.4洗井柳州3WY3.5257-25进气：7。O25风冷1707(不含汽车)排气：25。OLGY251620152.51.62025两级螺杆移动式3807.5上海表5常用测斜仪器的选择测量范围F机构仪器名称适用条件顶角方位角电备范围误差范围误差源时钟注JXY-2型罗盘测斜仪用于无磁性干扰，孔径大于75mm以上的钻孔，耐液压Mpa030。l00-36004。60。时
18、4o定时钟量长120min最短15minJJX-3测斜仪用于无磁性干扰，直径为65mm以上的钻孔，井温不高于IO(TC,耐液压50MPa050。30z4360。顶角2。50。时，40直流90VJDL-I型陀螺测斜仪用于磁性干扰孔，耐压20Mpa0-30。30顶角2。时，5oCQ-I型滋性定向测斜仪用于孔深2OOOm以内，孔径在46mm以上的非磁性钻孔090。lo0-3600DZ55无缝钢管制做，硬度以HRC2830为宜，钻头内壁上部应加工成1：100锥度面，钻头的规格、质量和技术要求应符合DZ/T0057的规定。.2钻粒：应采用70号、Y7、Y8等钢材制成，硬度应大于HRC50。其规格、质量
19、和技术要求应符合有关规定要求。钻进技术参数选择：.1钻压：应根据地层岩性、钻粒质量、设备能力和钻具强度等因素选择，按钻头底唇面积计算，单位压力为0.30.4kNcm2,在坚硬地层中采用优质钻粒钻进时可增大至0.50.6kNCm2。.2转速：钻头线速度以12ms为宜，其相应转速，在卵砾石层或破碎层可降低至J0.6ms;常规口径时为120259rmin,大口径为4080rmin,硬度低、研磨性小、较完整、致密的岩石选用较大值，反之选用较小值。.3泵量：根据钻头直径和投粒方法选择，泵量(Lmin)一般为钻头直径(Cm)的24倍。.4投粒方法和投粒量：一般可采用一次投粒法，假设地层很硬，钻头直径较大时
20、宜使用结合投粒法。一次投粒法的回次钻进投粒量，在常规口径钻进时为15kg回次，大口径钻进时为612kg回次，卵砾石层或孔径很大时，宜适当增加；用结合投粒时宜适当减少。钻进工艺操作要求：.1回次钻进开始前，应先将钻头提离孔底，调整泵量至规定要求后，才准将钻具下放到孔底钻进。.2钻进过程中应定时提动钻具，使钻粒能及时往钻头唇面底下补充，以保证钻进所需钻粒。.3回次钻进一定时间后，应随着孔内钻粒量减少和钻头水口变小，要适当减少泵量，在调节泵量时，操作要小心准确，防止泵量突然增大而造成钻粒卡钻。.4回次钻进终止时，应将钻具提离孔底约0.2m左右，并用大泵量冲孔捞渣，然后投卡石取心，卡石投入后要继续开泵
21、冲孔，将卡石送到钻头下部时，才能开车卡断岩心。.5每回次钻进结束后，都应将钻头底唇面修理平整、水口加大至符合要求时,才能继续入孔使用。要根据岩心、取粉管内的岩粉、钻头壁上的钻粒刻痕、钻头磨损等情况，判断钻进参数和操作是否正确，并有针对性地改良下一回次的钻进技术参数和操作。.6合金换钻粒钻进时，第一回次钻进不宜使用新钻头，泵量和投粒量也应比正常钻进时所用参数略小。7.5 合金钻粒混合钻进钻头选择：一般用合金肋骨钻头。投粒方法：应选用结合投粒法，首次投粒在回次钻进约30min时进行，投粒量为回次钻进投粒量的60%70%,投粒后钻进至感觉到孔底缺乏钻粒时再进行补投。钻进技术参数及工艺操作：在回次钻进
22、开始阶段，宜参照硬质合金钻进要求钻进；投入钻粒后钻进应参照钻粒进方法执行。钻进过程中要加强护壁措施，尤其是钻穿大块漂砾后，要防止砾石扭动错位而造成探头石卡钻。7.6 扩孔钻进钻头选择：扩孔钻头应具有超前导向结构，在第四纪松软地层扩孔，宜选用螺旋翼片钻头；在卵砾石层和基岩中应选用牙轮钻头。扩孔技术参数选择：.1钻压：应根据岩性，按扩孔有效直径单位长度所需压力计算确定，在第四纪砂土地层为0.250.5kN/Cm,粘土层为0.30.6kN/Cm,卵砾石层和基岩为0.81.5kNCmo.2转速：应根据岩性、钻头直径计算确定。线速度选择：粘土层为1.52.5ms,砂土层为1.52ms,卵砾石、破碎地层为
23、0.6lms.3泵量：应尽量采用大泵量扩孔，冲洗液上返速度不应小于O.lm/s。扩孔工艺操作要求：.1扩孔钻具应带有扶正器，钻具连接要牢固，防止钻具脱扣；扩孔期间，在正常情况下，每小班应提钻一次，认真检查钻具，发现不合要求时要进行修理或更换。.2应根据设备和钻具的负荷能力及地层性质和复杂程度合理选择扩孔直径级差，在设备和钻具条件允许时，应增大扩孔直径级差，减少扩孔级数。.3扩孔时要保持孔壁圆直和下部小孔畅通，下钻不顺要扫孔，发现下部小孔堵塞要进行通孔。扩孔速度不宜过快，要与地层、转速相适应。.4扩孔过程中要定期冲孔和清理循环系统内岩粉，加强泥浆净化，确保孔内干净。.5扩孔时，在维持孔壁不塌的原
24、那么下，尽可能降低泥浆的粘度和密度，尤其是最后一级扩孔，要降到最低限度。.6扩孔要连续进行，停扩期间，要把钻具提出孔外，并注意孔内水位变化，假设有下降，应及时注满。8反循环回转钻进8.1施工条件与根本要求反循环钻进应具备的施工条件是：a.应具有反循环钻进专用机具、专用钻头及其必要的附属设备。b.地下水位应大于3moc.应有充足的施工用水。d.卵砾石地层粒径不超过钻杆的内径。反循环钻进应遵守以下根本要求.1一般采用“水压”钻进，即自开孔至完孔的全过程中，要保持水源池与孔内连通，注满孔内液体。在地下水位小于3m的松散易坍塌地层钻进时，必须采取可靠措施进行护壁。.2要求循环管路中，内壁光滑没有变径和凹凸台面，防止岩屑堵塞管路。.3要求所用钻头适合于反循环钻进，其钻头的水口应利于岩屑吸入。.4下钻时，不能将钻具直接下到孔底，应在距孔底0.30.5m处开始循环，待排渣口出水后，边回转边下钻。钻进中要随时观察排渣情况，并及时调整钻进速度，必要时提动钻具，停止进尺，待排渣正常后再继
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