勘查技术与工程（岩土钻掘）

三、培养目标和就业方向

本专业的研究生培养阶段统称为“地质工程”，为国家重点学科，具有硕士、博士学位授予权，并建有“博士后科研流动站”。

本专业学生毕业后可在国土资源、水利水电、铁路、交通、建筑、煤炭、石油、环保和军工等部门从事相关专业技术、科研和教学工作。在资源勘查、固体矿产勘察、工程勘查、地质工程设计与施工、监理等方面工用的高级工程技术人才

。

四、 基本规格要求

(1) 树立科学的世界观和正确的人生观,热爱祖国，掌握马列主义、毛泽东思想的基本原理和建设有中国特色的社会主义理论，了解国情；

(2) 具有严谨的学风，科学的态度 ，强烈的事业心和责任感，遵纪守法。具有热爱地质事业，职业素养高，艰苦求实，勇于探索和开创精神，身心健康；

(3) 掌握宽厚的基础理论及扎实的语言基础，具有扎实的专业技术基础知识和基本技能。

(4) 掌握勘查技术与工程专业有关的基本理论，系统学习地质学、力学和机械设计和制造工艺方面的基本理论，掌握工程力学、结构力学、岩土力学、地质学 、水文地质学、工程地质分析、机械设计、金属工艺、岩土钻进工艺、岩土施工技术等方面的基本理论和基本知识。

(5) 掌握常规的地球物理勘探技术和钻掘工程常用技术方法；

(6) 具有进行工程地质综合分析、勘察设计、施工设计、岩土施工、岩土改良的专业知识和能力，能对地质现象进行客观的分析和判断；具有工程地质勘察、设计、工程施工、规划和管理的基本技能和能力，受到工程师的系统训练；

(7) 熟悉勘察技术工程的有关规范和熟悉国土资源法和环境地质保护法规，具有工程管理方面的基本知识和能力；

(9) 能熟练掌握计算机基础与操作，通过大学计算机二级统考，能运用计算机进行工程制图、岩土体稳定性计算、施工设计、成本概预算；

(10) 掌握通过互联网进行文献检索、资料查询、信息交换，掌握信息分析、信息处理的基本方法，具有一定的科学研究能力。

五、主干课程

主干课程分四大模块：公共基础课、专业基础课及专业课、专业方向课、公共选修课。

（1） 公共基础课主要有两课、英语、数理化和计算机。

（2） 专业基础课和专业课有：工程力学、结构力学、工程制图、工程测量、地球科学概论、工程岩土学和土力学。此外工程地质方向开有工程物探、工程钻探、矿物岩石学、构造地质学、地貌及第四纪地质学、岩石力学、岩土锚固和支档工程；岩土钻掘方向开有机械设计基础、金属工艺学、电工学、液压传动及流体力学、钻掘工程设计、岩土钻进设备、岩土钻进工艺学、掘进工程学。

（3） 专业方向课： 工程制图、工程CAD基础、工程力学、普通地质学、岩土力学、结构力学、工程测量、机械设计基础、金属工艺学、液压传动与流体力学、勘查技术方法概论、岩土钻进工艺学、岩土工程施工技术、水文水井工程钻探、岩土钻掘设备、岩土工程设计、掘进工程、热工与内燃机、水泥与混凝土基础、工程概预算及招投标、定向钻进工艺原理、钢筋混凝土结构、工程地质勘查、钻孔护壁堵漏原理、潜孔锤钻进技术等。

（4） 公共选修课：除人文、社科类选修课外，工程地质方向有岩土工程施工技术、CAD基础，工程监理、环境地质学、工程地质新进展及专业外语；岩土钻掘方向有潜孔锤钻进技术、石油钻探、钻孔事故处理技术、钢筋混凝土结构。2100433B

