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0绪论1

0.1钻探技术的发展概况1

0.2钻探工程常用方法3

0.3钻探工程技术应用现状5

0.4国内外钻探技术与装备现代化7

0.5国外钻探技术研发新动向11

复习与思考题13

1岩石的性质与可钻性14

1.1岩石的物理性质14

1.1.1岩石的密度和孔隙率15

1.1.2岩石的含水性、透水性16

1.1.3岩石的松散性、裂隙性16

1.1.4岩石的流散性、稳定性16

1.2矿山岩石的力学特性17

1.2.1岩石（体）的几个重要概念17

1.2.2岩石的强度18

1.2.3岩石的硬度23

1.2.4岩石的研磨性26

1.2.5岩石的弹性、塑性和脆性29

1.3岩石的可钻性及其划分30

1.3.1岩石的可钻性指标31

1.3.2岩石坚固性系数31

1.3.3岩石的可钻性划分法32

1.4岩石的破碎机理34

1.4.1岩石破坏基本形式34

1.4.2受压岩石的弹性应力状态34

1.4.3钻头静动压入时的岩石破碎机理36

1.4.4受载荷作用时岩石破碎的影响因素36

1.5岩体结构面的特征38

1.5.1结构面的类型38

1.5.2结构面的分级39

1.5.3结构面的几何特征39

1.5.4结构面的状态40

1.5.5结构面的胶结情况及充填情况42

复习与思考题43

2钻机44

2.1液压传动基本知识44

2.1.1液压传动概论44

2.1.2液压泵和液压马达47

2.1.3液压缸53

2.1.4液压控制阀54

2.1.5液压基本回路61

2.2坑道用钻机66

2.2.1钻机概述66

2.2.2钻机的类型66

2.2.3 ZDY （MK）系列钻机原理分析68

2.2.4 ZDY钻机应用现状77

2.3 ZYW-3200煤矿全液压钻机78

2.3.1用途、范围及组成结构78

2.3.2钻机型号及主要技术参数79

2.3.3钻机工作原理81

2.4一般坑道钻机维护与检修方法85

2.4.1 MK （ZYW）系列钻机单动操作85

2.4.2 MK （ZYW）系列钻机事故处理86

复习与思考题92

3硬质合金钻进94

3.1硬质合金钻进原理94

3.1.1硬质合金钻进特点94

3.1.2硬质合金钻进破碎岩石机理95

3.1.3硬质合金的特性100

3.2硬质合金钻具102

3.2.1硬质合金的形式102

3.2.2硬质合金钻头种类103

3.2.3典型的硬质合金钻头104

3.3硬质合金钻进的操作及注意事项106

3.3.1钻头类型及钻进规程的合理选择106

3.3.2硬质合金钻进的操作规程109

3.3.3合理回次进尺时间的确定110

复习与思考题111

4金刚石切削钻进112

4.1钻探用金刚石112

4.1.1金刚石的分类112

4.1.2金刚石的性质113

4.1.3矿山钻探用天然金刚石的分级114

4.1.4钻探用聚晶金刚石和复合片116

4.2金刚石钻进原理118

4.2.1粗粒金刚石破碎岩石过程118

4.2.2细粒金刚石破碎岩石过程119

4.2.3钻进时孔底破碎岩石过程119

4.3金刚石钻头120

4.3.1金刚石钻头的分类120

4.3.2金刚石钻具122

4.3.3金刚石扩孔器127

4.4金刚石钻进工艺顺序128

4.4.1开孔128

4.4.2金刚石钻头、扩孔器的选择和使用128

4.4.3金刚石钻进技术参数130

4.4.4金刚石钻进事故预防措施131

复习与思考题132

5回转钻进工艺133

5.1钻进效果指标与规程参数关系133

5.1.1钻进效果指标和规程133

5.1.2钻进过程中各参数之间的影响135

5.2硬质合金钻进工艺141

5.2.1钻头压力和轿速的选择141

5.2.2冲洗液泵量及其性能的选择143

5.2.3最优回次钻程时间确定方法144

5.3全面钻头的钻进工艺规程145

5.3.1翼片（刮刀）式全面钻头的规程选择145

5.3.2干式螺旋钻的规程选择146

5.4回轿钻进的操作147

5.4.1钻场要求147

5.4.2钻机稳装要求147

5.4.3开孔及钻进中的要求147

复习与思考题148

6复杂岩层钻孔成孔工艺149

6.1试验场钻孔岩石采样及力学测试149

6.1.1取样地点、加工及测试内容149

