SL/T 291-2020 水利水电工程钻探规程（附条文说明）

SL ICS93.020 P 13

中华人民共和国水利行业标准

SL/T 291——2020替代SL291—2003

水利水电工程钻探规程

Code of drilling for water and hydropower projects

2021-02-28实施2020-11-30发布

中华人民共和国水利部 发布

根据水利行业标准制修订计划安排，按照SL1—2014《水利技术标准编写规定》的要求，对SL291—2003《水利水电工程钻探规程》进行修订。

本标准共12章和6个附录，主要内容有∶基本规定；准备工作；硬质合金钻进、金刚石钻进、绳索取心钻进、金刚石复合片钻进、冲击钻进、液动冲击回转钻进、空气潜孔锤钻进等钻探方法与工艺；定向钻探；内河、冰上等水域钻探；冲洗液和护壁堵漏；钻孔取样；孔内事故预防和处理；钻探质量与验收；安全生产。

本次修订的主要内容有∶

——增加了基本规定；

——增加了大口径金刚石钻进、金刚石复合片钻进、液动冲击回转钻进、无泵反循环钻进、螺旋钻进、声频振动钻进；

——增加了定向钻探；

——增加了钻孔取样；

——增加了钻孔验收表、取心钻具管材匹配、钻杆参数、套管及接头基本尺寸4个附录；

——取消了覆盖层钻探及特殊地层钻探，部分内容列入第5章和第9章；

——删除了钢索桥钻探、近海钻探；

——删除了大口径钻探；

——删除了原规程附录C岩芯牌。

本标准所替代的历次版本为∶————SL 291—2003

1.0.1 为规范水利水电工程钻探行为，统一钻探方法、工艺和技术要求，保障钻探质量和作业安全，制定本标准。

1.0.2 本标准适用于水利水电工程地质勘察钻探工作。

1.0.3 钻探工作应以地质勘察工作大纲和钻探任务书为依据进行准备和施工，勘察单位可根据实际情况，制定实施细则。

1.0.4 本标准主要引用下列标准∶

GB/T9808 钻探用无缝钢管

GB/T16950 地质岩心钻探钻具

GB/T18376.2 硬质合金牌号 第2部分∶地质、矿山工具用硬质合金牌号

GB/T50123 土工试验方法标准

GB/T50585 岩土工程勘察安全标准

SL31 水利水电工程钻孔压水试验规程

SL320 水利水电工程钻孔抽水试验规程

SL345 水利水电工程注水试验规程

1.0.5 水利水电工程钻探除应符合本标准规定外，尚应符合国家现行有关标准的规定。

2.1.1 岩石可钻性 rock drillability

评价岩石被钻碎难易程度的综合性指标。

2.1.2 岩石研磨性 rock abrasiveness

岩石磨损碎岩工具的性能。

2.1.3 定向钻探 directional drilling

利用钻孔自然弯曲规律或采用人工造斜工具使钻孔轴线按设计轨迹延伸的一种钻探方法。

2.1.4 定向取心 directional coring

采用机械式岩心定向仪确定孔内岩心空间产状的取心工艺方法。

2.1.5 钻孔方位角 azimuth angle of borehole

自正北向开始沿顺时针方向与钻孔轴线上某点沿轴线延伸方向的切线水平投影之间的夹角。

2.1.6 钻孔顶角 drift angle of borehole

钻孔轴线上某点沿轴线延伸方向的切线与铅垂线之间的夹角。

2.1.7 钻孔倾角 dip angle of borehole

钻孔轴线上某点沿轴线延伸方向的切线与其水平投影间的夹角。

2.1.8 冲洗液 drilling flushing fluid

