气动潜孔锤正循环钻进 气动潜孔锤反循环钻进 液动冲击回转钻进 钢绳冲击 钻 进 满眼钻进 适用于硬基岩及第四纪胶结、半胶结地层和卵、砾石层钻进，孔径不5～12 大于310mm，常用于不取心钻进。尤其适用于缺水或供水困难地区钻进用 适用于坚硬基岩及第四纪胶结、半胶结地层和卵、砾石层钻进，钻孔 直径不大于250mm，常用于不取心钻进。尤其适于水或供水困难地区钻进用 5～11 1～5 适用于坚硬基岩钻进，目前只在常规口径钻孔中使用，正在大口径中试验应用 中深孔钻进，钻孔深度一般不超过200m 适于大口径深孔钻进；粗钻钻具处须安装扶正器，钻压应选用大于两次弯曲临界值或小于一次弯曲临界值 适于第四纪浅部含水层，大口径竖井中钻进 适用于漂砾、流砂层、卵砾石层、冲积层等非稳定性覆盖层钻进，并须配备专用设备和工具 具有冲击和回转双重破岩作用孔底岩石受压小、钻郊高，成本低，且不污染含水层、成井后洗井容易，出不量大 具有正循环潜孔锤钻进全部优点；在不稳定地层中钻进护孔效果优于正循环钻进 具有冲击和回转重破岩作用；可以使用泥浆作部洗液护孔，不受水位限制，能在深孔钻进 浅孔钻进有良好效果 钻进中能使钻具保持稳定，能有效防止孔斜，钻进效率高 能沿含水层走向，按集水竖井四周不同方位、辐射井钻进 同步跟管钻进 水平方向安设多组过滤管，扩大单井取水范围，提高单井供水能力 在极不稳定的地层中钻进，能有效地防止塌孔，保证安全钻进 适用于第四纪砂土、漂砾、卵砾石层及风化破碎基岩、大口径、浅孔、设备、钻具简单，成本低，在砂土、卵砾石层 注：①浅孔：指钻孔深度小于或等于100m的钻孔。 ②中、深孔：指钻孔深度大于100m到300m的钻孔。 ③深孔：指钻孔深度大于300m的钻孔。 6.2 施工准备 6.2.1 确定孔位 6.2.1.1 根据地质设计要求，由地质(物探)、钻探技术人员到现场确定孔位，若条件允许时，可与当地建设规划与需要相结合确定，尽可能不占或少占耕地，并考虑施工方便。 6.2.1.2 应了解施工现场地下电缆、管道以及地面高压电线分布情况，钻孔距地下埋设物的安全距离应大于5～10m。 6.2.1.3 施工现场应保证“三通一平”(水、电、路通，地基平)，并要求在钻塔起落范围内不得有障碍物。 6.2.2 修建地基 6.2.2.1 修建时必须考虑到地形、风向、雨季洪水的影响，并采取相应的安全措施。 6.2.2.2 地基必须平整、坚实、适用，须采用填土修建时，必须进行打桩、夯实；塔基处填方面积不得大于塔基的1/4；深孔或在沼泽地区施工时，塔角和钻机底座地基宜采用水泥墩加固。 6.2.3 制订钻孔生产计划措施 开钻前由地质和钻探部门共同下达钻孔设计书，机台应按照设计书要求，订出完成任务的计划和措施，并对泥浆材料、砾料、井管、钻具、油料等做相应准备。 6.2.4 对现场的安全措施和设备安装以及测量仪表等要进行检查、试车，符合安全要求后才准开钻。 6.3 开孔 6.3.1 回转钻进开孔：应采用短钻具和轻压慢转的方法钻进，遇松散层可用优质泥浆护孔，对水龙头和高压胶管要用绳牵引或用导向装置将其扶正，钻进过程中要用升降机将主动钻杆吊直，防止主动钻杆倾斜、摆动。 6.3.2 冲击钻进开孔：首先将钻具吊起对位，找正钻孔中心，开挖孔口坑，然后将钻具下放到孔口坑内，用短冲程、单冲次冲击钻进，放绳要准确、适量，保持钻具垂直冲击钻进，防止钻具摆动伤人和导致孔斜。 6.3.3 开孔钻进必须加强护孔和防斜措施，防止孔口塌陷和确保钻孔垂直。在易塌的表土层开孔，可以用粘土投入孔内护壁，待钻穿易塌表土层后，应下入孔口管，其底部和四周用粘土围填、捣实，不得有渗漏。 6.3.4 开孔钻进深度，一般应超过正常钻进所用粗径钻具长度后，才准改用正常的工艺钻进。 7 正循环回转钻进 7.1 基本要求 7.1.1 根据钻孔直径和深度选择合理的钻具级配，钻具的规格、质量和技术要求应符合GB9808-9812和DZ/T0008标准。 7.1.2 钻进时钻杆在孔内位置应定期倒换，浅孔可抽上换下，深孔宜用抽中间换两头的方法交替使用。钻孔换径时，应使用异径导向钻具钻进，导向钻具长3～5m。 7.1.3 钻进拟作抽水试验或观测的含水层时，不准往孔内投入粘土代替泥浆护壁； 7.1.4 钻进中一般宜采用钻铤加压，并应使用钻压表，合理控制钻压。 7.1.5 每回次钻进，在钻头到达孔底前，应先开泵冲孔，待孔口返水后，用慢速回转钻具，无蹩车蹩泵时，方可将钻具下放到孔底钻进；钻进中临时停车，钻具未提离孔底，不得开车、开泵。 7.1.6 钻进过程中，应保持钻压均匀，加减压应连续均匀地进行，不得采用跳跃式忽高忽低地加压、给进。无故不得随意改变钻进技术参数。
