定向钻需要哪些仪器

A. 顶管和水平定向钻的设备名称

摘要 亲，早上好！顶管和水平定向钻的设备名称？

B. 定向钻施工应该注意些什么

采用机械化施工，工期缩短，施工迅速，提高了工作效率，节约成本。
对交通影响小，需要的作业空间小。
对已有埋设物的障碍物处理减至最小限度。
减少因施工发生房屋龟裂和路面下陷。
工人不需进入危险区作业，可保护工人安全，减少了意外事故的发生。
所需开挖空间少，容易安全防护。
适合穿越公路、铁路、河流、高速公路等处的埋管施工。
在人口密集地区，对市民的生活影响很小。</ol>

C. 非开挖施工设备有哪些

从大到小有三类：第一类为开建地铁隧道的盾构机，第二类为开建大型排污管道的液压千斤顶，第三类为敷设电力、通信小型管道的定向钻机。第一类包括：盾构三个仓、GPS操作平台、轨道、通风设备、动力站、发电机组、泥浆设备、龙门吊等。第二类包括：微型盾构、全站仪、千斤顶、动力站、发电机组、三角吊、泥浆泵、吊车等。第三类包括：定向钻机、探测仪、导向仪、泥浆罐、焊机等。

D. 定向钻工程都需要做什么资料

是什么方面的，建筑工程方面，你所说的是基础桩进行施工时的一种方式。

E. 受控定向钻探方法

（一）受控定向钻探方法概述

受控定向钻探是用专用的钻探造斜工具及相应的钻探工艺，按设计轨迹进行人工控制 钻孔方向，使钻孔按最终设计的空间坐标钻到预定目的层的钻探方法，是钻探工程技术中 先进而复杂的一项高新技术。用这种方法完成的定向钻孔，按钻孔的空间形态可分为单定 向孔、分支孔、垂直平面羽状孔和集束孔，如图6-11所示^{［51，52］}。

图6-11 定向孔空间形态类型示意图

定向钻探技术主要包括定向钻孔设计、造斜和定向器具、随钻测量和施工技术等。其技术核心是造斜工具、定向器具和随钻测量系统。

国内造斜工具主要有偏心楔、连续造斜器、有孔底动力机配合的造斜工具3种。在固体矿产钻探中应用较多的是LZ系列（图6-12）、CK系列（图6-13）连续造斜器和YL系列螺杆钻（图6-14）。

图6-12 LZ-54连续造斜器

图6-13 CK型连续造斜器

图6-14 勘探技术研究所研制的YL型螺杆钻具

定向器具常用仪器有BD-14、DD-1和GZ-18等。随钻测量系统国际上广泛应用的有 DOT、EYE、BJ-休斯系统等，国内常用的有ZS-1型、YS-1型两种。

20世纪80年代至90年代初，定向钻探在国内固体矿产钻探中得到了较广泛的应用。据不完全统计，地矿系统已在12个省局中19个队的24个矿区和冶金、有色、煤田系统中 5个队的8个矿区得到应用，施工定向钻孔177个，累计工作量85326.29 m，节约进尺约 27203.93 m，节省生产费用近400万元，地质效果和经济效益显著^［52］。

在深部找矿钻探中，当受到某些特殊环境、复杂地层和矿体形态等条件的制约时，采 用常规钻探方法和技术就很难达到地质目的。譬如，地表建筑、江河、湖泊等地下埋藏的 矿体；深部隐伏陡斜矿体、异形矿体（如“U”、“S”形）；强致斜地层下部的矿体；发生 严重孔内事故遇阻及严重孔斜等。在这种情况下，就应采用定向钻探技术来解决。因为这 不仅能够节省钻探场地和钻探工作量，节约钻探成本，而且能够解决常规钻探方法无法完 成的勘探任务，达到地质找矿目的。这对深部找矿具有特别重要的意义。

受控定向钻探的主要优点：

（1）能确保钻探工作质量，取得更好的地质效果。与普通钻孔相比，定向孔的控制见矿精度（目标点精度）高，地质资料更加准确、可靠；可控制穿矿遇层角，使之处在比较 理论的数值范围内，更好地揭露矿体形态、层数。如安徽李楼镜铁矿区定向钻探施工。

（2）能解决常规钻探很难解决或无法解决的施工难题。当因地表条件限制，如地势险峻或地表有建筑、江河、湖泊等限制或上部地层钻进极为困难等，可设计采用定向钻探技 术，避开上述困难，完成钻探施工任务。如江苏迂里银铅锌矿、四川唐家金银铅锌矿定向 钻探等^［51］。

