讀者物件：地質、探礦技術人員完稿時間：2023年8月18日提示：
鑽孔彎曲，即鑽孔在施工過程中頂角與方位角的變化，具有一定的規律性。下入鑽孔測斜的儀器需要校正、監測。作為鑽孔編錄的地質人員和技術負責人，在你看到施工單位提供的測斜資料時，你是否能夠及時鑑別這些資料的真實性和可靠性？
這份技術指導材料希望能對你有所啟發，有所幫助，並使你的鑑別能力不斷在實踐中得到提高。
一、目前存在的問題從收回的完工《鑽孔技術檔案》中發現，在機械岩心鑽探工程鑽孔的六項質量指標中，鑽孔彎曲度的測量指標，質量矛盾比較突出，存在的主要問題大體如下：
1．測斜儀無人校正不校正，則不了解儀器的靈活性、可靠性和儀器本身存在的誤差。雖然儀器在出廠時進行過校正，並標有經校正後的誤差，但在使用過程中也必須校正。甚至說有的新儀器下孔使用不久，就可能產生新的誤差。
更何況目前的儀器下孔使用多次、幾個鑽孔，甚至幾個月，一年也不校正一次。 2．孔內只下乙個儀器乙個儀器，不能實現儀器之間的相互對比、監測，更不能實現同類儀器在允許誤差範圍內取平均值。所以，儀器所提供的資料是否準確，令人可疑。
3．頂角和方位角不符合鑽孔自然彎曲規律從收回的鑽孔資料表明：部分鑽孔測斜資料，不符合鑽孔的自然彎曲規律，也不符合儀器本身所存在的精度與誤差應顯示的規律。
4．無超差鑽孔多個礦區、數十個鑽孔，甚至千公尺孔，孔孔不超差，當然是件好事。但是，考慮到地層本身的導斜因素，技術工藝因素，綜合分析，資料的真實性值得質疑。
5．斜孔鑽孔方位角測斜資料和設計引數完全一致設計鑽孔方位角85°，幾百公尺的鑽孔，50公尺測斜一次，測得的資料也一直是85°，一度不差，實屬罕見。就是經過校正的儀器，也存在精度誤差，不可能一度不差。
6．測斜資料的填寫與整理也存在問題如：某礦區某孔，終孔孔深315.86公尺，全孔測斜7次，測斜結果如下：
2 測量孔深 52.56 106.54 156.
70 202.53 255.22 300.
53 315.86 傾角 90° 90° 89° 89° 88° 87° 87° 方位角 340° 340° 340° 340° 340° 340° 340° 該孔資料存在的問題為：
（1）傾角90°不會有方位角，儀器磁針停在某一位置，並不是鑽孔的方位，前兩個測點，資料中填340°，無實際意義； （2）頂角不大於1°，不提供方位角。因為磁針式測斜儀（如：xjl-42型）本身的測量精度，頂角為1°。
即所測頂角為1°時，很可能實際為0°，所以當頂角在≤1°，沒必要提供方位角。該孔的前4個測點，頂角均≤1°，可資料中均把方位角填為340°，沒必要。 （3）該孔5、6、7三個測點，方位角均為340°，也不夠正常，因磁針式測斜儀自身的方位角精度在2－4°之間。
即便是340°，讀數可能是336°或344°，不可能1°不差。全孔方位角都是340°，此資料則缺乏真實性。
7.0°也是方位角有的鑽孔，頂角為0°時，資料中方位角也填0°。可能填寫者的意思知道無方位角，但不知道0°也是方位角。
8.方位角多孔乙個值某礦區施工7個鑽孔，其中∶三個鑽孔的方位角都是190°，兩個鑽孔的方位角都是210°，是巧合還是造假?
