摘 要： 岩心采取和整理是钻探工程重要质量指标之一。本文重点总结了钻探采集岩矿心的要求和影响岩矿心采取的因素，并对常用的岩心采取方法和技术工具，以及不同工艺的优缺点展开讨论。
关键词： 岩心采取；工艺；采心；工具
在钻探工程中，对岩矿心的采取和分析不仅直接影响着判断地质构造，评价矿产资源，提交矿产储量的准确性与可靠性，还影响到矿山开采设计的合理性，因为采集的样品通常被用来进行地球化学分析和矿物岩石鉴定，岩矿物理力学性质测定，煤的含气性评价和岩土承载性能试验。在有些情况下还利用大量岩心样品进行选冶工艺试验。
一、对钻探采集岩矿心的要求
首先对采取率有一定的要求。岩矿心采取率即实际取出的岩矿心长度与对应孔段实际钻进进尺比值的百分数，它反映了岩矿心数量的多少因此岩矿心采取率越高越好。但是，根据勘探程度和施工目的不同，对岩矿心采取率要求也不尽相同，其目的是为得到足够重量的岩、矿样，满足分析、鉴定和研究的需要。对岩矿心的一般要求是：可采矿层矿心采取率不低于75%，岩心不低于60%。
其次是对样品完整性和纯洁性的要求。取出的岩矿心应尽量避免人为的破坏要保持原生结构，以便确定岩矿层分层，观察其原生结构和共生关系。同时取出的岩矿心需不受外物的浸蚀和污染，以免影响岩石和矿的物理化学性质指标。如当矿心混入泥浆时，灰分会增加。另外，尽量避免选择性磨损岩矿心，选择性磨损会使其内在物质成分发生变化，影响整个矿区矿的储量的计算和评价，最后，采心部位取出的岩矿心孔深部位必须准确，上下顺序不能颠倒，否则易歪曲岩层所在层位的深度和厚度。
二、影响岩矿心采取的因素
影响岩矿心采取的因素分为地质因素和人为因素两大方面。地质因素方面主要包括：强度、裂隙性、矿物组成的均匀性、各向异性、层理、片理、软硬互层、产状条件以及层面与钻孔轴线的交角等。对岩心采取率影响最大的是岩石强度，层面与钻孔斜交和裂隙性。如果岩矿石强度高、硬度大、结构均匀致密、构造完整、钻进中不怕冲刷、不怕振动，则易于得到完整性好和代表性强的岩矿心；如果岩矿层松散、软弱、破碎、胶结不良、软硬交替、裂隙多、节理片理发育，钻进时怕冲刷、怕振动、怕磨损、怕污染，岩矿心易成块状、粒状、粉状，则难以保证采取率和品质，有时甚至取不到岩矿心。而人为因素方面，又分为技术因素和工艺因素，有时还包括组织管理因素，如操作人员技术不熟练、材料供应与技术保证不及时，工艺设计不正确等。
三、常见的岩心采取工艺和工具
岩心采取工艺和工具的选择，主要是根据不同结构的岩矿层为参考依据的。对岩矿层的分类上，不同难易程度的岩矿层总共有八种，分别为：完整、致密、少裂隙的岩矿层；节理、片理、裂隙发育，硬或中硬，性脆易碎的岩矿层；软硬不均，夹层多，性质不稳定的岩矿层；
软，松散，破碎，胶结性差的岩矿层；易被冲洗液溶蚀和溶化的岩矿层；怕污染的岩矿层和淤泥和流砂类岩矿层。
在实际应用中，常用的取心工具有单管取心、双动双管取心、单动双管取心和绳索取心等，这些不同的工具同时也对应这不同的方法和岩矿层种类。比如单层岩心管钻具取心，是最简单的取芯钻具。它卡取岩矿心的方法有4种，即卡料卡取、卡簧卡取、卡钻卡取和沉淀卡取。一般用于完整、致密、少裂隙的岩矿层。其中卡料卡取法适用于当硬合金钻进或钢粒钻进在硬和中硬、完整、致密的岩矿层。其具体方法是在钻进回次终了时，从钻杆内向孔底投入卡料（小碎石、铁丝、钢粒等）卡紧扭断岩芯。卡簧卡取法是利用装于钻头上部的卡簧取芯装置。在回次终了，稍上提钻具，即可把岩芯卡住并拉断。它适于在岩芯完整、直径均匀的硬和中硬岩矿层中使用。干钻卡取法是以硬合金钻头钻进松散、软质和塑性岩矿层时，若用卡料和卡簧都卡不住岩芯，则可用干钻法采取岩矿芯。即在回次终了时，停止送水，干钻进一小段（20—30 cm），利用未排除的岩粉来挤塞住岩矿芯，再通过回转将其扭断提出。而沉淀卡取法适用于反循环钻进。在回次终了，停止冲洗液循环，利用岩芯管内悬浮岩粉的沉淀，挤塞卡牢岩矿芯。松软、脆、碎的岩矿层中常使用沉淀卡取法。
对于其它的方法，由于篇幅所限，只能做简要介绍。比如双层岩芯管钻具取心，工具由内外两层岩芯管组成，结构上分为双动双管钻具和单动双管钻具两大类，它是目前提高岩矿芯采取率和质量的重要工具。在复杂地层和金刚石钻进中，应用较为普遍。再比如冲洗液孔底反循环钻具取心，这种方法有利于岩矿心进入岩心管，减少流失和重复破碎，同时还能使岩矿心在岩心管呈悬浮状态，减轻相互研磨和选择性磨损，因此能够提高裂隙发育、破碎、性脆、软硬不均的岩矿层取心质量。最后还有绳索取心钻具，由单动双管岩心管和打捞器两大部分组成，是在回次终了岩心装满岩心管时，不提升全套钻具，而是用带钢丝绳的打捞器从钻杆中把取心管提出，待把岩心取出后又从钻杆中把取心管投入到孔底。
四、结语
最后需要注意的是，每个回次钻工从岩心管取出的岩矿心应清洗干净，装到专门的岩心箱中，以便运输和保存。岩心箱上要注明矿区名称、钻孔编号、取心孔段、深度等。装满岩心的岩心箱运送到专门的岩心库。总之整个岩心采取过程务必需要严格谨慎。
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