第一篇:水文地質(zhì)鉆探規(guī)程
水文地質(zhì)鉆探規(guī)程 1 主題內(nèi)容與適用范圍 1.1 主題內(nèi)容
本規(guī)程規(guī)定了水文地質(zhì)鉆探與水井鉆探各項生產(chǎn)活動的技術(shù)工作要求及有關(guān)工藝操作規(guī)定。
1.2 適用范圍
本規(guī)程適用于水文地質(zhì)普查、水文地質(zhì)初步勘探與詳細(xì)勘探以及水井(含礦泉水井及低溫地?zé)峋?鉆探工程,是進行鉆探設(shè)計、施工、管理等各項工作的基本依據(jù)和準(zhǔn)則。
本規(guī)程不適用于高溫地下熱水和地?zé)崮荛_發(fā)鉆井工程。2 引用標(biāo)準(zhǔn)
2.1 直接引用標(biāo)準(zhǔn)
GBJ 202 地基與基礎(chǔ)工程施工及驗收規(guī)范
GB 9808 水文水井鉆探管材系列
GB 9809 水文水井鉆探用套管、巖心管、取粉管螺紋
GB 9810 水文水井鉆探用鉆桿
BG 9811 水文水井鉆探用鉆鋌
BG 9812 水文水井鉆探用鉆桿接頭
DZ 1.3 硬質(zhì)合金巖心鉆探管材螺紋
DZ/T 0008 水文水井鉆探用鉆柱特種接頭
DZ/T 0017 工程地質(zhì)鉆探規(guī)程
DZ/T 0055 水文水井鉆探用硬質(zhì)合金鉆頭
DZ/T 0056 水文水井鉆探用三牙輪鉆頭
DZ/T 0057 水文水井鉆探用鉆粒鉆頭 2.2 配合使用的標(biāo)準(zhǔn)
GBJ 27 供水水文地質(zhì)勘察規(guī)范
水方地質(zhì)普查、勘探規(guī)范
巖心鉆探規(guī)程 3 總則
3.1 目的、任務(wù)
水文地質(zhì)鉆探是水文地質(zhì)普查、勘探工作中取得地下水文地質(zhì)資料的主要技術(shù)方法,也是開發(fā)利用深層地下水進行鉆井工程的唯一技術(shù)手段。它的基本任務(wù)是在水文地質(zhì)測繪、水文地質(zhì)物探的基礎(chǔ)上,進一步查明含水層的巖性、層次、構(gòu)造、厚度、埋深分布及水量、水質(zhì)、水溫等水文地質(zhì)條件、特征和參數(shù),解決和驗證水文地質(zhì)測繪和物探遙感工作中難以解決的水文地質(zhì)問題,為評價和合理開發(fā)利用地下水資源提供可靠的水文地質(zhì)資料和依據(jù)。同時,在“以探為主、探采結(jié)合”成井或?qū)iT打井后開采地下水,為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國防建設(shè)和城鎮(zhèn)居民及干旱地區(qū)人民提供生產(chǎn)生活用水或礦泉水飲料,直接為國民經(jīng)濟建設(shè)和人民生活服務(wù)。
3.2 鉆探工作必須遵循的準(zhǔn)則
3.2.1 水文地質(zhì)鉆探工作必須貫徹執(zhí)行先水文地質(zhì)測繪與物探,后鉆探施工以及堅持“先踏勘、后設(shè)計”和“先設(shè)計、后施工”的工作程序,即必須在水文地質(zhì)測繪和物探工作的基礎(chǔ)上布置水文地質(zhì)鉆孔,以及堅持沒有地質(zhì)、施工設(shè)計,不準(zhǔn)施工開鉆的原則。
3.2.2 對于探采結(jié)合鉆孔,應(yīng)本著“以探為主,探采結(jié)合”的原則進行,即應(yīng)滿足“探”為主,在獲取準(zhǔn)確可靠的水文地質(zhì)資料的同時結(jié)合成井。