7.1.7 钻进过程中要定期冲孔排渣，保持孔内干净，孔底岩粉超过0.3～0.5m时，要专程捞渣。 7.1.8 大口径钻进，若示量不能使孔内冲洗液上返速度达到0.1m/s时，宜在钻具组合中增加取粉管，回次钻进结束时要冲孔捞渣。 7.2.9 在松散地层钻进，不宜长时间冲孔，提下钻速度不宜过快，提钻中或提钻后应向孔内回灌冲洗液，防止塌孔。 7.1.10 钻进过程中要随时注意孔内情况变化，若出现回转阻力增大，负荷突变，泥浆压力不足或蹩泵，孔口返浆减少或不返浆、岩心堵塞以及钻速突然降低等异状时，要立即采取措施，经处理无效时要及时提钻检查。 7.1.11 每回次钻进结束后，应认真检查钻头磨损和变形情况，分析原因，有针对性地调整下一回次钻进技术参数和改进操作。 7.1.12 提钻遇卡时，不准硬拉，要上下活动钻具，解卡后再提升。 7.1.13 停钻时，钻具不准在孔底停放，必须将钻具提至孔外或安全孔段。 7.2 牙轮钻进 7.2.1 钻头选择和使用 7.2.1.1 应根据地层岩性合理选用钻头类型，钻头结构类型见表8；钻头的规格、质量和技术要求应符合DZ/T0056标准的有关规定。 7.2.1.2 钻头在使用前应认真检查，符合下列规定时才准入孔使用： a.钻头的型号和尺寸应与所钻地层、孔径相适应。 b.牙轮转动灵活，三个牙轮在转动时不得发生相互咬死现象。 c.水眼畅通、牙齿完好、焊缝无裂缝及缺陷。 7.2.2 钻进技术参数选择： 7.2.2.1 钻压：宜达到所钻岩石的破碎强度值，并结合设备能力和钻具强度等安全因素合理选择。按钻头直径单位长度所需压力计算：在中硬以上较硬岩层中钻进宜采用3～4kN/cm，在中硬以下较软地层中钻进可采用1～3kN/cm。 表8 三牙轮钻头型号选择 适用地层 钻头 类型 系列 岩性 分级 1 2 3 4 1 2 3 4 1 3 半研磨性或研磨性地层 2 3 4 低抗压强度，4 高可钻性的极软地层 低抗压强度镶齿钻头 5 的软到中硬地层 1 2 3 4 1 2 3 4 1 6 高抗压强度的中硬地层 2 3 4 7 半研磨性或1 钻头结构特征和代号 普通滚动 轴 承 1 111/111P 121/121P 131/131P 211/211P 241/241P 321/321P 空气冷却滚动轴承2 滚动轴承 保 径 3 113/113P 123/123P 133/133P 213/213P 243/243P 323/323P 密封滚动 轴 承 4 114P 124P 134P 214P 244P 324P 密封滚动 保 径 5 115P 125P 135P 215P 245P 325P 435P 515P 535P 615P 635P 密封滑动 轴 承 6 116P 126P 136P 216P 246P 326P 密封滑动 保 径 7 117P 127P 137P 217P 247P 327P 437P 517P 537P 617P 637P 低抗压强度，1 高可钻性的软地层 高抗压强度2 的中到中硬地层 铣齿钻头
研磨性硬地层 2 3 4 1 8 高研磨性的极硬地层 2 3 4 7.2.2.2 转速：线速度以0.8～1.5m/s为宜，遇卵砾石层或严重破碎地层可降低到0.6m/s；地层完整、硬度较低、钻孔较浅时，可采用快速，用常规口径钻进的转速为70～200r/min，大口径为30～60r/min。 7.2.2.3 泵量：以满足冲洗液上返速度0.1～0.5m/s为宜，有条件时应选大值。 7.2.3 钻进工艺和操作要求： 7.2.3.1 钻头在孔底钻进时，转动应平稳，三个牙轮要同时接触孔底并能自转，回转时不得有较大的冲击现象，在下钻、加压、给进操作时，不准猛刹车、猛放绳、猛墩钻具。 7.2.3.2 钻头用后应涮洗干净，必要时可从油眼处挤入黄油或泡在机油中润滑保养。 7.2.3.3 每次提钻时，要把钻具的丝扣涮洗干净，下钻时要涂丝扣油，丝扣要上满拧紧。 