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第一章 非金属矿地层可钻难易程度的分析与分类1

第一节 概述1

第二节 地层可钻难易与现行岩石可钻性的异同3

第三节 非金属矿地层可钻难易的分类5

一、非金属矿地层的四类分级表的提出5

二、地层坚固性与完整性讨论10

三、矿岩研磨性讨论14

四、地层可钻难易分析的研究方向19

第四节 各非金属矿种的地层可钻难易程度的分析21

一、石灰岩矿床地层分析21

二、石膏矿床地层分析23

二、菱镁矿矿床地层分析24

四、滑石矿床地层分析25

五、新型陶瓷原料矿床地层分析27

六、火山喷发的酸性熔岩有关的非金属矿床地层分析28

七、叶蜡石矿床地层分析30

八、刚玉及高铝矿物矿床地层分析31

九、萤石矿床地层分析32

十、石墨矿床地层分析32

十一、石棉矿床地层分析34

十二、云母及蛭石矿床地层分析35

十三、长石矿床地层分析36

十四、饰面石材矿床地层分析37

十五、玻璃硅质原料矿床地层分析39

第二章 非金属矿岩的破岩过程50

第一节 矿岩破碎过程的变形特征50

第二节 破岩过程的关键——裂纹的产生53

第三节 复合片(PDC)钻头的孔底破岩过程55

第四节 纤维状矿岩的纤束切割机理57

第五节 非金属矿Ⅳ类地层破岩过程分析59

第三章 建材地质系统的钻探设备63

第一节 建材地质钻探设备使用概况63

第二节 建材地质钻探设备的合理选用66

一、建材地质钻探设备选用的基本要求66

二、非金属钻探设备的合理选用67

第三节 建材地质钻探设备的革新和改造68

一、建材-300型全液压金刚石钻机的研制68

二、XJ100-1型手把钻机的改造68

三、JP-70/30型轻便泥浆泵的研制72

四、人字型直斜孔多用钻塔73

第四节 非金属钻探设备选用的趋向73

第四章 非金属钻探用钻头的类型、结构及其使用效益75

第一节 建材地质系统使用的硬合金钻头75

第二节 非金属钻探的复合片(PDC)钻头系列85

一、复合片的选用85

二、复合片的排列及唇面造型87

三、复合片钻头的水路设计91

四、不同矿种复合片钻头的类型设计94

第三节 Ⅲ类软硬地层的复合片钻头103

第四节 建材地质钻探金刚石钻头的选用112

第五章 非金属钻探的冲洗液及护壁堵漏125

第一节 建材地质钻探冲洗液及护壁堵漏的现状125

第二节 非金属矿地层钻进冲洗液的选择128

一、金刚石钻进冲洗液的选择128

二、绳索取心钻进冲洗液的选择132

第三节 空气钻进134

一、设备选择与现场布置135

二、钻具及钻头的选择136

三、钻进技术参数137

四、应注意的几个问题139

五、事故预防和处理140

第四节 非金属钻探护壁堵漏142

一、水泥护壁堵漏142

二、水玻璃浆液堵漏144

三、聚丙烯酰胺絮凝交联堵漏146

四、钻孔堵漏片(剂)147

第五节 冲洗液选择与使用实例149

一、石灰岩矿钻进冲洗液149

二、石膏矿钻进冲洗液150

三、滑石矿钻进冲洗液153

四、高岭土矿钻进冲洗液156

五、石英砂岩矿钻进冲洗液158

六、水泥用粘土类矿钻进冲洗液159

第六节 提高非金属钻探冲洗液与护壁堵漏的工艺水平161

第六章 非金属钻探的取心技术169

第一节 岩矿心采取综述169

一、对岩矿心采取质量的要求169

二、影响岩矿心采取质量的因素170

三、提高岩矿心采取质量的措施171

第二节 部分非金属矿种的钻探取心技术172

一、石棉矿的取心技术173

二、石墨矿的取心技术180

三、石膏矿的取心技术185

四、滑石矿的取心技术188

五、石灰岩矿的取心技术191

六、石英砂岩矿的取心技术196

第三节 非金属矿钻探的取心工具选型表199

第七章 建材地质系统的绳索取心钻进206

第一节 概述206

第二节 绳索取心钻进的金刚石钻头207