（3）能节约大量钻探工作量和钻探费用。采用定向钻探，除单孔底定向孔外，采用多孔底分支孔可节约分支点以上主孔段工作量，分支孔数量越多，节省工作量越多，从而节 约钻探费用越多。如安徽冬瓜山铜矿利用多孔底定向钻探技术节约钻探工作量9144m，节 约钻探费用115元^［17］。20世纪80年代至90年代初，我国仅地矿系统施工177个定向孔，节 约进尺27203.93m，占累计工作量的31.9％，节约钻探费用近400万元^［52］。深孔钻探，分支 点以上孔段钻进困难时，采用定向钻探节省的工作量和钻探费用会更加可观。

（4）能避免或减少因各种原因造成的报废工作量。当因地层或钻探技术操作等原因造成钻孔轴线严重偏离设计轴线，或因设计不准造成钻孔偏离矿体达不到地质目的时，钻孔 濒临报废，采用定向钻探可进行纠斜或打分支孔，控制钻孔轴线按设计要求穿过矿体，避 免钻孔报废。如山西中条山铜矿、黑龙江多宝山铜矿等部分钻孔的处理^［17］。

（5）能使复杂孔内事故简单化，节约成本，加速进度。当发生严重孔内事故，处理非常困难或代价很高时，采用定向钻探分支孔绕过事故钻具（或孔段），使严重事故简单化，避免生产停滞的被动局面，节约成本，确保施工进度。如黑龙江多宝山铜矿防治孔斜、处 理多个恶性事故，避免了1123.06m钻探工作量报废，节约钻探费用36.8万元^［17］。

（二）受控定向钻探技术应用条件

由于受地质构造的影响，地层会发生断裂、破碎、褶皱而变得复杂，同时矿体的形态 也会多种多样、千变万化，有的陡斜，有的异形（图6-15），有的埋藏在地表建筑、江河、湖泊之下。在这些情况下，采用常规的钻探技术方法难以达到地质目的，即使能达到，也 要付出更大的代价。另外，找矿钻探过程中，有时会因为地层复杂等发生严重的孔内事故 或钻孔严重偏斜。解决上述难题，受控定向钻探技术将发挥其独特的作用。在深部找矿钻 探中，以WL钻探技术为基础，在适合条件下组合应用受控定向钻探技术，对节约钻探工 作量和钻探成本、提高地质找矿质量、缩短勘探周期有着特别重要的意义。

对深部找矿钻探，受控定向钻探具体可在以下条件下应用：

（1）若矿体产状陡且向下延长较深，通常需要用数个斜孔来控制的情况下，可设计分支定向钻孔，并根据具体情况设计成一级或多级分支孔。

图6-15 “异形”矿体示意图

（2）对勘探网度密的深部盲矿体、透镜状矿体以及其他异形矿体等，可设计采用多方位分支孔或多级分支孔定向钻探。

（3）深部矿体产状较平缓，矿层厚度不大，勘探网度中等或较密的矿区，可采用定向钻探技术设计多方位分支孔。

（4）在深孔上部孔段为钻进困难地层，如有很厚的流沙卵石层、坚硬地层、强致斜地层等，钻进与护孔十分困难，为避免重复穿过此类困难地层，可设计采用分支定向孔。

（5）当地表地势险峻，筑路平地基工作量很大或地表有建筑、江河、湖泊不能直接安装钻机时，可设计采用单孔定向钻孔或分支定向钻孔。

（6）在钻孔弯曲严重或发生严重孔内事故以及需要补取矿心时，可设计采用分支定向孔纠正钻孔偏斜或绕过事故钻具或补取所需矿心，以达到预期目的。

（三）受控定向钻探技术组合应用技术经济分析

1.技术效果

受控定向钻探技术效果主要表现在两个方面，一是地质效果，以中靶点的偏靶数据来 衡量，这也是评价定向孔地质效果的专项质量指标，它基本反映了定向孔采用受控定向钻 探技术的总体技术水平，因而是评价定向钻探技术效果的一个重要方面。二是台月效率，这是定向钻探技术效果综合评价的重要指标，这一指标与普通钻孔有可比性。

评价定向孔钻探技术效果，应区别进行分析。对整个定向孔评价，与普通孔一样，通过实际台效衡量。

深部找矿钻探技术与实践

式中：E_d——定向孔实际台效；

L_d——定向孔实际进尺；

q_d——定向孔实际台月数。

由于受控定向孔造斜孔段的机械钻速比普通钻进低，而辅助时间一般比普通钻进长，因此，同一矿区施工的整个定向孔的台效一般要低于普通单孔身钻孔。当然，当采用单孔 受控定向施工躲开了钻进极为困难的复杂岩层或其他复杂情况，抑或是采用初级定向孔（不纠斜时），其实际台效才有可能高于原普通单孔身钻孔的台效。