本专业以力学理论、地质学理论和机械设计制造理论为基础，培养系统掌握工程地质，岩土钻掘工程等方面理论，能适应二十一世纪社会主义现代化建设需要，建立初步的科学思维方法，培养具有发现问题、分析问题和解决问题的能力，德智体美得到全面发展的综合性人才。学生在学习数学、物理、化学、外语、计算机的基础上，主要学习地球科学概论、工程地质、岩土钻掘工程等方面的基本理论和基础知识，受到工程师的基本训练，具有资源勘察、工程勘察、岩土工程设计与施工、管理的基本能力及其新技术、新方法的研究和开发的初步能力。能在地质工程设计、地下资源勘探、工程地质勘察、地质灾害防治、岩土工程施工与管理等单位从事各类资源勘察与评价、管理及工程勘察、岩土工程设计与施工、监理等方面工作的高级工程技术人才。

本专业是成都理工大学培养适应二十一世纪社会主义现代化建设需要的、德智体综合素质全面发展、知识结构合理的、基础牢、专业面宽、素质高、富有创新精神的高级工程技术人才，亦成为具备一定的科学研究能力和创造思维能力、具有较好的科学素养及初步的教学、研究能力，能在科研机构、高等学校或技术和行政部门从事勘查技术与工程领域的工程勘察、资源勘查等方面的科研、教学、技术开发和管理工作的综合性人才。

探矿工程（岩土钻掘工程）栏目方向

• 主要栏目

《探矿工程（岩土钻掘工程）》主要设有钻探与钻井工程（固体矿产、油气、盐田、煤层气、页岩气、地热（干热岩）、水井、对接井等）/钻掘设备与器具/岩土工程（桩墙基础，基坑<边坡>支护，软基加固，堤坝<江、河、湖、海、水库>防渗加固，工程勘察等）/非开挖工程/地质灾害防治与环境保护工程/金刚石与磨料磨具工程/科学钻探/隧道与爆破工程/管理与安全工程/海外新知等栏目 。

• 报道内容

《探矿工程（岩土钻掘工程）》主要报道内容包括三大方面：一是钻探与钻井工程，包括矿产岩心钻探，水井，地热井，煤层气井，石油钻井，科学钻探等；二是岩土工程，主要是各种基础处理工程，如建筑基础、桥梁基础、公路铁路基础、江河堤坝基础、水力电力基础、地质灾害防治、各种边坡的加固治理、非开挖铺设管线等；三是隧道与爆破工程，包括公路铁路隧道，引水隧洞，地铁及地下通道，矿山爆破，城市建筑拆除爆破等 。

探矿工程（岩土钻掘工程）人员编制

据中国知网2019年第04期期刊内页显示，《探矿工程（岩土钻掘工程）》第八届编辑委员会拥有委员58人、顾问4人、责任编辑1人 。

探矿工程（岩土钻掘工程）学术交流

2010年9月18至21日，由《探矿工程(岩土钻掘工程)》编辑部主办的“2010全国探矿工程学术论坛”在吉林省长春市召开。来自中国各行业系统产、学、研单位的探矿工程（岩土钻掘工程）战线上的120多位专家、工程技术人员参参加了该次会议 。

2012年10月28日至11月1日，由《探矿工程(岩土钻掘工程)》编辑部承办的“第二届探矿工程学术论坛(EEFchina 2012)”厦门市召开。各省市地勘局,大专院校,煤炭、冶金、有色、核工业、武警黄金部队以及各相关单位的领导和嘉宾共250多人参加了论坛会议 。

2015年10月9日至11日，“中国地质学会2015年学术年会”在陕西省西安市召开。该刊编辑部周红军副主编、韩丽丽编辑参加了会议 。

2018年4月12日至13日，“2018全国地质与矿山装备展示交流会暨第八届全国地质勘探技术研讨会”在云南省昆明市召开。《探矿工程（岩土钻掘工程）》杂志主编李艺和业务经理高冬梅参加了该次会议 。