3.2.3 水井鉆探工程應(yīng)在有充分水文地質(zhì)資料的地區(qū)進行,并在鉆探過程中采取必要措施收
集和論證水文地質(zhì)資料,嚴(yán)格按照成井工藝規(guī)程要求成井。3.3 鉆探工作的基本要求
3.3.1 水文地質(zhì)鉆探是以獲取準(zhǔn)確可靠的水文地質(zhì)資料,滿足地質(zhì)設(shè)計要求,達(dá)到地質(zhì)設(shè)計目的進行的,因此,要本著需要與可能的精神,在進行鉆探設(shè)計和施工中采取切實可行的最優(yōu)方法與工藝,滿足地質(zhì)設(shè)計要求。同時,要努力提高地質(zhì)、施工設(shè)計的準(zhǔn)確程度,以便最大限度地減少因設(shè)計不當(dāng)而造成的損失。
3.3.2 在鉆探工程施工的全過程中,都要始終貫徹“優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、安全”和“質(zhì)量第一”的原則,推廣應(yīng)用鉆探新設(shè)備、新方法、新工藝,提高經(jīng)濟效益。同時,在加強全面質(zhì)量管理的活動中,既要反對單純追求進尺,忽視工程質(zhì)量的傾向,也要反對忽視安全和不注重經(jīng)濟效益,片面追求脫離實際可能或超越規(guī)程規(guī)范的技術(shù)要求。
3.3.3 要搞好鉆孔各項原始資料的記錄與整理工作。提交的資料必須真實、準(zhǔn)確、可靠,對偽造鉆孔原始資料數(shù)據(jù)者,必須嚴(yán)肅處理。
3.3.4 從事水文地質(zhì)及水井鉆探的全體人員,必須認(rèn)真學(xué)習(xí)和嚴(yán)格遵守本規(guī)程。但本規(guī)程中有些條款只是一般性和原則性的規(guī)定要求,在貫徹執(zhí)行時允許施工單位依據(jù)具體情況制訂實施細(xì)則或補充規(guī)定。此外,有關(guān)現(xiàn)場管理制度,可參照DZ/T0017和巖心鉆探規(guī)程有關(guān)規(guī)定要求,結(jié)合各自的實際情況制訂實施細(xì)則或補充規(guī)定。4 鉆孔類型、結(jié)構(gòu)與施工設(shè)計 4.1 鉆孔類型 4.1.1 地質(zhì)孔
通常只在小、中比例尺的區(qū)域水文地質(zhì)普查中布置,一般要通過鉆探取心進行地層描述和進行簡易水文地質(zhì)觀測,但不進行抽水試驗。4.1.2 水文地質(zhì)孔
在各種比例尺的水文地質(zhì)普查與勘探中布置,一般要進行單孔穩(wěn)定流抽水試驗,必要時要進行多(群)孔非穩(wěn)定流抽水試驗,以獲取不同要求的水文地質(zhì)參數(shù),評價與計算地下水資源。
4.1.3 探采結(jié)合孔
在各種比例尺的水文地質(zhì)普查與勘探中均會遇到。4.14 觀測孔
有抽水試驗觀測孔和長期觀測孔(簡稱長觀孔)兩種,通常只在大、中比例尺的水文地質(zhì)勘探中布置。4.2 鉆孔(井)結(jié)構(gòu)
4.2.1 鉆孔(井)結(jié)構(gòu),包括孔徑、孔段和孔深,除地質(zhì)孔外,井身結(jié)構(gòu)應(yīng)包括:
a.井管:包括井壁管、過濾管、沉淀管的直徑、孔段和深度。
b.填礫、止水與固井位置及深度。