9.多點方位角乙個值某礦區斜孔，設計方位角85°，設計傾角80°，終孔孔深433.20m,共測斜23次。
前6個測點方位角都是81°，傾角都是78.5°; 7～23個測點(至終孔),方位角全是85°，傾角全是80°。該孔資料說明什麼：
（1）如果資料真實，說明開孔安裝時就出現錯誤。為什麼不按設計方位角85°，傾角80°安裝？ （2）多個測點方位角、傾角都是乙個值，可信度低，不真實。
（3）不符合鑽孔自然造斜規律。 總而言之，問題多多。需要規範，需要提高施工人員的素質，需要提高鑽孔地質編錄人員對測斜資料的鑑別能力和監督水平。
二.應當如何測斜
1．儀器的解讀
ｘjl－42型，即：ｘ－小口徑，j－金剛石鑽孔用，l－羅盤磁針式測斜儀，42－儀器外徑42ｍｍ。該儀器可測方位角，也可測頂角，是目前小口徑鑽孔常用的測斜儀。
3 xjd－42型，即：x－小口徑，j－金剛石鑽孔用，d－定盤測斜儀，42－儀器外徑為42ｍｍ。該儀器專測鑽孔頂角，精度較高。
因不能測方位角，近年很少採用。
2．嚴格的要求
（1）如從嚴要求，一次應下孔4只儀器： 即：兩隻xjl－42型和兩隻xjd－42型。
原地礦部勘查技術司，曾向全國推廣此測斜方法。 因為，這樣可以實現兩隻同類儀器之間的相互監測：即，兩隻同類儀器測得的誤差，在儀器本身精度範圍內，可取平均值。
如，兩隻xjd－42型，所測頂角相差1°，可取平均值；兩隻xjl－42型，所測方位角相差2－4°，可取平均值。 如果，兩隻同類儀器所測誤差，超過儀器本身精度值，甚至差別較大，則不能取平均值，說明其中乙隻儀器或兩隻儀器需要校正或修理。應在校正或修理後，在該測點重測。
為實現一次下孔4只儀器，廠家配有專供安放4只儀器的測筒。 （2）一次下孔兩隻儀器即：同時下孔兩隻xjl－42型磁針式測斜儀，也可實現同類儀器之間的相互監測。
所測資料在不超過儀器本身精度誤差的前提下，取平均值。 （3）一次下孔乙隻儀器即：僅下孔乙隻xjl－42型磁針式測斜儀（目前多數施工單位均採用這一測斜方法）。
在這種情況下，如何嚴格要求： a.要求儀器校正下孔儀器，要求經常校正，認為靈活、可靠，方可下孔使用。
儀器箱內應有校正記錄單，註明校正誤差值、校正時間。每次下孔測斜時，所測資料應在＋或－去誤差值後，作為正規資料填入《鑽探班報表》和《鑽孔彎曲度測量記錄表》。 b.
現場監督檢查未經校正的儀器，應加強現場監督檢查，地質編錄人員要經常抽檢（檢查儀器的靈活性、下孔前儀器定了多長時間、測斜後儀器提出時檢查儀器頂卡是否頂死、讀數是否符合鑽孔彎曲規律）。 c.要求重新測斜在測斜資料無規律或忽大忽小時，可要求第二次在同一孔深重測。
若兩次測斜資料差別較大，應要求對儀器進行校正或修理。 d.進行測點抽檢現場地質編錄人員，應有意思地進行測點抽檢。
300－500公尺的鑽孔，抽檢2－3個測點；500－1000公尺的鑽孔，抽檢4－6個測點；不足300公尺的鑽孔抽檢1個測點。這不但必要，也是必須行使的監督職權。e.
終孔要求複測若在施工過程中未抽檢，可在終孔後按孔深不同複測2－3個或4－6個測點。複測時，地質編錄人員必須在現場監督。複測後的資料若與原提供的資料比較吻合，則可信之；與原資料差別較大時，則應要求將儀器校正後，全孔複測，以複測值作為正規資料。
f.資料簽字齊全 《鑽孔彎曲度測量記錄表》為《鑽孔技術檔案》之一，表中要求機長和地質編錄員都要簽字。簽字，意味著「認可」，也是責任。
3．測斜儀的校正
（1）校正臺的用途測斜儀校正，是在校正台上進行的。目前，很多施工單位不具備這一條件。在校正台上，可校正方位角，也可校正頂角的精度。
經校正後，方位角或頂角在允許誤差範圍內，儀器可繼續使用；經校正，誤差值過大，超過允許精度，應對儀器修理或更換配件後，再經校正，方可使用。 （2）校正臺的型號目前，我國生產的校正臺，為jjg－1型或jyg－1型，原上海地質儀器廠和遼寧營口冶金機械廠生產。 （3）校正的前提由於儀器在下孔過程中，總要受到一定程度的震動，或密封不嚴進水，儀器機械部分、磁針、頂卡等，均可能發生機械故障，影響儀器的靈活性和精度，所以必須經常校正。
至少使用5－10個測點，或1－2個鑽孔，也要校正一次。否則，測得的資料可信度就很差。 （4）校正臺的配備開動多台鑽機的地勘單位，甚至開動多台鑽機的礦區，專業地質調查隊(院)，均應配備校正臺。