一、按地层可钻难易程度选择金刚石钻头207

二、钻头时效和寿命的分析208

一、提高打捞成功率，延长提钻间隔210

三、综合考虑钻进技术参数，实现高效、低耗钻进210

第三节 提高绳钻效益的讨论210

二、时效及打捞间隔、提钻间隔对台效的影响212

三、压缩非生产时间，进一步提高纯钻率214

第四节 建材浅孔绳钻高效钻进的实例214

第八章 提高坚硬“打滑”石英岩类矿钻进效益的途径217

第一节 石英岩类矿的性质及特点217

第二节 坚硬“打滑”石英岩类的高效钻进方法219

第三节 液动冲击回转钻进坚硬“打滑”石英岩类具有的优势222

第四节 北京总队应用冲击回转钻进坚硬“打滑”石英岩类，三年迈出三大步的体会224

一、冲击器的选用224

二、金刚石钻头的选用226

三、优化钻进工艺228

四、要重视生产技术的科学管理229

第九章 水平及大斜度钻孔的钻进技术231

第一节 水平及大斜度钻孔的出现及发展231

第二节 钻进前的准备234

一、设备选择234

二、钻场的修建237

三、设备布置239

四、水平钻进设备基础及附属设施240

第三节 钻具的输送方案及钻孔结构242

第四节 钻进工艺244

一、普通硬质合金和金刚石钻进245

二、绳索取心钻进250

三、反循环连续取心钻进252

四、冲击回转钻进252

第五节 钻孔弯曲的原因及其防治253

第六节 应用远景和研究方向255

第十章 取样钻在非金属钻探中的应用257

第一节 概述257

第二节 钻进方法与钻进工艺261

第三节 孔内事故的预防与处理265

一、取样钻的正确使用266

第四节 取样钻的正确使用与维护266

二、重视汽油机的维护与保养267

第五节 取样钻应用前景及需解决的问题269

第十一章 非金属矿种的钻探技术(一)270

第一节 石灰岩矿钻探技术270

一、硬合金钻进270

二、金刚石钻进272

三、复合片钻头钻进278

四、石灰岩矿床顶漏钻进280

五、岩溶发育地层钻进281

一、硬合金钻进282

二、金刚石钻进282

第二节 石英砂岩矿钻探技术282

第三节 石英砂矿钻探技术284

一、石英砂矿的钻探特点284

二、钻孔结构及钻探机具284

三、钻进工艺285

四、实例介绍286

五、钻进时注意事项287

第四节 饰面石材矿钻探技术288

一、花岗岩矿钻探技术289

二、大理岩矿钻探技术291

一、第三系石膏矿钻探技术294

第十二章 非金属矿种的钻探技术(二)294

第一节 石膏矿钻探技术294

二、寒武系石膏矿钻探技术296

三、石膏矿钻探技术的特征297

第二节 石墨矿钻探技术298

一、区域变质型石墨矿钻探技术298

二、接触变质型石墨矿钻探技术302

三、岩浆热液型石墨矿钻探技术302

第三节 石棉矿钻探技术302

一、超基性蛇纹石石棉(横棉)矿钻探技术303

二、提高钻进效率的途径306

三、超基性蛇纹石石棉(纵棉)钻探技术310

四、镁质碳酸盐岩中的石棉矿钻探技术312

五、角闪石石棉矿钻探技术313

第四节 滑石矿钻探技术314

一、大口径钻进314

二、小口径钻进316

三、滑石矿床钻探中的主要问题及80年代取得的成效317

四、滑石矿地层钻进要点319

第五节 粘土类矿钻探技术320

一、高岭土矿钻探技术320

二、膨润土矿钻探技术323

三、水泥配料(黄土、粘土、泥岩等)钻探技术325

四、凹凸棒石粘土矿钻探技术326

五、其他粘土类矿床327

第六节 硅藻土矿钻探技术328

一、钻进工艺328

二、钻探中存在的主要问题329

三、可供推广采用的钻探技术329

第七节 萤石矿钻探技术330

第八节 硅灰石、透辉石矿钻探技术331

第九节 绢英岩类矿钻探技术333

第十节 叶蜡石矿钻探技术335

第十一节 云母矿钻探技术336

主要参考文献341