岩土鑽掘工藝學

基本介紹

• 書名：岩土鑽掘工藝學
• 作者：鄢泰寧
• ISBN：978-7-5487-1048-6
• 定價：￥65（元） 
• 出版社：中南大學出版社
• 出版時間：2014-03
• 開本：16開

圖書信息

【作 者】：鄢泰寧

【出 版 社】：中南大學出版社

【出版時間】：2014-03

【ISBN】：978-7-5487-1048-6

【字 數】：633（千字）

【頁 碼】：（頁）

【定 價】：￥65（元）

【開 本】：16開

圖書目錄

第1章 緒 論 （1）

1.1 “岩土鑽掘工藝學”課程的內容、 地位和任務 （1）

1.2 岩土鑽掘工藝的淵源和發展概況 （1）

第2章 岩土性質及其破碎機理（10）

2.1 岩石的物理-力學性質 （10）

2.1.1 岩石按黏結狀態的分類 （10）

2.1.2 岩石的密度與容重 （11）

2.1.3 岩石的孔隙度 （12）

2.1.4 岩石的各向異性 （13）

2.1.5 岩石的強度 （14）

2.1.6 岩石的硬度 （16）

2.1.7 岩石的變形特徵及其分類 （17）

2.1.8 岩石的彈性、 脆性和塑性 （18）

2.2 土的物理-力學性質特徵（19）

2.2.1 土的物理性質特徵 （19）

2.2.2 土的力學性質特徵 （20）

2.2.3 土的工程分類 （21）

2.3 岩石的鑽進特性（21）

2.3.1 岩石的研磨性及研磨性分級 （21）

2.3.2 岩石的可鑽性及可鑽性分級 （25）

2.3.3 岩石的堅固性係數及其分級 （27）

2.3.4 岩石完整程度及裂隙性分級 （28）

2.3.5 岩石的穩定性及穩定性分級 （30）

2.4 岩石在外載作用下的破碎機理 （30）

2.4.1 壓模壓入時岩石中的應力狀態 （30）

2.4.2 壓模壓入時的岩石破碎機理 （32）

2.4.3 雙向力共同作用下岩石中的應力分布 （34）

2.4.4 雙向力共同作用下的岩石破碎機理 （35）

2.4.5 影響碎岩效果的因素 （36）

2.5 本章知識在鑽探工藝設計中的套用（36）

2.5.1 岩石性質是制定鑽探工藝的依據 （36）

2.5.2 根據岩石鑽進特性選擇鑽進方法 （37）

2.5.3 根據岩石鑽進特性設計套管系列 （37）

第3章 鑽桿柱與鑽孔結構（39）

3.1 鑽桿柱功能與組成 （39）

3.1.1 鑽桿柱的功用 （39）

3.1.2 鑽桿柱的材質 （39）

3.1.3 地質岩心鑽探用鑽桿柱的代號 （41）

3.1.4 鑽桿柱的結構 （41）

3.1.5 鋁合金鑽桿 （44）

3.2 鑽桿柱的工況（46）

3.2.1 鑽桿柱的工作狀態 （46）

3.2.2 鑽桿柱的受力 （47）

3.2.3 鑽桿柱的疲勞破壞 （50）

3.3 套管柱與鑽孔結構 （50）

3.3.1 套管柱 （50）

3.3.2 鑽孔結構設計 （51）

第4章 迴轉鑽進的孔底過程及鑽頭（54）

4.1 硬質合金鑽進的孔底碎岩過程 （54）

4.1.1 鑽探用硬質合金 （54）

4.1.2 硬質合金鑽進的孔底碎岩過程 （56）

4.1.3 硬質合金切削具的磨損 （60）

4.2 硬質合金鑽頭（62）

4.2.1 取心式硬質合金鑽頭結構要素 （62）

4.2.2 取心式硬質合金鑽頭 （65）

4.2.3 硬質合金鑽頭選型表 （67）

4.3 金剛石鑽進的孔底碎岩過程（69）

4.3.1 鑽探用金剛石 （69）

4.3.2 金剛石鑽進的孔底碎岩過程 （71）

4.4 金剛石鑽頭和擴孔器（75）

4.4.1 表鑲金剛石鑽頭 （76）

4.4.2 孕鑲金剛石鑽頭 （78）

4.4.3 金剛石擴孔器 （81）

4.4.4 金剛石鑽頭及擴孔器選型表 （82）

4.4.5 金剛石鑽頭及擴孔器的製造 （82）

4.5 PDC鑽頭及其孔底碎岩過程 （84）