7.2.3.4 在容易发生孔斜的地层中钻进时，应避免使用第一次临界钻压与第二次临界钻压之间的钻压值，并在最下部一根钻铤上加设2～3道扶正器。 7.2.3.5 在软硬交错的地层中钻进，要掌握和处理好交界面钻进操作，钻到由软变硬的地层交界面时，要将钻头提离孔底，减压1/3～1/2，用较快的转速扫孔到底，使三个牙轮全部接触硬地层，并在硬层面钻进超过钻头长度后，才准改用正常参数钻进。钻到由硬变软的地层交界面时，为防止钻头往软地层方向偏斜和孔内形成台肩，不宜刹车，不用减压，应顺其自然地钻下去。 7.2.4 牙轮空气正循环钻进应遵守以下规定： 7.2.4.1 孔口必须安装除尘装置，其排碴管口应远离现场并顺风放置。 7.2.4.2 送风管道上要安有压力表、风量表和温度计等监测仪表，并和钻压表转速表配合使用。钻进时要随时注意仪表指数的变化，以判断孔内情况，在软岩层钻进时，要根据风压来判断和掌握钻速。 7.2.4.3 牙轮空气钻进，管路中应有稳定器或减震器，钻头的风道要比冲洗液钻进所用钻头 的水道大2～4倍，并要求装有逆止阀或挡砂管。 7.2.4.4 每回次钻进，应钻具下放至距孔底2～3m处开始送风吹孔，边回转边下放钻具；提钻前，应先停止钻头回转，继续送风排碴，直至孔底干净后再提钻。 7.2.4.5 钻进所需风量应根据上返风速要求计算确定，正常钻进上返风速为15～25m/s；孔内有水，岩屑密度大时，风速应相应增大，但最大不能超过36m/s。如风速低于15m/s时，应采用泡沫剂。 7.2.4.6 遇孔内涌水量增大、排碴困难时，需加入泡沫剂辅助冲孔排碴。 7.2.4.7 为适应风速和排碴的要求，应选用直径较大的钻杆钻进，孔径为150～220mm时，选用φ89～140mm钻杆；孔径为250～310mm时，选用φ114～273mm钻杆。 7.3 硬质合金钻进 7.3.1 钻头选择和使用 7.3.1.1 钻头体应使用DZ40、DZ50和DZ75无缝钢管制造，钻头的结构、规格、机械性能以及技术要求，应符合行业标准DZ/T0055的有关规定，钻头类型应根据地层岩性和可钻性，参照表9选择。 7.3.1.2 针状合金钻头的胎块，其弧度应与钻头弧度一致，厚度与钻头壁厚相适应，钻头内 外出刃各为1～1.5mm，底出刃不得大于胎块长度的1/2，一般为10～12mm；钻镶焊胎块数： 常规口径6～8块，大口径钻头应适当增加；胎块的镶焊间距为40～50mm。 表9 水文水井钻探硬质合金钻头类型选择 钻头类型 肋骨钻头 正前角斜镶钻头 直镶钻头 密集式钻头 负前角斜镶钻头 针状合金钻头 刮刀钻头 5～7 1～4 5～6 适 用 地 层 可钻性（级） 1～4 松散、软塑、膨胀地层 较完整、均质、致密、研磨性较小地层 中等研磨性、微破碎、微裂隙地层 研磨性强、非均质、较破碎、较坚硬地层 非均质、破碎、裂隙、研磨性强地层 中等研磨性、较完整、坚硬、小裂隙地层 松软地层、不取心钻进用 岩 性 735P 835P 737P 837P 7.3.1.3 硬质合金取心钻头的水口总面积不得小于钻头体与孔壁间的环宝面积，钻进软、塑、膨胀性地层时，钻头壁上应开有水槽，水槽深度一般为1.5～2mm。 7.3.1.4 钻头上的合金，镶焊要牢固，各部出刃要一致；钻头经使用后，出现水口减小，切削具被磨钝或有崩刃时，应进行修磨，使符合要求后，才能继续使用。
7.3.1.5 钻头上扣卸扣时，应使用自由钳，细心操作，不准用不锤敲打，防止损坏合金，夹扁钻头。 7.3.1.6 孔内残留岩心超过0.5m或有脱落岩心时，应使用旧钻头将孔内岩心取出后才准下入新钻头钻进。 7.3.1.7 大口径钻头与岩心管可用丝扣连接或焊接，也允许将合金块直接焊在厚壁岩心管底端，使钻头和岩心管合为一体使用，当钻头部分被磨损后，可将其割掉，重新镶焊合金、开水口后继续使用。 7.3.2 钻进技术参数选择： 7.3.2.1 钻压：应根据岩性，取心钻头按每颗合金所需压力计算确定，不取心钻头按钻头直径单位长度所需压力计算确定，可参照表10选用。 7.3.2.2 转速：线速度以1～2.5m/s为宜，对于卵砾石、破碎地层可降低至0.6m/s，其相应转数：常规口径为150～300r/min，大口径为40～100r/min。硬度低、研磨性小、完整、致密的岩石选用较大值，反之选用较小值。 