第三章 钻 探 一、钻机
清末时期，无钻探设备。
民国初期，据1930年出版的《吉林新志》中记载，本省探矿向来无何等善法，惟就煤线
露于地表者之附近，掘坑而探其蕴蓄之量。自从日（人）、俄（人）进入后，渐用新法。普
通多用俄国之土法，即折径二寸余之铁条，成螺旋状，配置钢锥于下端，用螺丝安入铁管之
内，其余各部构造类似中国的旧匠人所用之钻，故俗称“钢钻”。探矿时用数人轧钻之横铁
杆，使钻旋转而入地，以验煤之有无多寡。惟此法用于松软水成岩则可，若用于坚硬之火成
岩，则较难入，且铁条易折而伤人。
东北沦陷时期，较多地使用了手钻和500米以下的日本产利根式探浅层煤钻机。
人民政府接收煤矿后，1946—1947年恢复煤炭生产期间，全靠钻探工人修复日伪残留的
手钻和机钻。从1948年起，在鸡西矿区开始使用鸡西矿务局总机厂生产的KA—2M—300型钻机
。同年还从苏联引进了KAM—500型钻机。从此黑龙江省煤田由钻探浅部煤层，开始向中深部
发展。
1951年通过苏联从瑞典转购进口3台B—3型钻机。此钻机经滴道矿老井区使用，孔深达千
米以上。
1954年，中国矿机制造厂的钻机产品，由KA—2M—300型，发展到KAM—500型和1000米型
钻机。黑龙江省煤田地质勘探，全部使用了国产钻。
1957年，黑龙江省曾引进了瑞典XH—60型油压式钻机。该机特点是采用液压控制，多档
高速钻进。此钻机经在省内试用，因其搬家时不易解体搬迁，不适宜省内钻探施工条件而停
用。1958年以后，由于钻探施工均由中深部向深部钻探发展，原使用的300型和500型的手把
式钻机已不适应施工需要。截止1960年这些钻机逐步被淘汰。
1960年以后，随着钻探技术进步和钻机更新，钻进的操作方法均由原来的手把式，更新
为油压主动钻进式。1963年石家庄煤矿机械厂生产的TXB—1000型钻机在本省开始使用。到1
965年省内各煤田地质勘探队全部改用该产品，基本实现了统一型号，统一规格。
1979年，因鸡西穆棱煤矿老井延深的需要，又增加了石家庄产THJ—1500型钻机。
1980年，为满足鸡西平麻北矿区老井延深需要，从日本引进两台TXL—IE型2000米钻机。
该机在平麻北2号孔钻进孔深达1760米，是本省钻探史上最深的一个孔。
截止1985年，黑龙江省煤田地质勘探的钻机除双鸭山矿务局生产地质队尚保留3台500米
以下钻机外，其余全是1000米以上国产和极少数国外进口钻机。
在钻机不断更新的同时，与之相配套的设备和附属设施，如水泵、动力机、钻塔、钻场
房和钻机塔衣等，也随着更新和改善。
二、钻头
中华人民共和国成立以前黑龙江省煤田钻探，在六级以下岩石采用硬质合金钻头；六级
以上岩石采用铸铁钻粒钻头。
1952—1955年，根据苏联专家的建议，采用以钢粒代替铸铁钻粒。在六级以上岩石用钢
粒钻头钻进，六级以下岩石仍用硬质合金钻头。1955年钢粒钻头的钻进效率较合金钻头提高
1倍。
1956年东北煤田第二地质局将全省煤田钻探使用的各类钻头，进行一次适岩选优，并加
以推广。一〇八煤田地质勘探队吴显才钻机，用钢粒混合钻进，效率比推广前提高30—40%。
这个队在北大岭和兴山工区的钻机，推行逆刀钻头，日效由5米提到20米。
1958年，适应不同岩层钻进的需要，硬质合金钢的种类出现了方柱状、八角柱状和针状
等多种规格和形状。钻头种类也随之增多，合金镶焊也多样化；方柱状合金钻头有单粒、单
双粒、品字形、田字形等方式；针状合金钻头有排式，针状与方柱状混镶、针状与菱形薄片
混镶等形式；还有六角柱状、八角柱状合金钻头。同年在全省煤田钻探普遍推广适岩钻头，
钢粒钻进和钢粒铁砂混合钻进。
1959年12月，一一〇煤田地质勘探队研制成功ф75、ф90毫米井底自换式钻头。先后在7
个孔进行15次试验，效果良好。这类钻头有铆钉式、电焊式、投球式3种形式。其中投球式钻
头在任何条件下均可自换交替钻进。
1962年12月一一〇煤田地质勘探队在钻头选型鉴定会上鉴定的黄土层钻进多翼鱼尾钻头，
经在全省各队推广使用，小时效率由3米提高到6—9米。
1971年，全省煤矿开始推广本省研制成功的三翼刮刀自磨式钻头。1974年又普遍推广了
针状自磨式钻头。前者适用于松软地层、后者适用于坚硬岩层。效果都很显著。
1975年一0九煤田地质勘探队研制成功的三肋骨钻头，经1977年在一0八队的800钻机组使