6.1.2岩石物理力学试验结果152

6.2钻孔稳定性三维数值模拟分析160

6.2.1建立数值模型及结果分析160

6.2.2钻孔稳定性影响因素数值分析171

6.3钻孔破坏失稳理论分析182

6.3.1抽采钻孔二次应力的弹性分布183

6.3.2抽采钻孔二次应力的塑性分布186

6.4钻孔成孔控制工艺188

6.4.1抽采钻孔成孔控制方案Ⅰ——增加钻孔围压188

6.4.2抽采钻孔成孔控制方案Ⅱ——提高钻孔围岩力学强度190

6.5工程实践案例192

6.5.1丁集矿目标区实施192

6.5.2钻孔固孔工艺方法194

复习与思考题195

7钻孔定向施工及应用197

7.1钻孔轨迹要素与空间位置197

7.1.1钻孔轨迹的基本要素197

7.1.2钻孔的空间位置198

7.1.3钻孔轨迹弯曲强度200

7.1.4钻孔弯曲及其规律性201

7.1.5钻孔弯曲的危害与影响因素202

7.2钻孔弯曲测量209

7.2.1钻孔测斜209

7.2.2非磁性矿区常用测斜仪210

7.3钻孔弯曲的预防与纠偏214

7.3.1按钻孔弯曲规律设计钻孔214

7.3.2按方位角变化规律调整钻孔设计215

7.3.3采用合理的钻具结构215

7.3.4预防钻孔弯曲的措施216

7.4坑道定向钻进技术218

7.4.1坑道钻探的特点和钻孔类型218

7.4.2近水平定向钻进技术218

7.4.3定向钻进技术的应用220

7.5淮南矿区钻探工程实例221

7.5.1谢桥煤矿抽排区突出煤层顺层长钻孔施工技术221

7.5.2潘一矿1721 （3）运输上山水文孔施工安全技术225

7.5.3顾桥矿1115 （1）轨道顺槽掘进排放钻孔施工技术232

复习与思考题235

8钻探安全与钻孔设计236

8.1回转式钻机操作安全规程236

8.1.1开工前的检查236

8.1.2钻机的正确操作方法236

8.1.3使用注意事项237

8.1.4运转中的操作与维护238

8.2钻探安全事故及处理方法239

8.2.1影响钻孔内发生事故的原因分类239

8.2.2处理事故的基本原则239

8.2.3常遇事故及其处理方法239

8.2.4钻探遇到断层带时的事故分析与处理方法240

8.2.5孔内坍塌造成的埋钻事故分析与处理方法241

8.2.6松软煤层钻进中造成的塌孔事故分析与处理方法242

8.3钻探施工安全管理245

8.3.1钻进中处理事故的基本要求245

8.3.2对钻进班报记录的要求245

8.3.3钻场管理制度246

8.3.4钻孔施工埋钻、断钻事故分类248

8.3.5事故的处理方法248

8.3.6施工要求249

8.4坑道防突钻孔安全设计249

8.4.1钻孔设计基础参数249

8.4.2穿层钻孔的设计250

8.4.3石门揭煤钻孔设计251

8.4.4上下山揭煤钻孔设计257

8.4.5煤巷防突钻孔设计261

8.4.6上下山煤巷掘进工作面钻孔设计264

8.5矿井瓦斯抽采钻孔施工实例269

8.5.1工程实例一269

8.5.2工程实例二274

复习与思考题284

9钻探工艺课程设计286

9.1设计内容提要286

9.1.1施工矿区岩石的主要物理力学特性及可钻性286

9.1.2钻孔及钻探工作量286

9.1.3设备选择及施工安排287

9.2钻探技术设计288

9.2.1确定矿区的钻孔结构288

9.2.2冲洗液与护壁堵漏290

9.2.3硬质合金钻进方法296

9.2.4质量保证技术措施298

9.2.5定向钻孔的设计299

9.2.6钻场施工安全技术措施300

9.2.7钻探设计样本300

9.2.8设计内容及步骤301

9.2.9课程设计时间安排与质量要求304

复习与思考题304

10钻探工技能与考核305

10.1鉴定基本要求（钻探工）305

10.1.1鉴定对象305

10.1.2申报条件305

10.1.3考评员的条件及构成305

10.1.4鉴定方式及鉴定时间305

10.2鉴定内容306

10.2.1初级钻探工鉴定内容306

10.2.2高级钻探工鉴定内容307

10.3考核与评分309

10.3.1 “ 双结合”309

10.3.2“两考评”考核310

附表1丁集矿-910m水平11-2西大巷、1412切眼岩石物理力学试验结果314

附表2 MK系列钻机参数对照表316

参考文献317