4.5.1 鑽探用複合片 （84）

4.5.2 PDC鑽頭的孔底碎岩過程 （85）

4.5.3 PDC鑽頭 （88）

4.6 鋼粒鑽頭及其孔底碎岩過程 （90）

4.6.1 鋼粒及鋼粒鑽進用鑽具 （90）

4.6.2 鋼粒鑽進的孔底碎岩過程 （91）

4.7 牙輪鑽頭及其孔底碎岩過程 （92）

4.7.1 牙輪鑽頭的結構 （92）

4.7.2 牙輪鑽頭的孔底碎岩過程 （92）

4.7.3 牙輪鑽頭的分類法 （96）

4.8 全面鑽頭 （97）

4.8.1 硬質合金全面鑽頭 （98）

4.8.2 金剛石全面鑽頭 （102）

4.8.3 PDC全面鑽頭 （104）

第5章 迴轉鑽進工藝 （105）

5.1 鑽進效果指標及鑽進規程參數間的關係 （105）

5.1.1 鑽進效果指標 （105）

5.1.2 鑽進規程 （106）

5.1.3 鑽進過程中各參數間的基本關係 （107）

5.2 硬質合金鑽進工藝 （109）

5.2.1 鑽頭壓力的選擇 （109）

5.2.2 鑽頭轉速的選擇 （111）

5.2.3 沖洗液泵量及其性能的選擇 （111）

5.2.4 P、 n、 Q參數間的合理配合 （112）

5.2.5 確定最優回次鑽程時間的方法 （112）

5.2.6 自磨式硬合金鑽頭的規程特點 （114）

5.3 金剛石鑽進工藝 （114）

5.3.1 合理選擇金剛石鑽頭 （114）

5.3.2 金剛石鑽進規程 （115）

5.3.3 金剛石鑽進的臨界規程 （119）

5.3.4 金剛石鑽頭的合理使用 （121）

5.4 PDC鑽進工藝 （122）

5.4.1 PDC鑽進規程參數 （122）

5.4.2 PDC鑽頭的使用 （122）

5.5 鋼粒鑽進工藝 （125）

5.5.1 影響鋼粒鑽進效果的因素 （125）

5.5.2 鋼粒鑽進的規程選擇 （125）

5.5.3 鑽進規程合理性的判斷 （127）

5.6 牙輪鑽進工藝 （127）

5.6.1 牙輪鑽頭的選用 （127）

5.6.2 牙輪鑽頭鑽進工藝 （129）

5.7 全面鑽頭鑽進工藝 （134）

5.7.1 硬質合金全面鑽頭的規程選擇 （135）

5.7.2 金剛石全面鑽頭的合理使用及規程選擇 （138）

5.8 渦輪與螺桿鑽具鑽進 （139）

5.8.1 渦輪鑽具 （139）

5.8.2 渦輪鑽具鑽進的工藝特點 （142）

5.8.3 螺桿鑽具 （144）

5.8.4 螺桿鑽具鑽進的工藝特點 （146）

5.8.5 螺桿鑽具與渦輪鑽具的性能對比 （147）

第6章 衝擊迴轉鑽進與衝擊、 振動鑽進 （149）

6.1 概 述 （149）

6.2 液動衝擊器和氣動潛孔錘 （150）

6.2.1 液動衝擊器的結構與工作原理 （150）

6.2.2 氣動潛孔錘的結構與工作原理 （155）

6.3 衝擊迴轉鑽進用鑽頭 （159）

6.3.1 液動衝擊迴轉鑽進用鑽頭 （159）

6.3.2 氣動潛孔錘鑽頭 （162）

6.4 衝擊迴轉鑽進工藝 （165）

6.4.1 衝擊迴轉碎岩機理 （165）

6.4.2 影響衝擊迴轉碎岩效果的因素 （166）

6.4.3 衝擊迴轉鑽進規程 （167）

6.5 鋼絲繩衝擊鑽進與振動鑽進工藝 （171）

6.5.1 鋼絲繩衝擊鑽進工藝 （171）

6.5.2 振動鑽進工藝 （174）

第7章 鑽孔取樣技術與工藝 （177）

7.1 土樣的採取 （177）

7.1.1 原狀土樣的概念 （177）

7.1.2 取土的方法 （177）

7.1.3 取土器的基本技術參數 （178）

7.1.4 取土器的類型和結構 （180）

7.1.5 減少土樣擾動的注意事項 （181）

7.2 岩礦心採取 （181）

7.2.1 岩礦心採取的基本要求 （181）

7.2.2 影響岩礦心採取率與品質的因素 （182）