对于多孔底钻孔的分支孔评价，不应与普通孔一样用实际台月效率衡量，而应用折合台效。

深部找矿钻探技术与实践

式中：E_f—定向分支孔折合台效；

L_f——分支孔实际进尺；

L_j——分支孔节约进尺；

q_f——分支孔实际台月数。

从式6-2中不难看出，定向分支孔折合台效E不一定比普通单孔身钻孔低。因为分支孔折合台效与其节约进尺多少有关，节约进尺越多，其折合台效则越高。

当L_j＞q_f·L_p/q_p-L_f，

则E_f＞E_p。

式中：L_p——普通单孔身钻孔实际进尺

q_p——普通单孔身钻孔实际台月数

对深孔钻探，采用受控定向钻探技术施工分支孔，一般可从更深的孔段进行分支，这就是说节约的进尺（L_j）较多，因而分支孔折合台效通常情况下较高。故在深孔钻探中条 件适宜的情况下，采用受控定向钻探技术会取得更好的技术、经济效果。

2.深孔受控定向钻探经济性分析

地质找矿钻探，最终成果主要体现在地质效果和经济效益两个方面，要在保证地质效果的前提下提高经济效益。

一般单孔底定向孔，由于增加了专用造斜工具等的投入费用以及辅助工作时间等，通 常总成本比普通钻孔高，经济效益不好。但是在某些情况下，如钻孔形态（包括顶角、方 位角）超差，不能达到地质目的，或地表有障碍物不宜安装钻机或安装钻机所需投入很大 时，为达到地质效果，还是应该采用受控定向钻探技术。这种情况下，其经济效益就不能 与普通钻孔相比，而应该主要看其产生的地质效果。若考虑到实施定向钻探可挽回钻孔报 废带来的经济损失，减少人力和时间的浪费，或者与克服严重不利条件进行的投入相比，其经济效果还是非常可观的。

对多孔底定向孔，由于分支孔代替普通单孔施工后可节约分支点以上的工作量和设备 安装、拆卸、搬运以及平地基、修路等费用，当节约的费用超过专用造斜工具的摊销费和 因辅助工作时间增加而附加的台班费时，分支孔就可取得好的经济效益。实践证明，在过 去较浅孔钻探时，当条件适合，设计采用受控定向钻探，尚能取得良好的地质效果和巨大 的经济效益，对深部找矿钻探，显然同样数量的分支孔，可节约更多的工作量，其经济效 益会更加显著。

假设某矿采用直线—曲线—直线型孔身设计（图6-16），已知靶点垂直孔深H，水平位移S，开孔顶角θ₀，曲线段平均造斜强度i，造斜点孔深L₁，求解曲线段顶角增量γ，曲线 段弧长L₂和靶点孔身L。其公式如下：

图6-16 受控定向孔直线—曲线—直线型孔身轨迹计算图

深部找矿钻探技术与实践

式中：

深部找矿钻探技术与实践

深部找矿钻探技术与实践

曲线段弧长：

深部找矿钻探技术与实践

深部找矿钻探技术与实践

式中：θ_t＝θ₀＋γ

靶点孔深：

深部找矿钻探技术与实践

在选择平均造斜强度时要考虑钻杆的安全性。用φ50mm钻杆时，i＝0.15°～0.2°/m为宜，用WL钻杆时建议i＝0.1°/m。

若将钻孔垂深（H）设计为1500m或2000m，要求水平位移S为200m，分别计算出对应不同造斜点孔深的各孔段长度和靶点孔深（表6-5），由表6-5可明显看出：随着造斜点孔 深L1的增加，直线段L₃长度逐渐减少。为使所设计的钻孔能满足穿过地下矿层的要求，L₃ 的长度需满足一定的要求，即大于所穿矿层厚度。通过计算可知，当H＝1500m时，L₁的最 大距离为1293.4m；当H＝2000m时，L₁的最大距离为1874m。

表6-5 直线—曲线—直线型孔身基本参数与轨迹计算

假设H＝1500m，若从1200m开始分支，可节约工作量约1180m。对于一个设计分支孔为10个的矿区，可节约工作量11800m，若每米价格按450元计算，扣除因采用定 向钻探增加的费用（每个分支孔按15万元），则可节约直接成本：11800×0.045- 15×10＝381万元。

假设H＝2000m，若从1700m开始分支，可节约工作量约1690m。对于一个设计分支孔为10个的矿区，可节约工作量16900m，若每米价格按500元计算，扣除因采用 定向钻探增加的费用（每个分支孔按15万元），则可节约直接成本：16900×0.05- 15×10＝695万元。