7.3.2.3 泵量：应满足冲洗液上返速度要求，常规口径钻进为0.2～0.6m/s，大口径钻进为0.1～0.4m/s为宜，其相应泵量根据孔径和上返速度计算确定。 7.3.3 钻进工艺操作要求： 7.3.3.1 正常钻进时，不得无故提动钻具和改变钻进技术参数。 7.3.3.2 钻进硬和研磨性大的岩石时，在钻压不足的条件下，不得单纯采用高转速钻进，防止切削具过快磨损。 表10 硬质合金钻进钻压选择 kN/颗 可钻性（级） 单位压力 钻头类型 硬质合金取心钻头 针状合金取心钻头 刮刀钻头、Kn/cm 注：刮刀钻头的钻压按钻头直径单位长度计算。 7.3.3.3 钻头入孔钻进一定时间后，应根据切削具被磨钝程度，适当增加钻压保持合理钻速钻进，至切削具被严重磨钝钻速明显下降时，则不宜再增加钻压继续钻进，应掌握合理提钻时机，及时提钻、修磨钻头。 7.3.3.4 在松、软、粘、塑、膨胀性地层中使用肋骨钻头或刮刀钻头钻进时，应定期扫(修)孔，消除钻孔缩径和孔壁的螺旋、键槽结构，确保钻孔圆直。 7.3.3.5 钻粒换合金钻进时，应先将孔内残留钻粒捞净后，才准下入硬质合金钻头钻进。 7.4 钻料钻进 7.4.1 钻头和钻粒要求 7.4.1.1 钻粒钻头：应采用DZ40、DZ50、DZ55无缝钢管制做，硬度以HRC28～30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。 7.4.1.2 钻粒：应采用70号、Y7、Y8等钢材制成，硬度应大于HRC50。其规格、质量和技术要求应符合有关规定要求。 7.4.2 钻进技术参数选择： 7.4.2.1 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0.3～0.4kN/cm2，在坚硬地层中采用优质钻粒钻进时可增大至0.5～0.6kN/cm2。 7.4.2.2 转速：钻头线速度以1～2m/s为宜，其相应转速，在卵砾石层或破碎层可降低到0.6m/s；常规口径时为120～259r/min，大口径为40～80r/min，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。 7.4.2.3 泵量：根据钻头直径和投粒方法选择，泵量(L/min)一般为钻头直径(cm)的2～4倍。 7.4.2.4 投粒方法和投粒量：一般可采用一次投粒法，若地层很硬，钻头直径较大时宜使用结合投粒法。一次投粒法的回次钻进投粒量，在常规口径钻进时为1～5kg/回次，大口径钻进时为6～12kg/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。 7.4.3 钻进工艺操作要求： 7.4.3.1 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。 7.4.3.2 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。 7.4.3.3 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。 7.4.3.4 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冲孔，将卡石送到钻头下部时，才能开车卡断岩心。 7.4.3.5 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，并有针对性地改进下一回次的钻进技术参数和操作。 7.4.3.6 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 7.5.1 钻头选择：一般用合金肋骨钻头。 7.5.2 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。 0．5～0。7 0．5～1。2 0．8～1。2 1．5～2 1．2～1。5 0．7～0。8 1．2～1。5 1～4级岩石 5～7级岩石 卵砾石、破碎地层