7.2.3 關於岩心堵塞問題 （183）

7.2.4 岩礦層取心難度分類 （185）

7.3 提鑽取心鑽具及工藝 （186）

7.3.1 卡取岩礦心的方法 （186）

7.3.2 單層岩心管 （188）

7.3.3 普通雙層岩心管 （189）

7.3.4 改進型雙層岩心管 （191）

7.3.5 孔底局部反循環取心工藝 （193）

7.3.6 組合循環式強制取心單動雙管 （196）

7.4 繩索取心鑽具及工藝 （197）

7.4.1 繩索取心鑽具及輔助工具 （197）

7.4.2 繩索取心鑽進工藝 （203）

7.4.3 液動衝擊迴轉繩索取心技術 （205）

7.4.4 局部反循環繩索取心技術 （210）

7.5 全孔反循環連續取心（樣）工藝 （211）

7.5.1 水力反循環連續取心 （212）

7.5.2 氣舉反循環連續取樣 （215）

7.6 採集氣體樣品、 岩屑和補取岩樣 （219）

7.6.1 採集氣體樣品 （219）

7.6.2 採集岩粉 （220）

7.6.3 補取岩樣 （221）

第8章 地下坑道鑽探 （223）

8.1 概 述 （223）

8.1.1 坑道鑽探的意義與特點 （223）

8.1.2 坑道鑽探的類型 （223）

8.2 坑道鑽探設備與鑽具 （224）

8.2.1 坑道鑽探設備的選擇和安裝 （224）

8.2.2 坑道鑽探用鑽具 （230）

8.3 坑道鑽進工藝 （235）

8.3.1 坑道鑽進工藝參數 （236）

8.3.2 坑道水平孔鑽進工藝特點 （236）

8.3.3 坑道定向鑽進的工藝特點 （238）

8.3.4 鬆軟突出煤層鑽進的排粉工藝 （239）

第9章 鑽孔彎曲與測量 （241）

9.1 鑽孔的空間狀態要素 （241）

9.2 鑽孔彎曲的原因與規律 （244）

9.2.1 鑽孔彎曲的條件 （244）

9.2.2 鑽孔彎曲的原因及危害 （244）

9.2.3 鑽孔彎曲的規律 （249）

9.3 鑽孔彎曲的測量與儀器 （251）

9.3.1 測量鑽孔彎曲的原理 （251）

9.3.2 測斜儀的分類與選用原則 （254）

9.3.3 非磁性礦體用測斜儀 （255）

9.3.4 磁性礦體用測斜儀 （261）

9.4 鑽孔測斜數據處理 （266）

9.4.1 測斜誤差的產生與消除 （266）

9.4.2 基於測斜數據繪製鑽孔軌跡 （267）

9.4.3 建立礦區（施工區）孔斜規律數學模型 （267）

9.5 鑽孔彎曲的預防與糾正 （268）

9.5.1 鑽孔彎曲的預防 （268）

9.5.2 鑽孔彎曲的糾正 （271）

第10章 定向鑽進工藝 （273）

10.1 定向鑽進設計 （273）

10.1.1 定向鑽孔的分類 （273）

10.1.2 定向鑽進的設計原則與內容 （274）

10.1.3 定向孔軸線基本參數的計算方法 （275）

10.2 定向鑽進造斜工具 （276）

10.2.1 偏心楔 （277）

10.2.2 連續造斜器 （278）

10.2.3 輔助造斜工具 （279）

10.2.4 造斜工具的特性對比 （281）

10.3 定向鑽進隨鑽測量儀器概述 （282）

10.3.1 有纜MWD系統 （282）

10.3.2 泥漿脈衝式MWD系統 （282）

10.3.3 電磁波式MWD系統 （285）

10.4 定向鑽進施工工藝 （286）

10.4.1 多孔底定向鑽進工藝概述 （286）

10.4.2 偏心楔定向鑽進工藝 （288）

10.4.3 連續造斜器定向鑽進工藝 （288）

10.4.4 螺桿鑽具定向鑽進工藝 （289）

10.5 定向取心技術與工藝 （291）

10.5.1 岩心定向方法 （291）

10.5.2 定向取心鑽具及其工作原理 （292）

10.5.3 由定向岩心求解岩層產狀 （294）

第11章 水文地質鑽探與水井鑽 （296）