F. 水平定向钻在定额是否有设备进场费

咨询记录 · 回答于2021-01-16

G. 设备、钻具和仪器要如何选择

根据地层条件和设计的孔径、孔深等参数合理选择设备、钻具和仪器，要求它们必须满足GB3836的相关规定。

一、定向钻机钻机应选用具有主轴制动功能的煤矿井下用防爆坑道钻机，选择钻机需满足MT/T790、GB3836.1—2000及GB3836.2—2000的相关规定，不同孔深定向钻进钻机应满足的主要参数及参考机型见表2-1。

表2-4 推荐使用的随钻测量系统参数为避免磁干扰影响测量精度，需采用通过螺纹连接的上无磁钻杆、无磁测量外管和下无磁钻杆。上、下无磁钻杆长度≥3m;装置测量探管的无磁测量外管长度根据井下仪器长度确定。如果孔底马达的转、定子为无磁材料，下无磁钻杆的长度可以缩短到1m。

煤矿井下随钻测量信号的传输由中心通缆式钻杆完成。钻杆外管体的螺纹连接须牢固，密封可靠(耐压10MPa)，并具备处理一定孔内事故的能力;内导体及插接式接头连接和水密封应可靠(耐压≥12MPa)，信号传输能力≥1000m。通缆式送水器要求水密封性能好(耐压≥12MPa)，传输信号稳定。连接通缆式送水器和泥浆泵的高压胶管耐压能力不低于16MPa。定向钻孔孔口须安装气水分离器，实现钻进过程中气、水、渣分离，并同步抽采煤层瓦斯。

H. 燃气定向钻施工要挖工作坑吗 顶管施工与定向钻有何区别，分别用的什么机器请详细告知，谢谢

定向钻（经常称呼的“牵引管”或“拖管”）不一定要挖工作坑，但需要挖发射进土口、接受出土口；每段拖管看土质和设备的吨位大小决定。
定向钻是先导向钻进至指定位置，再回扩成孔，把管材由前方往回拖；顶管是在工作坑内把管材由后方往前推进接受坑。
目前定向钻大都采用GBS－*** 型非开挖铺管钻机,Drilltrack定向钻进导向系统！顶管有多种方式：人工掏土顶管、工具头挖土顶管、工具头挤压顶管、工具头水冲法顶管、土压平衡顶管、泥水平衡顶管、气压平衡顶管，还有就是比较昂贵的“盾构”！各种顶管方式取决于土质情况！

目前俺公司具有除“盾构”外的所有设备，可以介绍介绍！
如须帮助请摁QQ：190168376

I. 定向钻的钻头里是不是有个陀螺仪

是的 您提问的应该是惯性陀螺仪定位技术定向钻，这种定向钻装置的特点是：
1不需要作业人员于道路上使用器追踪定位，对于交通影响较小，也降低交通事故的发生。
2定位方式与电磁波或磁场无关，无受干扰之虑。
3无深度限制、适用于所有埋管方式、可测量所有材质的管道，只要是空管，管道到哪里，就可以测到那里。
4.提供三维空间数位化格式资料以及三维空间图形，可融入大部分的GIS（地理信息系统）系统，准确的XYZ坐标的同时，还可以清楚记录管道内的影像。
5 所有资料，除入口点与出口点为了利用GPS等获得资料之外，其余所有资料皆由惯性定位仪自行运算获得，并非人工计算，*人为误差因素，并可进行重复验证。
6校正准确度可达到500m只有15cm的误差。
7仪器可测量管径范围从80cm~2000cm，但是惯性定位仪可以依照要求的管径提供其专属的型号，也就是说可以为客户设计与制造专属的惯性定位仪。
8操作方式简易，易学，易懂，易上手。管道测量资料于测量后可以立即获得。
9每一台仪器都有专属的电脑，每台电脑均有专属密码保护，唯有透过资料线才能传输资料，资料保密性高。

J. 定向钻进

一、正常钻进过程

在实施定向钻孔的正常钻进过程中，应遵循以下原则:

1)完成设备和钻具检查后，加接钻杆和送水器，启动泥浆泵待孔口返水后开始钻进，严禁在孔口没有返水的情况下钻进。

2)每次加接钻杆前，将钻孔内钻具提出10～20cm，以防止冲洗液流通通道被堵，引起“憋泵”而损坏孔底马达;同时必须保证待加接钻杆通缆接头清洁，以利于信号传输，避免杂物进入孔内钻具导致孔底马达不能启动甚至损坏。

