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论钻孔弯曲及其纠偏方法 蔡盛业 （广东高要河台金矿） 摘要：地质钻孔发生弯曲是必然的，并将影响钻探质量。因此，在钻探施工过程中，要进行钻孔弯曲测量，收集、统计和分析相关数据，总结钻孔弯曲规律；同时要分析研究钻孔发生弯曲的原因，并采取相应措施加以预防控制和纠正，以提高钻探质量。 关键词：地质钻探；钻孔弯曲；钻孔弯曲测量；纠偏方法；预防控制 中图分类号： 文献标识码： 文章编号1.1 相关概念 钻孔弯曲是指在施工中，钻孔轴线偏离了原设计方位或顶角的现象。钻孔轴线的空间位置是由钻孔深度、钻孔顶角（或倾角）及钻孔方位角三个因素来决定。其中顶角是指钻孔轴线与水平面的垂线所夹角，其余角为钻孔倾角；方位角是指从正北方向开始，顺时针到钻孔轴线在水平面上的投影所夹角。钻孔弯曲是必然的，纯直线的钻孔是不存在的，也正因为这样，将其作为一项质量标准，以免造成假象或歪曲矿体空间形态，必须对钻孔弯曲进行测量。钻孔弯曲测量是指确定钻孔轴线三要素的测量，主要是顶角和方位角的测量。一般对钻孔顶角的要求是：直孔≯2°/100m，斜孔≯3°/100m，随孔深增加可递增计算。 测量原理及仪器结构原理 钻孔弯曲测量就其测量方法的基本原理而言,可归纳如下：顶角测量用液面水平原理或悬锤原理；方位角测量用罗盘原理（利用大地磁场）或地面定向法（定盘仪、陀螺仪）。 测斜仪是测量钻孔弯曲的仪器，其种类和型号繁多，如：HF液面水平单点测斜仪、XJL型、JDP-1型单点测斜仪；JJX-2/3型、KXP-1型多点电测仪；JXK-2型两用多点电测仪；JDL-1型、JXT-247A型陀螺测斜仪等。根据河台金矿是弱磁性矿区及所施工钻孔为?46mm的情况，参照各种测斜仪的结构原理、性能指标和特点，我们选用了XJL型测斜仪，它是一种单点全测仪，下井一次只可测得一个测点的方位角和顶角。该测斜仪利用悬锤和罗盘原理，适用于非磁性矿区和孔径≮?40mm的钻孔测量。其结构原理如下：仪器的测量系（即结构框架）由上下微型滚动轴承支承，其上装有一个偏心重锤，由于重力作用使罗盘的“O”刻度盘指向弯曲方向，而顶角刻度盘平面与钻孔弯曲平面重合。其次罗盘下面有一重锤在重力作用下使罗盘水平并指出铅垂方向，这样由于两重锤的相互配合作用，罗盘内的磁针指出了方位角，其下的重锤指出了顶角，然后利用定时钟机构，将磁针及重锤锁紧固定便可提出地面进行读数。 1.3 测量方法 （1）开启定时5分钟，检测仪器顶角、方位角测量系转动灵活，时钟走时正常。 （2）视井深确定定时时间，将两仪器分别装入上、下两测筒（铜管）内（注意勿倒置），把接头拧紧，用钢丝绳或铝合金钻杆送入被测点，静止不动，待时间到后即可提出仪器读数（可取上下仪器的平均值作为测点的顶角和方位角）。 （3）按照一定的测量间距，重复第（2）步的操作，直到全孔测量完毕。 数据统计与分析 2.1 数据统计 高村和云西矿床部分钻孔的测量结果如表1所示。 2.2 钻孔弯曲规律 通过对表中相关数据进行归类和分析，我们发现钻孔的弯曲有如下的规律： （1）大部分的钻孔100m弯曲度均比较大，加权平均值达到9.23°/100m,且与钻孔开孔倾角的大小无很大关系。 （2）除个别钻孔（KZ0302）出现轻微的“S”形弯曲外，绝大多数钻孔都沿方位角方向上飘。 （3）钻孔弯曲度的大小与钻孔方位角飘移大小有一定关系：钻孔方位角飘移较大，则它的倾角上飘也相对较大。 表1 高村、云西矿床部分钻孔弯曲测量数据表 方位角、倾角:°；孔深:m；百米弯曲度：°/100m 开 孔 测 点 1 测 点 2 测 点 3 终孔 深度 百米弯曲度 方位 角 倾 角 孔深 方位角 倾 角 孔 深 方位 角 倾 角 孔 深 方位 角 倾 角 1 KZ2901 160 85 30 155 83.5 70 155 79.5 90 7.86 2 KZ0802 160 89 10 160 88 60 160.5 83.5 110 161 86 116.5 2.73 3 KZ2802 171 88 10 156 83 40 150 79.5 41.4 21.25 4 KZ2502 160 88 20 159 86.5 60 156 82.5 71.4 9.17 5 KZ3303 160 85 20 161 83.5 50 161 82 100 162 80 110.4 5 6 KZ2402 160 84 15 156 82 50 150 76 76 16 7 KZ2803 160 83 30 163 79 70 166 75 75 11.43 8 KZ1501 160 80 81 155 75.5 140