或用於自己校正，或用於檢查監督。應有專業技術人員負責校正和修理工作。 （5）目前的現狀目前，這項技術工作已經被人忽略，很少有地勘單位配備校正臺。
原因很清楚：由於地勘單位的體制原因，無專門的監理公司和監理人員從事機械岩心鑽探工程質量的監理工作。不像其他建設工程（鐵路、公路、水利、建築等工程），有專門的監理公司對施工中的工程質量進行質量監督。
未形成真正的市場機制，可能有的鑽孔未測斜也提供了測斜資料。 （6）「土法」校正這裡提出「土法」校正，是針對目前的現狀和野外條件而言，在野外無校正臺的情況下：一方面，為野外地質技術人員提供乙個鑑別測斜儀靈活性、可靠性和誤差的方法；另一方面，也為野外施工鑽機提供乙個簡易校正測斜儀的方法。
a.「土法」校正的工具：羅盤、量角器、辦公桌。
5 b.「土法」校正的方法：先在測斜儀上劃一條垂直底面的母線，再將儀器用木板或書本墊不大於10°的傾斜度（墊時應注意母線放在儀器正上方），將儀器定15－20分鐘即可。
20分鐘後，儀器的頂卡已經頂死，即可讀數。在讀數之前，先至上而下沿母線向桌面的延伸方向，用羅盤測量方位角。再用量角器測量母線與垂線的夾角，即頂角。
所測量結果與從儀器上讀得的方位角、頂角對比，視以下三種情況處理： 第一種，校正結果在儀器精度誤差範圍內（頂角誤差在1°之內，方位角誤差在2－4之內）。說明儀器較準，可以繼續使用，使用中注意消除誤差值即可。
第二種，校正結果誤差值稍大，經修理、校正後仍可繼續使用。 第三種，校正結果誤差值較大，經修理、校正後仍無大的改變，應更換某些易損配件，經校正後使用，或更換新測斜儀。
三．測斜資料的鑑別
1．應略知鑽孔的自然彎曲規律鑽孔的彎曲，於地層因素、工藝因素、操作因素有密切關係，自然彎曲規律僅指地層引起的彎曲規律：
（1）鑽孔頂角的自然彎曲規律 a. 設計鑽孔方向或已鑽成的鑽孔方向，與岩層產狀（傾向）方向相反的斜孔，鑽孔頂角會增大或上漂，俗稱頂層斜。 b.
設計鑽孔方向順著岩層產狀（傾向）方向的斜孔，鑽孔頂角同樣會增大或上漂，俗稱順層斜。 c.垂直鑽孔在穿越岩層時，遇層角為銳角（10°＜γ＜90°），鑽孔頂角同樣會增大或上漂，俗稱頂層斜。
d.設計的鑽孔方向與岩層的遇層角為銳角，但γ﹤10°-15°，順著岩層產狀的斜孔，可能產生兩種情況： a.
可能會沿著岩層接觸面鑽進，稱順層斜； b.起初減少頂角的彎曲，當鑽孔軸線經過鉛垂線位置後，頂角向著方位相反的方向偏斜，使頂角繼續增大，即變為頂層斜。 e.
設計鑽孔方向實際與岩層層面、片理平行，或遇層角小於5-10°的鑽孔，會沿層面下滑。而當遇層角達到臨界值時，鑽孔可能繼續下滑，順層斜；也可能向相反方向發展，頂層斜。 f.
鑽孔頂角的變化，和遇層角關係密切。 g.金剛石鑽進鑽孔的彎曲規律，基本從屬於以上規律，但也有其自身特點：
a.當頂角數值不大時，如：10°左右，鑽孔頂角彎曲強度，隨著頂角的增大而大； b.
當頂角增至40°－50°時，隨著頂角的繼續增大，頂角的彎曲強度逐步減小； 6 c.鑽孔頂角彎曲強度，隨孔深的增加而增大。
（2）鑽孔方位角的彎曲規律： a.當斜孔垂直岩層走向線（即遇層角γ為90°）或順著岩層層面走向鑽進（即遇層角γ為0°），其方位角變化不大，但這類情況很少，因遇層角γ很少剛好為90°或0°。
在此情況下若出現偏斜，有兩種情況： a.採用迴轉鑽進方法時，鑽孔方位主要向右偏斜； b.
採用衝擊迴轉鑽進方法時，則向左偏斜。 b.如果斜孔向著岩層層面且與岩層走向呈銳角相交（即遇層角γ在0°－90°之間），其遇層角γ數值接近臨界值，則鑽孔的方位變化較大。
在鑽進過程中，鑽孔將向著與岩層層面直交的方向偏斜。 c.當鑽孔與岩層走向線以銳角相交，遇層角到一定數值時，鑽孔會順著岩層走向或向著岩層層面鑽進。
d.如果鑽孔順著岩層傾向的方向，而與其走向線直交，則鑽孔方位的變化範圍可能在90°－180°之間，但最可能沿著順時針方向變化。 e．垂直鑽孔，在整體均質岩層或較厚的水平岩層中鑽進，多向順時針方向偏斜，方位變化呈伸長的螺旋線狀。
在金剛石鑽進中，方位角變化的總體規律是：鑽孔多沿著順時針方向，向右偏斜，有時也向左偏斜。鑽孔方位的彎曲強度約在1°－7°∕100公尺之間。
隨著鑽孔的不斷加深，鑽孔方位的變化通常趨於減小。
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