空气潜孔锤钻进技术在河南的应用发展与成效.doc

空气潜孔锤钻进技术在河南的应用发展与成效
靳双喜
摘要：“十二五”开局之年，作者概要回顾了自上世纪八十年代以来河南地质勘探行业引进、推广应用空气潜孔锤钻进技术并不断发展的历程及其成效，旨在进一步推动河南地质科技进步，着力提升河南地质工程科技水平，促进工程技术高层次人才发展，带动专业技术队伍整体水平提升，在当前实现深部找矿工程突破战略中，为河南地质找矿突破和跨越式发展做出更大贡献。
关键词：空气潜孔锤地质勘探应用发展
0、概述
空气潜孔锤钻进以其高效、优质、低耗等显著特点倍受国际钻探界的青睐，自六十年代以来已先后在一些工业发达国家得到广泛应用。我国地矿部门于1978年开始进行该项新技术应用在水文水井钻探的研究，八十年代初，原地矿部水文方法队和山西水文一队相继开展了水文水井钻探气动潜孔锤钻进技术的研究与应用工作，在河北保定、山西太原等地缺水山区的水井施工中成效显著。河南最早于1986年由省地矿厅水文一队开始研究、引进空气潜孔锤钻进技术并应用于缺水山区的水文水井钻探施工，随着对该项技术研究的深入和设备发展的日趋成熟，目前在河南已发展到地质工程施工的各个领域，工艺技术方法实现了多样化，各项技术经济指标先进，取得了十分显著的社会和经济效益，极大推动了河南地质工程施工技术进步，为河南地勘行业经济发展作出了重要贡献。
1、发展状况
1.1、水文水井钻探工程
河南省地矿厅水文一队最早于1986年开始进行气动潜孔锤钻进试验的调研、立项和设备配套，1987年7月进行水文水井钻进生产性试验研究，先后完成了《气动潜孔锤钻进试验》、《多工艺空气钻进试验》、《气动贯通式潜孔锤反循环钻进工艺研究》等多项研究项目。
1.2、金矿勘探工程
为解决河南嵩县大张乡范疙瘩金矿区复杂地层取芯困难问题，1990年长春地质学院和河南地矿厅地质二队联合开展GQ—100/44型贯通式潜孔锤反循环取芯（样）钻进试验，解决了该矿区取芯难、效率极低等问题，满足了地质技术要求，取得了良好的技术经济效果。目前吉林大学将该项技术在河南栾川县南泥湖钼矿勘探中推广应用，每年完成数千米工作量。
1.3、煤层气井工程
2003年以来，河南豫中地质勘察工程公司将气动潜孔锤钻进技术应用于煤层气抽采井施工，配备了数台套大功率、高风压、大风量空压机、增压机和先进的进口全液压动力头多功能车载钻机，在河南安阳、焦作，沁水盆地（山西省的晋城、高平、长治、阳泉、沁水、阳城、安泽等市县），陕西榆林，安徽淮南等多处煤碳基地和煤层气富集区，已完成1100余眼煤层气井施工，其中230余眼采用气动潜孔锤钻进技术，累计进尺愈11万余米。
1.4、抗旱救灾工程
1992年在豫西三门峡地区的抗旱打井工程中，采用气动潜孔锤钻进技术高效、优质的完成抗旱井3眼，解决了当地部分群众的人畜用水问题，受到了原地矿部张文岳副部长、河南省地矿厅和三门峡市政府主要领导的现场嘉奖。
2010年3月，在赴云南抗旱救灾打井施工中，采用气动潜孔锤钻进技术，26天内突击完成19眼抗旱井的施工任务，累计钻探进尺1261.70m，平均时效15m/h，累计出水量1878m3/d，解决了3.756万人的安全饮水问题，创该地区单位时间内打井数量、钻探进尺、出水量之最，率先超额完成国土资源部下达的云南抗旱钻井任务，受到了云南省政府、国土资源部的表彰和通令嘉奖。
2011年3月，在河南荥阳、巩义、博爱等地已完成钻井6眼，约1700m进尺，钻进最大深度457m、单井最大出水量45m3/h，取得了良好的的阶段性成果，目前该工程正在实施中。
1.5、国外供水井工程
1997年以来，河南地矿行业为开辟国际工勘市场，先后在非洲的加纳、几内亚、塞内加尔等非洲国家，采用气动潜孔锤钻进技术共完成城镇及农村人畜供水井工程施工项目近20余项，完成供水井施工近二千余眼，工作量10万余米，赢得了当地民众的高度赞扬和国际社会的普遍认可，为河南地矿开辟国际工勘市场做出了较大贡献，也为当前河南地矿在非洲国家实施走出去战略的地质找矿、资源开发计划奠定了良好的基础。
1.6、地灾治理工程
1995年以来，河南地矿局探矿三队采用气动潜孔锤钻进技术，完成了以《厦门惠阳大厦高边坡治理》、《小浪底水库进水口边坡锚索加固》为代表的10余项地灾治理及建设工程高边坡支护加固施工项目，完成工作量约4万余米。
2、工艺、技术方法及效果
2.1干空气钻进
采用国产W10/60型高压空压机双台并联，在可钻性为6-7级的地层条件下，钻进最大孔径Φ250mm，平均时效15m/h，单回次最高时效40m/h,单井最大出水量110m3/h，钻进最大深度796.53m，水下钻进最大深度275m。
2.2空气泡沫钻进
对空气泡沫潜孔锤钻进的设备配套、泡沫材料选型、泡沫配方等进行了较为系统的研