第1章 绪 论 （1）

1.1 “岩土钻掘工艺学”课程的内容、 地位和任务 （1）

1.2 岩土钻掘工艺的渊源和发展概况 （1）

第2章 岩土性质及其破碎机理（10）

2.1 岩石的物理-力学性质 （10）

2.1.1 岩石按黏结状态的分类 （10）

2.1.2 岩石的密度与容重 （11）

2.1.3 岩石的孔隙度 （12）

2.1.4 岩石的各向异性 （13）

2.1.5 岩石的强度 （14）

2.1.6 岩石的硬度 （16）

2.1.7 岩石的变形特征及其分类 （17）

2.1.8 岩石的弹性、 脆性和塑性 （18）

2.2 土的物理-力学性质特征（19）

2.2.1 土的物理性质特征 （19）

2.2.2 土的力学性质特征 （20）

2.2.3 土的工程分类 （21）

2.3 岩石的钻进特性（21）

2.3.1 岩石的研磨性及研磨性分级 （21）

2.3.2 岩石的可钻性及可钻性分级 （25）

2.3.3 岩石的坚固性系数及其分级 （27）

2.3.4 岩石完整程度及裂隙性分级 （28）

2.3.5 岩石的稳定性及稳定性分级 （30）

2.4 岩石在外载作用下的破碎机理 （30）

2.4.1 压模压入时岩石中的应力状态 （30）

2.4.2 压模压入时的岩石破碎机理 （32）

2.4.3 双向力共同作用下岩石中的应力分布 （34）

2.4.4 双向力共同作用下的岩石破碎机理 （35）

2.4.5 影响碎岩效果的因素 （36）

2.5 本章知识在钻探工艺设计中的应用（36）

2.5.1 岩石性质是制定钻探工艺的依据 （36）

2.5.2 根据岩石钻进特性选择钻进方法 （37）

2.5.3 根据岩石钻进特性设计套管系列 （37）

第3章 钻杆柱与钻孔结构（39）

3.1 钻杆柱功能与组成 （39）

3.1.1 钻杆柱的功用 （39）

3.1.2 钻杆柱的材质 （39）

3.1.3 地质岩心钻探用钻杆柱的代号 （41）

3.1.4 钻杆柱的结构 （41）

3.1.5 铝合金钻杆 （44）

3.2 钻杆柱的工况（46）

3.2.1 钻杆柱的工作状态 （46）

3.2.2 钻杆柱的受力 （47）

3.2.3 钻杆柱的疲劳破坏 （50）

3.3 套管柱与钻孔结构 （50）

3.3.1 套管柱 （50）

3.3.2 钻孔结构设计 （51）

第4章 回转钻进的孔底过程及钻头（54）

4.1 硬质合金钻进的孔底碎岩过程 （54）

4.1.1 钻探用硬质合金 （54）

4.1.2 硬质合金钻进的孔底碎岩过程 （56）

4.1.3 硬质合金切削具的磨损 （60）

4.2 硬质合金钻头（62）

4.2.1 取心式硬质合金钻头结构要素 （62）

4.2.2 取心式硬质合金钻头 （65）

4.2.3 硬质合金钻头选型表 （67）

4.3 金刚石钻进的孔底碎岩过程（69）

4.3.1 钻探用金刚石 （69）

4.3.2 金刚石钻进的孔底碎岩过程 （71）

4.4 金刚石钻头和扩孔器（75）

4.4.1 表镶金刚石钻头 （76）

4.4.2 孕镶金刚石钻头 （78）

4.4.3 金刚石扩孔器 （81）

4.4.4 金刚石钻头及扩孔器选型表 （82）

4.4.5 金刚石钻头及扩孔器的制造 （82）

4.5 PDC钻头及其孔底碎岩过程 （84）

4.5.1 钻探用复合片 （84）

4.5.2 PDC钻头的孔底碎岩过程 （85）

4.5.3 PDC钻头 （88）

4.6 钢粒钻头及其孔底碎岩过程 （90）

4.6.1 钢粒及钢粒钻进用钻具 （90）

4.6.2 钢粒钻进的孔底碎岩过程 （91）

4.7 牙轮钻头及其孔底碎岩过程 （92）

4.7.1 牙轮钻头的结构 （92）