11.1 水文地質孔和水井的鑽進方法 （296）

11.1.1 鑽孔結構 （296）

11.1.2 迴轉鑽進工藝 （300）

11.2 水井成井 （306）

11.2.1 下過濾器 （306）

11.2.2 止水與封閉 （309）

11.2.3 洗井方法 （311）

11.3 抽水試驗 （314）

11.3.1 抽水試驗概述 （314）

11.3.2 射流泵抽水 （314）

11.3.3 潛水泵抽水 （316）

11.3.4 空氣壓縮機抽水 （316）

11.3.5 抽水時水位水量的測量 （319）

第12章 複雜地層鑽進工藝及事故防治 （321）

12.1 複雜地層的分類 （321）

12.1.1 複雜地層綜合分類 （321）

12.1.2 不穩定地層分類 （323）

12.1.3 沖洗液漏失地層分類 （323）

12.2 複雜地層鑽進工藝 （324）

12.2.1 力學不穩定地層鑽進工藝 （324）

12.2.2 遇水不穩定地層鑽進工藝 （327）

12.3 典型鑽探事故的分類及處理原則 （329）

12.3.1 典型事故分類 （329）

12.3.2 防治鑽探事故的原則 （330）

12.3.3 處理鑽探事故的常用方法 （330）

12.4 處理鑽探事故的常用工具 （331）

12.4.1 打撈工具 （331）

12.4.2 切割工具 （335）

12.4.3 專用接頭 （337）

12.4.4 孔內振動器 （338）

12.5 典型鑽探事故的處理工藝 （339）

12.5.1 孔壁塌陷與崩落 （339）

12.5.2 鑽具折斷與脫落 （340）

12.5.3 卡鑽、 埋鑽、 糊鑽與燒鑽事故 （342）

12.5.4 套管事故與孔內落物 （344）

12.5.5 鑽孔漏失和湧水事故 （345）

12.5.6 鑽頭事故與偏斜事故 （346）

第13章 封 孔 （348）

13.1 封孔材料 （348）

13.1.1 水泥封孔 （348）

13.1.2 黏土封孔 （349）

13.2 封孔工藝 （350）

13.2.1 洗孔換漿 （350）

13.2.2 下隔離塞 （350）

13.2.3 孔內注漿方法 （351）

第14章 鑽孔施工設計及鑽探環境保護 （355）

14.1 鑽孔施工組織設計 （355）

14.1.1 單孔施工組織設計 （355）

14.1.2 礦區施工組織設計 （357）

14.2 鑽探環境保護 （360）

14.2.1 我國鑽探環境保護的現狀 （360）

14.2.2 鑽探環境保護的規範 （361）

第15章 坑探技術與工藝 （364）

15.1 勘探坑道的類型及用途 （364）

15.1.1 勘探坑道的類型 （364）

15.1.2 勘探坑道的用途 （365）

15.2 坑探的基本工序及岩石分級 （366）

15.2.1 坑探的基本工序 （366）

15.2.2 岩土掘進工程中岩石的分級 （366）

15.3 坑探用基本設備與機具 （368）

15.3.1 鑿岩設備 （368）

15.3.2 鑿岩機具 （375）

15.3.3 通風設備 （380）

15.3.4 排水設備 （381）

15.3.5 裝岩設備 （381）

15.3.6 運輸設備 （384）

15.4 坑探施工工藝 （385）

15.4.1 鑿岩爆破 （385）

15.4.2 巷道通風 （390）

15.4.3 裝岩運輸 （391）

15.4.4 坑道支護 （392）

15.4.5 勞動和施工組織 （392）

15.4.6 坑探技術的進步 （393）

第16章 槽探施工工藝 （394）

16.1 探槽的功能與規格 （394）

16.2 探槽開挖方法 （395）

16.2.1 手工挖掘 （395）

16.2.2 機械挖掘 （395）

16.2.3 爆破法挖掘 （400）

參考文獻 （403）