4.2.2 鉆孔結(jié)構(gòu)的確定:是根據(jù)鉆孔類型、水文地質(zhì)條件、終孔直徑及深度、鉆進工藝方法、抽水方法及鉆探設(shè)備等因素綜合確定。進行抽水試驗的鉆孔,其松散地層的鉆孔直徑要能滿足根據(jù)預(yù)計出水量選用的過濾管直徑和填礫間隙的要求;基巖鉆孔直徑則一般以滿足根據(jù)預(yù)計出水量能下入之抽水設(shè)備口徑要求或過濾管直徑要求為依據(jù)確定。在條件具備與可能時,要采用一徑成井工藝;在松散、破碎、嚴(yán)重漏失等復(fù)雜地層應(yīng)采用既護壁性能好又易于破壁解淤的優(yōu)質(zhì)泥漿鉆進,爭取少下或不下套管,以簡化鉆孔結(jié)構(gòu)。4.2.3 典型鉆孔(井)結(jié)構(gòu)型式 4.2.3.1 一徑成孔(井)
除孔口管外,一徑到底的鉆孔,即一種口徑、一道管柱的鉆孔。這類鉆孔通常是較穩(wěn)定的第四紀(jì)松散地層或基巖為主的水文地質(zhì)鉆孔、探采結(jié)合孔或觀測孔。有下井管、過濾管并
填礫或不填礫及沒有井管、過濾管的基巖裸孔等幾種。下井管、過濾管并填礫孔之孔徑一般應(yīng)比管子直徑大150~200mm。4.2.3.2 多徑成孔(井)
具有兩個或兩個以上變徑孔段的鉆孔,即多次變徑,并用一套或多套管柱的鉆孔。通常是上部為第四紀(jì)松散層、下部為基巖或具有兩個以上主要含水層的水文地質(zhì)鉆孔、探采結(jié)合孔及地質(zhì)孔。通常只在第四紀(jì)地層中下井管、過濾管并填礫或不填礫;基巖除破碎帶、強烈風(fēng)化帶需下管外,一般為裸孔。4.3 鉆探施工設(shè)計 4.3.1 編制依據(jù)
水文地質(zhì)鉆探施工設(shè)計的編制是根據(jù)項目的水文地質(zhì)設(shè)計書或項目委托計劃任務(wù)書或合同的要求,在現(xiàn)場踏勘的基礎(chǔ)上,按照現(xiàn)有的生產(chǎn)定額、材料消耗定額、人員和設(shè)備配備與費用定額等資料為依據(jù)進行編制,根據(jù)需要與可能,選用設(shè)備和選擇最優(yōu)施工方法與工藝,以確保工程質(zhì)量和獲取量佳的技術(shù)經(jīng)濟效益。4.3.2 主要內(nèi)容
4.3.2.1 施工項目的基本情況和設(shè)計依據(jù)
a.工區(qū)的地理位置、交通條件、地形地貌、氣候和生活條件。
b.地質(zhì)條件:包括地層劃分和巖石可鉆性級別、地質(zhì)構(gòu)造和水文地質(zhì)條件,著重說明影響鉆探施工的主要地質(zhì)因素。
c.施工目的與要求:包括鉆孔布置與工作量、工程質(zhì)量指標(biāo)、水文地質(zhì)試驗與觀測要求等。
4.3.2.2 鉆探技術(shù)設(shè)計:包括鉆孔結(jié)構(gòu)、沖洗介質(zhì)、成井工藝及保證質(zhì)量與安全的技術(shù)措施,并附典型鉆孔結(jié)構(gòu)設(shè)計圖。4.3.2.3 供水、供電設(shè)計:根據(jù)現(xiàn)場踏勘了解的當(dāng)?shù)厮礂l件,選擇供水方法和設(shè)備;采用 電力驅(qū)動時提出供電方法與要求。4.3.2.4 施工期限與費用預(yù)算:根據(jù)項目要求,編制施工進度計劃。包括選擇設(shè)備,確定施 工組織形式、開動鉆機臺數(shù)、鉆孔施工順序調(diào)度安排及工期要求,進行技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)測算并 編制項目費用預(yù)算等。4.3.3 編制與審批