4.7.2 牙轮钻头的孔底碎岩过程 （92）

4.7.3 牙轮钻头的分类法 （96）

4.8 全面钻头 （97）

4.8.1 硬质合金全面钻头 （98）

4.8.2 金刚石全面钻头 （102）

4.8.3 PDC全面钻头 （104）

第5章 回转钻进工艺 （105）

5.1 钻进效果指标及钻进规程参数间的关系 （105）

5.1.1 钻进效果指标 （105）

5.1.2 钻进规程 （106）

5.1.3 钻进过程中各参数间的基本关系 （107）

5.2 硬质合金钻进工艺 （109）

5.2.1 钻头压力的选择 （109）

5.2.2 钻头转速的选择 （111）

5.2.3 冲洗液泵量及其性能的选择 （111）

5.2.4 P、 n、 Q参数间的合理配合 （112）

5.2.5 确定最优回次钻程时间的方法 （112）

5.2.6 自磨式硬合金钻头的规程特点 （114）

5.3 金刚石钻进工艺 （114）

5.3.1 合理选择金刚石钻头 （114）

5.3.2 金刚石钻进规程 （115）

5.3.3 金刚石钻进的临界规程 （119）

5.3.4 金刚石钻头的合理使用 （121）

5.4 PDC钻进工艺 （122）

5.4.1 PDC钻进规程参数 （122）

5.4.2 PDC钻头的使用 （122）

5.5 钢粒钻进工艺 （125）

5.5.1 影响钢粒钻进效果的因素 （125）

5.5.2 钢粒钻进的规程选择 （125）

5.5.3 钻进规程合理性的判断 （127）

5.6 牙轮钻进工艺 （127）

5.6.1 牙轮钻头的选用 （127）

5.6.2 牙轮钻头钻进工艺 （129）

5.7 全面钻头钻进工艺 （134）

5.7.1 硬质合金全面钻头的规程选择 （135）

5.7.2 金刚石全面钻头的合理使用及规程选择 （138）

5.8 涡轮与螺杆钻具钻进 （139）

5.8.1 涡轮钻具 （139）

5.8.2 涡轮钻具钻进的工艺特点 （142）

5.8.3 螺杆钻具 （144）

5.8.4 螺杆钻具钻进的工艺特点 （146）

5.8.5 螺杆钻具与涡轮钻具的性能对比 （147）

第6章 冲击回转钻进与冲击、 振动钻进 （149）

6.1 概 述 （149）

6.2 液动冲击器和气动潜孔锤 （150）

6.2.1 液动冲击器的结构与工作原理 （150）

6.2.2 气动潜孔锤的结构与工作原理 （155）

6.3 冲击回转钻进用钻头 （159）

6.3.1 液动冲击回转钻进用钻头 （159）

6.3.2 气动潜孔锤钻头 （162）

6.4 冲击回转钻进工艺 （165）

6.4.1 冲击回转碎岩机理 （165）

6.4.2 影响冲击回转碎岩效果的因素 （166）

6.4.3 冲击回转钻进规程 （167）

6.5 钢丝绳冲击钻进与振动钻进工艺 （171）

6.5.1 钢丝绳冲击钻进工艺 （171）

6.5.2 振动钻进工艺 （174）

第7章 钻孔取样技术与工艺 （177）

7.1 土样的采取 （177）

7.1.1 原状土样的概念 （177）

7.1.2 取土的方法 （177）

7.1.3 取土器的基本技术参数 （178）

7.1.4 取土器的类型和结构 （180）

7.1.5 减少土样扰动的注意事项 （181）

7.2 岩矿心采取 （181）

7.2.1 岩矿心采取的基本要求 （181）

7.2.2 影响岩矿心采取率与品质的因素 （182）

7.2.3 关于岩心堵塞问题 （183）

7.2.4 岩矿层取心难度分类 （185）

7.3 提钻取心钻具及工艺 （186）

7.3.1 卡取岩矿心的方法 （186）

7.3.2 单层岩心管 （188）

7.3.3 普通双层岩心管 （189）