用，创月进15566米好成绩。一0九队901钻机组1978年创月进21806米全省新纪录。
1979年，省煤田地质勘探公司，对历年使用的适岩钻头，进行了系统总结。共选择27种
适岩高效钻头，制定了钻头图谱，供省内煤田钻探应用。截止1985年，全省煤田钻探，仍按
岩层特性，选用这些适岩钻头。
三、冲洗液
在不同地区、不同岩层中钻进，合理选用冲洗液，是提高工效、降低成本、安全钻进的
技术措施。黑龙江省煤田钻探使用冲洗液的情况，分为3个阶段。
第一阶段：自人民政府接收煤矿到1953年以前，为使用清水钻进阶段。清水钻进产生的
主要问题是，在钻进中为了保护孔壁，必须下套管。不仅浪费钢材，而且容易发生孔内事故
。
第二阶段：1953—1982年，为使用泥浆冲洗液阶段。1953年，本省煤田钻探学习苏联先
进经验，采用了黄泥浆钻进。采用此法后效果是控制了孔壁掉块，防止挤夹事故和节省了孔
壁管。1955—1958年，在泥浆中又添加了煤碱剂、甲基纤维素（CMC）粘结剂和铁铬盐稀释分
散剂。从而使泥浆的质量稳步提高。1958年“大跃进”开始后，各煤田地质勘探队曾出现了
放松泥浆管理现象，加之各队使用的粘土质量不一样，造成泥浆质量差别很大，泥浆循环设
施也不完善。因此孔内事故有所增多。1962年为确保泥浆质量，全省煤田地质勘探队普遍加
强了冲洗液的管理工作。严格按规程要求改善了循环设施，配备了泥浆性能测定仪器。各队
都配上了专职泥浆工，有的队还配了泥浆技术员。省煤田地质勘探公司，对各队使用的粘土
，进行了成份分析，严禁用劣质土。一一0煤田地质勘探队从辽宁阜新购置粘土，泥浆质量得
到保证。1973—1982年，使用泥浆又有新发展。1973年开始试用烤胶泥浆冲洗液钻进，并用
白灰、锯末、黄土等处理剂，处理孔内漏水事故的收效很好。1974年一一0煤田地质勘探队转
入东荣和荣华地区勘探。这两个区都有很厚第三、四纪松软岩层。钻探时如果仍用原来用的
泥浆，则孔壁无法保护，若下套管又没那么多管材。省煤田地质勘探公司，从辽宁请来一名
有丰富经验的泥浆技术员，到一一0队帮助推行钙质处理泥浆。解决了第三、四纪地层钻进不
下套管的技术问题。1978年一一0煤田地质勘探队开始应用有机高分子聚合物聚丙烯酰胺处理
剂，推行低固相泥浆冲洗液，使第三、四纪松软地层钻进不下套管的技术得到进一步解决。
第三阶段：1983—1985年为试用无固相冲洗液阶段。1983年省煤田地质勘探公司开始研
制无固相冲洗液处理剂——聚丙烯酰胺与聚丙烯酸钠共聚物。1984年在二○四煤田地质勘探队
初次试验取得一定成果。1985年又在一一0煤田地质勘探队8号钻机818号孔成功地完成了920
米的钻进试验任务。截止1985年底仍在继续试验。无固相冲洗液试验成功，将为开展绳索取
芯钻进和冲击回转钻进，打下物质技术基础。
四、取芯和升降钻具
采取煤芯的工具是钻探最主要的保质工具。1952年以前使用的取芯工具，不仅取样不全
，且质量不佳。1952年，鸡西矿务局钻探公司的高见明研制成功“抓式采煤管”。后由仲迹
武等人改制成为“双管双动采煤管”。用此工具取芯，使煤芯质量有所提高。1953年全省普
遍使用“软岩采取器”，使煤芯提取率达到59%。1956年，引进苏联阿列克辛阔“三层单动采
煤器”。此具能保持煤样结构完整，并能取全煤样，不残留煤芯。1958年又从瑞典引进“K—
3型采煤管”，其取芯效果也很好。引进的这两种取芯工具，都因加工复杂而未能坚持使用。
1965年一一0煤田地质勘探队，研制成功“65—1型采煤管”并送到煤炭部选展。1966年煤田
地质公司试制了“长筒取芯器”，实现煤岩一次采取。1981年省煤田地质公司引进美国“二
层管单动采煤管”，其管内是两开半管。经一0八煤田地质勘探队试用效果良好，并持续使用
。
升降钻具，1953年以前，黑龙江省均使用提引接头和滚珠钻杆两种器具。1953—1958年
升降钻具改用侧口提引吊环。上述升降钻具均为手工操作，劳动强度大，辅助时间长，特别
是冬天严寒季节在钻机塔上作业的人员，又冷大不安全。1958年，一一0煤田地质勘探队的杜
青荣，在技术人员的帮助下，研制成功自动提引器、摆管器和拧管器（简称“三器”）。“
三器”在省内推行后，对减轻钻工劳动强度、缩短升降钻具时间、消除钻机塔上作业的不安
全因素发挥了显著作用。1973年煤炭部地质局在全国煤田地质勘探系统推广使用“三器”。