7.5.3 钻进技术参数及工艺操作：在回次钻进开始阶段，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。 7.5.4 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 7.6.1 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。 7.6.2 扩孔技术参数选择： 7.6.2.1 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0.25～0.5kN/cm，粘土层为0.3～0.6kN/cm，卵砾石层和基岩为0.8～1.5kN/cm。 7.6.2.2 转速：应根据岩性、钻头直径计算确定。线速度选择：粘土层为1.52.5m/s，砂土层为1.5～2m/s，卵砾石、破碎地层为0.6～1m/s。 7.6.2.3 泵量：应尽量采用大泵量扩孔，冲洗液上返速度不应小于0.1m/s。 7.6.3 扩孔工艺操作要求： 7.6.3.1 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。 7.6.3.2 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。 7.6.3.3 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。 7.6.3.4 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。 7.6.3.5 扩孔时，在维持孔壁不塌的原则下，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。 7.6.3.6 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，若有下降，应及时注满。 8 反循环回转钻进 8.1 施工条件与基本要求 8.1.1 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3m。 c.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。 8.1.2 反循环钻进应遵守下列基本要求 8.1.2.1 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。 8.1.2.2 要求循环管路中，内壁光滑没有变径和凹凸台面，避免岩屑堵塞管路。 8.1.2.3 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。 8.1.2.4 下钻时，不能将钻具直接下到孔底，应在距孔底0.3～0.5m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，待排渣正常后再继续钻进。 8.1.2.5 要挖设专用供水池，以防孔内突然漏水能及时补充。其供水池容积为钻孔体积的3～5倍。 8.2 射流反循环钻进 8.2.1 设备、钻具选择 8.2.1.1 射流泵 一般采用环形喷射射流泵，其规格应根据钻杆内径、引射流量进行选择。 8.2.1.2 工作泵 射流用工作泵，一般采用高扬程离心泵，亦可用往复式泥浆泵。其泵压和泵量由射流泵配套要求确定。 8.2.1.3 钻杆、钻铤 射流反循环钻进用钻杆、钻铤，可采用GB 9808标准中89、114mm钻杆；127、159、178mm钻铤。根据地层、钻孔直径等进行选择。 8.2.2 钻具组装要求 8.2.2.1 射流泵一般安装在水龙头后面，但条件具备时最好紧接主动钻杆下端安装。 8.2.2.2 当射流泵安装在水龙头后面时，排渣管、水龙头及主动钻杆的连接要牢固可靠，密封性能好，不得漏气影响效率。 8.2.2.3 循环管路布置，诮有在需要时能迅速由反循环改为正循环的装置。 8.2.3 钻进技术参数 8.2.3.1 钻杆内流体上返速度 钻杆内流体上返速度一般控制在3～4m/s。 8.2.3.2 岩屑含量 钻杆内岩屑含量一般不得超过8%～10%，孔浅时取大值，孔深时取小值。 8.2.3.3 钻杆内径 钻杆内径应根据钻孔直径的大小来选择，一般钻杆内径不得小于钻孔直径的1/10，且不宜小于70mm。 8.2.3.4 射流泵引射流流量(抽吸流量)
水文地质钻探规程