7.3.4 改进型双层岩心管 （191）

7.3.5 孔底局部反循环取心工艺 （193）

7.3.6 组合循环式强制取心单动双管 （196）

7.4 绳索取心钻具及工艺 （197）

7.4.1 绳索取心钻具及辅助工具 （197）

7.4.2 绳索取心钻进工艺 （203）

7.4.3 液动冲击回转绳索取心技术 （205）

7.4.4 局部反循环绳索取心技术 （210）

7.5 全孔反循环连续取心（样）工艺 （211）

7.5.1 水力反循环连续取心 （212）

7.5.2 气举反循环连续取样 （215）

7.6 采集气体样品、 岩屑和补取岩样 （219）

7.6.1 采集气体样品 （219）

7.6.2 采集岩粉 （220）

7.6.3 补取岩样 （221）

第8章 地下坑道钻探 （223）

8.1 概 述 （223）

8.1.1 坑道钻探的意义与特点 （223）

8.1.2 坑道钻探的类型 （223）

8.2 坑道钻探设备与钻具 （224）

8.2.1 坑道钻探设备的选择和安装 （224）

8.2.2 坑道钻探用钻具 （230）

8.3 坑道钻进工艺 （235）

8.3.1 坑道钻进工艺参数 （236）

8.3.2 坑道水平孔钻进工艺特点 （236）

8.3.3 坑道定向钻进的工艺特点 （238）

8.3.4 松软突出煤层钻进的排粉工艺 （239）

第9章 钻孔弯曲与测量 （241）

9.1 钻孔的空间状态要素 （241）

9.2 钻孔弯曲的原因与规律 （244）

9.2.1 钻孔弯曲的条件 （244）

9.2.2 钻孔弯曲的原因及危害 （244）

9.2.3 钻孔弯曲的规律 （249）

9.3 钻孔弯曲的测量与仪器 （251）

9.3.1 测量钻孔弯曲的原理 （251）

9.3.2 测斜仪的分类与选用原则 （254）

9.3.3 非磁性矿体用测斜仪 （255）

9.3.4 磁性矿体用测斜仪 （261）

9.4 钻孔测斜数据处理 （266）

9.4.1 测斜误差的产生与消除 （266）

9.4.2 基于测斜数据绘制钻孔轨迹 （267）

9.4.3 建立矿区（施工区）孔斜规律数学模型 （267）

9.5 钻孔弯曲的预防与纠正 （268）

9.5.1 钻孔弯曲的预防 （268）

9.5.2 钻孔弯曲的纠正 （271）

第10章 定向钻进工艺 （273）

10.1 定向钻进设计 （273）

10.1.1 定向钻孔的分类 （273）

10.1.2 定向钻进的设计原则与内容 （274）

10.1.3 定向孔轴线基本参数的计算方法 （275）

10.2 定向钻进造斜工具 （276）

10.2.1 偏心楔 （277）

10.2.2 连续造斜器 （278）

10.2.3 辅助造斜工具 （279）

10.2.4 造斜工具的特性对比 （281）

10.3 定向钻进随钻测量仪器概述 （282）

10.3.1 有缆MWD系统 （282）

10.3.2 泥浆脉冲式MWD系统 （282）

10.3.3 电磁波式MWD系统 （285）

10.4 定向钻进施工工艺 （286）

10.4.1 多孔底定向钻进工艺概述 （286）

10.4.2 偏心楔定向钻进工艺 （288）

10.4.3 连续造斜器定向钻进工艺 （288）

10.4.4 螺杆钻具定向钻进工艺 （289）

10.5 定向取心技术与工艺 （291）

10.5.1 岩心定向方法 （291）

10.5.2 定向取心钻具及其工作原理 （292）

10.5.3 由定向岩心求解岩层产状 （294）

第11章 水文地质钻探与水井钻 （296）

11.1 水文地质孔和水井的钻进方法 （296）

11.1.1 钻孔结构 （296）

11.1.2 回转钻进工艺 （300）