钻进中用于冷却钻头、排除岩粉、保护孔壁、传递动力及平衡地层压力的液体。

2.1.9 泥浆 mud

黏土颗粒均匀而稳定地分散在水或油中所形成的冲洗液。

2.1.10 植物胶无固相冲洗液 vegetable glue drilling fluid

without clay

以植物胶为基浆原料并经适当改性的无黏土冲洗液。

2.1.11 潜孔锤 down-the-hole hammer

以冲洗液或压缩空气驱动活塞冲锤往复运动产生轴向冲击作用的装置。

2.1.12 烧钻 bit burnt

钻进中因冷却不良，使钻头烧毁或与孔底岩石烧结在一起的孔内事故。

2.1.13 掉钻 rod drop

钻进过程中因遇洞穴、架空层、裂缝等导致钻具突然下落的现象。

2.1.14 埋钻 drill rod burying

孔内钻具被岩粉、岩屑沉淀、流砂、孔壁坍塌物埋住，不能回转或提升，冲洗液不能流通的现象。

2.1.15 卡钻 drill rod sticking

因孔壁掉块，生成键槽或缩径或有异物落入，使孔内钻具提升受阻的现象。

2.1.16 岩心采取率 core recovery percentage

由孔内取出的岩心长度与对应钻孔实际进尺的百分比。

3.0.1 钻孔规格代号及对应的公称口径可按表3.0.1的规定选择。

3.0.2 钻孔成孔口径应根据钻孔取样、测试要求、地层条件和钻进工艺等因素确定，并应符合表3.0.2的规定。

3.0.3 钻孔深度分级宜符合表3.0.3的规定。

3.0.4 岩石可钻性分级应符合附录A的规定。

3.0.5 钻探用管材的钢级和机械性能应符合GB/T 9808的规定。

3.0.6 布置有压水试验、抽水试验、注水试验的钻孔，钻进过程中应符合SL31、SL320和SL345的有关规定。

3.0.7 十字板剪切、静力触探、动力触探、标准贯入、旁压试验等钻孔内土工原位测试应符合GB/T50123的有关规定。

3.0.8 设备搬迁和修建钻场应减少对周边植被林木的破坏。作业过程中应按环境保护要求对油液排放、冲洗液排放、弃土弃渣处理、噪声、振动等进行控制。终孔后应恢复占用的农田、耕地和植被。

4.1.1 钻探作业前，应熟悉地质勘察工作大纲及钻探任务书的各项要求，进行现场实地踏勘，了解钻探区域的地质、地形地貌、交通、场地、水源等自然条件，编制钻探作业计划。对深孔、超深孔、水平孔、斜孔以及其他有特殊要求的钻孔应单独编制专项作业方案。

4.1.2 钻探作业计划宜包括以下内容∶

1 任务来源和工程概况。2 钻探目的与任务。3 执行的相关法律法规和技术标准。4 资源配置。5 钻探方法与工艺。6 进度计划及保证措施。7 钻探质量保证措施。8 环境与职业健康安全管理。

4.1.3 钻探开工前，应做好技术交底和安全交底工作。

4.2.1 钻进方法宜针对岩层特点，依据岩石的硬度、可钻性级别、研磨性，结合钻孔口径、钻孔深度以及技术经济合理性等因素进行选择，并宜符合表4.2.1的规定。

4.2.2 中深孔及以上级别钻孔，宜采用金刚石绳索取心钻进方法。

4.2.3 定向孔、多分支孔及孔斜治理宜采用定向钻进方法。

4.3.1 钻机类型及型号应根据地层条件、钻进方法、钻孔深度、钻孔结构、作业环境等方面进行选择。

4.3.2 水泵类型及型号应根据钻孔深度、钻孔结构、钻进方法、冲洗液类型、钻孔试验要求等方面进行选择。

4.3.3 钻塔类型应根据钻孔深度、钻机型式、钻孔角度等方面进行选择。浅孔宜选用三角钻塔、A字钻塔、桅杆式钻塔等；深孔、超深孔宜使用四角钻塔；斜孔宜选用A字钻塔或直斜两用钻塔。