3)加接钻杆时，必须给通缆钻杆丝扣及通缆公接头涂抹润滑油，以保证润滑和密封，且加接钻杆应全部由人工完成，而仅用钻机最后上紧钻杆扣，同时应防止误转动钻具而影响钻具的工具面向角。

4)在钻进过程中如发现设计钻孔轨迹与实际煤层起伏变化相差较大，需间隔50～100m进行一次探顶，以便确定钻孔实钻轨迹在煤层中的位置和煤层实际起伏变化情况。

5)在钻进过程中，应时刻注意泥浆泵泵压变化。正常钻进时泵压是随着钻孔深度的增加缓慢增大的，如果发现泥浆泵压力突然变化，且变化幅度较大，应立即停止给进，提钻2～3根，冲孔5～10min后继续钻进，如泵压继续升高，须退钻至合适位置开分支钻孔绕过此区域，此时不可盲目给进。

6)钻进过程中，应时刻注意孔口返渣情况，如发现返渣煤粉颗粒较大且不均匀，此时需降低给进速度，反复提拉钻杆观察起拔或给进压力的变化情况。如果起拔或给进压力变大，表明钻孔内出现了塌孔现象，须根据具体情况考虑退钻开分支绕过此区域或终孔。

7)在钻进过程中如发现孔口不返水，须将钻具提离孔底，分析不返水的原因，不能强行开动钻具，以免发生卡钻、抱钻等孔内事故。

8)提钻重新下入钻具时，应注意钻头在孔内的位置，防止钻头撞击孔底而导致孔底马达、钻头和钻具损坏。

9)复杂地层中钻进时，须时刻注意钻机的给进/起拔压力变化情况，如果发现给进/起拔钻压力变大，退钻2～3根，找出原因，采取相应措施。

10)钻进过程中如预知钻孔实钻点地质构造复杂(如有断层、陷落柱或破碎带等)，应使用短保径大水口钻头，并在实钻轨迹进入地质构造点前采取相应措施，防止发生塌孔卡埋钻、瓦斯喷孔和涌水等事故，必要时提钻终孔。

11)当钻孔孔深≥500m后，要求每钻进15m拉动一次钻具，观察钻机起拔压力大小;若起拔压力变化较大，停钻冲孔5～10min试钻进;若起拔压力仍然较大，停钻找出原因，采取相应措施，必要时提钻终孔。

12)在钻进过程中须注意观察泥浆泵吸水池内水位变化，避免泥浆泵因水位过低而吸入空气，进而对孔底马达定、转子造成损坏。

二、轨迹控制过程

定向钻进轨迹控制主要是通过调节孔底马达弯头朝向即工具面向角来控制钻孔轨迹的弯曲方向，使钻孔实钻轨迹沿着设计轨迹在煤层中延伸。在调节孔底马达工具面时，应遵循以下原则:

1)当需要钻孔倾角增大、方位角增大时，工具面向角应调至0°～90°之间。

2)当需要钻孔倾角减小、方位角增大时，工具面向角应调至90°～180°之间。

3)当需要钻孔倾角减小、方位角减小时，工具面向角应调至180°～270°之间。

4)当需要钻孔倾角增大、方位角减小时，工具面向角应调至270°～360°(0°)之间。

5)在定向钻进时，造斜率不能过大，不可以180°为变化量频繁调整工具面向角，避免因钻孔曲率大而发生钻具折断事故。

三、分支孔钻进过程

在井下沿煤层钻进时，可通过调整孔底马达的工具面向角直接在预留分支点处侧钻开分支钻进。如未预留分支点，则侧钻分支点应选择在钻孔轨迹显著变化的孔段，对于倾角上仰增大的孔段应向下施工分支孔，此时工具面向角调节至90°～270°之间，具体数值根据分支点所在孔段方位角的变化情况确定:如果分支点所在孔段的方位角是增大的，则工具面向角应调整至180°～270°范围内;如果分支点所在孔段的方位角是减小的，则工具面向角应调整至90°～180°范围内。在分支孔钻进过程中应遵循以下原则:

1)要遵循轻压慢进的原则，严禁在钻进过程中提拉钻具。

2)时刻注意泥浆泵压力的变化，如泥浆泵压力变大，则说明开分支孔成功。确定开分支成功后继续钻进2～3m，之后立即调整工具面向角使钻孔实钻轨迹沿设计轨迹继续延伸。

3)注意观察孔口返水情况，沿煤层钻进开分支时，如果孔口返渣中煤颗粒逐渐增多，且返水颜色逐渐加深，表明开分支孔成功。

4)注意对比随钻测量仪器采集的测斜数据，如发现相同深度的测斜数据不同，则表明开分支孔成功。