11.2 水井成井 （306）

11.2.1 下过滤器 （306）

11.2.2 止水与封闭 （309）

11.2.3 洗井方法 （311）

11.3 抽水试验 （314）

11.3.1 抽水试验概述 （314）

11.3.2 射流泵抽水 （314）

11.3.3 潜水泵抽水 （316）

11.3.4 空气压缩机抽水 （316）

11.3.5 抽水时水位水量的测量 （319）

第12章 复杂地层钻进工艺及事故防治 （321）

12.1 复杂地层的分类 （321）

12.1.1 复杂地层综合分类 （321）

12.1.2 不稳定地层分类 （323）

12.1.3 冲洗液漏失地层分类 （323）

12.2 复杂地层钻进工艺 （324）

12.2.1 力学不稳定地层钻进工艺 （324）

12.2.2 遇水不稳定地层钻进工艺 （327）

12.3 典型钻探事故的分类及处理原则 （329）

12.3.1 典型事故分类 （329）

12.3.2 防治钻探事故的原则 （330）

12.3.3 处理钻探事故的常用方法 （330）

12.4 处理钻探事故的常用工具 （331）

12.4.1 打捞工具 （331）

12.4.2 切割工具 （335）

12.4.3 专用接头 （337）

12.4.4 孔内振动器 （338）

12.5 典型钻探事故的处理工艺 （339）

12.5.1 孔壁塌陷与崩落 （339）

12.5.2 钻具折断与脱落 （340）

12.5.3 卡钻、 埋钻、 糊钻与烧钻事故 （342）

12.5.4 套管事故与孔内落物 （344）

12.5.5 钻孔漏失和涌水事故 （345）

12.5.6 钻头事故与偏斜事故 （346）

第13章 封 孔 （348）

13.1 封孔材料 （348）

13.1.1 水泥封孔 （348）

13.1.2 黏土封孔 （349）

13.2 封孔工艺 （350）

13.2.1 洗孔换浆 （350）

13.2.2 下隔离塞 （350）

13.2.3 孔内注浆方法 （351）

第14章 钻孔施工设计及钻探环境保护 （355）

14.1 钻孔施工组织设计 （355）

14.1.1 单孔施工组织设计 （355）

14.1.2 矿区施工组织设计 （357）

14.2 钻探环境保护 （360）

14.2.1 我国钻探环境保护的现状 （360）

14.2.2 钻探环境保护的规范 （361）

第15章 坑探技术与工艺 （364）

15.1 勘探坑道的类型及用途 （364）

15.1.1 勘探坑道的类型 （364）

15.1.2 勘探坑道的用途 （365）

15.2 坑探的基本工序及岩石分级 （366）

15.2.1 坑探的基本工序 （366）

15.2.2 岩土掘进工程中岩石的分级 （366）

15.3 坑探用基本设备与机具 （368）

15.3.1 凿岩设备 （368）

15.3.2 凿岩机具 （375）

15.3.3 通风设备 （380）

15.3.4 排水设备 （381）

15.3.5 装岩设备 （381）

15.3.6 运输设备 （384）

15.4 坑探施工工艺 （385）

15.4.1 凿岩爆破 （385）

15.4.2 巷道通风 （390）

15.4.3 装岩运输 （391）

15.4.4 坑道支护 （392）

15.4.5 劳动和施工组织 （392）

15.4.6 坑探技术的进步 （393）

第16章 槽探施工工艺 （394）

16.1 探槽的功能与规格 （394）

16.2 探槽开挖方法 （395）

16.2.1 手工挖掘 （395）

16.2.2 机械挖掘 （395）

16.2.3 爆破法挖掘 （400）

参考文献 （403）