4.3.4 钻具组合应根据地质情况、钻孔结构、钻进方法、技术要求、取心质量指标等方面选择。

4.3.5 设备机具进场前，应按其使用说明书或有关技术资料进行全面检修和维护保养，确保设备机具保持正常的技术性能和良好的使用状态。

4.3.6 设备机具应按操作规程使用，不得超负荷和带病运行；出现故障或异常状况，应立即检查和排除。

4.3.7 设备机具使用过程中，应按机械维护操作规程和有关技术要求进行维护保养，保持钻探设备的清洁和润滑部位的润滑良好。

4.3.8 设备机具的使用和检修应做好记录与存档工作。

4.4.1 修建钻场应符合下列要求∶

1 确定孔位应符合钻孔任务书要求，同时应考虑施工的安全和方便，钻孔定位后不得擅自移位。

2 应根据选用的钻机、钻塔等设备类型平整修建钻场，场地面积应满足作业需要。

3 钻场地基应坚实。修建钻场时应建好冲洗液循环系统和排水沟。

4 钻场位于斜坡上时，可选择桁架式钻场或采用斜坡填筑方式，填方部位不得大于场地面积的1/3，填方部分应采取防止坍塌和溜方措施。

5 深孔或土质松软场地，钻塔基础宜采取加固措施。钻场处于陡坡和陡崖时，应预防陡坡滚石和崖上活石坠落。

6 雨季施工期，应根据地形条件对钻场采取加高地基或修建排水沟、建防洪堤等保护措施。

4.4.2 便道修建在陡坡、悬崖等危险地段应设置安全防护栏，并应符合下列规定∶

1 便道宽度不宜小于2m。

2 便道应避免急弯、陡坡。

3 架空索道应有可靠的设计和检验，索道上、下站宜设置设备存放场所。

4.4.3 钻探设备安装、拆卸与搬迁应符合下列要求∶

1 钻探设备应固定在连成一体的基台上，安装应做到稳固、周正、水平，连接螺栓应加垫固紧。钻孔中心与立轴和天车前沿应在同一条直线上。皮带、链条等传动部位应安设防护装置。

2 立放钻塔时，左右两边应设置牵引绳，钻塔不应自由摔落，钻塔起落危险范围内严禁站人。

3 拆装机械时，不应猛敲乱打，防止零部件的孔眼及通路堵塞，做好零部件的存放保管工作。

4 设备装卸车和搬迁时，应采取防砸落、防翻倒措施。

5 在山区、陡坡、地形复杂、道路条件恶劣等情况下搬迁，应事先进行线路勘查，并认真制定钻场搬迁计划，做好组织和管理工作。

6 钻场设施全部安装完成后，应作好维护、调试工作，对机械设备进行试运行，经检查验收，达到各项标准要求后方可正式开钻。

1总则……………………………………………………………1

2术语和符号……………………………………………………2

2.1术语…………………………………………………………2

2.2符号…………………………………………………………3

3基本规定………………………………………………………4

4准备工作………………………………………………………6

4.1作业计划……………………………………………………6

4.2钻进方法选择………………………………………………6

4.3设备机具选择与使用…………………………………………7

4.4作业准备……………………………………………………8

5钻探方法与工艺………………………………………………10

5.1硬质合金钻进………………………………………………10

5.2金刚石钻进…………………………………………………13

5.3绳索取心钻进………………………………………………17

5.4金刚石复合片钻进…………………………………………20

5.5冲击钻进…………………………………………………21

5.6液动冲击回转钻进…………………………………………22

5.7空气潜孔锤钻进……………………………………………24

5.8其他钻进方法………………………………………………27

6定向钻探………………………………………………………29

6.1钻孔设计…………………………………………………29

6.2造斜机具与测量仪器的选择…………………………………29

6.3钻进作业…………………………………………………30

7水域钻探………………………………………………………34

7.1一般规定…………………………………………………34

7.2漂浮钻场…………………………………………………35

7.3架空钻场…………………………………………………37

7.4冰上钻探…………………………………………………39

8冲洗液和护壁堵漏……………………………………………40

8.1冲洗液……………………………………………………40

8.2护壁堵漏…………………………………………………42

9钻孔取样………………………………………………………46

9.1土样采取…………………………………………………46

9.2岩心采取…………………………………………………50

9.3定向取心…………………………………………………52

9.4土试样、岩心保护与管理…………………………………54

9.5水文地质观测与水样采取…………………………………55

10孔内事故预防和处理………………………………………58

10.1孔内事故预防……………………………………………58

10.2孔内事故处理……………………………………………59

11钻探质量与验收……………………………………………61

11.1钻探质量…………………………………………………61

11.2钻探验收…………………………………………………63

12安全生产……………………………………………………64

12.1一般规定…………………………………………………64

12.2钻场安全规定……………………………………………64

12.3钻进过程安全规定…………………………………………66

12.4水域钻探安全规定…………………………………………67

附录A岩心钻探岩石可钻性分级表…………………………69

附录B取心钻具管材匹配……………………………………71

附录C钻杆参数………………………………………………73

附录D套管及接头基本尺寸…………………………………83

附录E钻探班报表……………………………………………85

附录F钻孔验收表……………………………………………89

标准用词说明……………………………………………………90

标准历次版本编写者信息………………………………………91

条文说明…………………………………………………………93

投稿会员：古德

土木圣经9.9