4.3.3.1 根據(jù)設(shè)計要求,在施工單位總工程師的主持下,由地質(zhì)、鉆探技術(shù)人員共同編制。4.3.3.2 根據(jù)地質(zhì)項目管理權(quán)限上報審批,即局(或下達(dá)任務(wù)的主管單位)管地質(zhì)項目的施工設(shè)計,由施工單位審查后報上級審批;施工單位自管地質(zhì)項目或承包工程項目的施工設(shè)計,由施工單位審批后報上級備案。
4.3.3.3 在鉆探施工中,如發(fā)現(xiàn)設(shè)計與實際情況不符時,應(yīng)及時進行修訂或補充,部局管項目凡關(guān)系到工作量與經(jīng)費數(shù)量較大的修訂要報上級批準(zhǔn)。4.3.4 鉆孔施工與設(shè)計
無論是預(yù)算內(nèi)或預(yù)算外的地質(zhì)項目,均應(yīng)編制單孔施工設(shè)計。單孔設(shè)計應(yīng)包括地層理想柱狀圖、巖性及可鉆性等級、鉆孔結(jié)構(gòu)、鉆進工藝、成井工藝、工程質(zhì)量指標(biāo)及安全生產(chǎn)措施等。設(shè)備、儀器儀表的選擇與設(shè)備的安裝、拆卸與搬遷 5.1 鉆探設(shè)備選擇
水文水井鉆探設(shè)備的選擇,主要根據(jù)水文地質(zhì)條件、鉆孔類型、鉆孔結(jié)構(gòu)、鉆探方法等因素,結(jié)合現(xiàn)有設(shè)備狀況,進行選擇和配套。目前用于施工的水文水井鉆機主要機型及性能見表1。
5.2 泵類設(shè)備的選擇
泵類設(shè)備的選擇主要根據(jù)鉆進方法、鉆孔結(jié)構(gòu)、地下水位及出水量等條件合理選擇。鉆探施工用工作泵(不含鉆機的配套泵)型號及性能見表2。抽水用泵型號及性能見表3。5.3 空壓機選擇
空壓機的選擇主要根據(jù)所需風(fēng)量及風(fēng)壓來合理選擇。鉆探施工及洗井用空壓機的主要規(guī)格、性能見表4。
5.4 鉆探儀器、儀表選擇
5.4.1 測斜儀器的選擇應(yīng)根據(jù)鉆孔類型、結(jié)構(gòu)、精度要求及鉆孔有否磁性干擾等因素進行選擇。儀器名稱及性能見表5。
5.4.2 鉆進參數(shù)儀表的選擇見表6。5.5 設(shè)備安裝、拆卸與搬遷 5.5.1 設(shè)備安裝與拆卸
5.5.1.1 基座安裝必須穩(wěn)固、水平、周正,并能承受全部負(fù)荷?;问剑瑧?yīng)根據(jù)設(shè)備類型、鉆孔結(jié)構(gòu)及地基條件確定。
5.5.1.2 鉆塔底座安裝采用水平尺找平。鉆塔安好后必須拉緊緣繩???yán)K位置要對稱,與地面夾角不得大于45。鉆塔各部位的連接要牢固,螺栓要擰緊。
5.5.1.3 鉆機安裝時,采用單繩升降鉆具者必須保證天車前緣切點(雙繩升降鉆具時為天車軸中心)、回轉(zhuǎn)器(或轉(zhuǎn)盤)中心、鉆孔中心在同一條直線上。
5.5.1.4 鉆機、泥漿泵、動力機的機座與枕木或地梁要用螺栓連接牢固,各傳動軸線必須平行對正,相互距離要適宜。電機底座應(yīng)設(shè)置調(diào)整皮帶松緊的裝置。
5.5.1.5 車裝鉆機安裝時,前后底梁的千斤頂支座必須支承在硬地或基枕木上,墊實加固,必要時澆注水泥墩加固。輪胎要離開地面,不承載,并墊好不轉(zhuǎn)動。
5.5.1.6 電器設(shè)備必須安裝在干燥、清潔的地方,嚴(yán)防油、水及雜物侵入,且固定牢靠,減少震動。電器設(shè)備外殼應(yīng)按技術(shù)要求,接好地線保護。設(shè)備的動力線和照明線必須絕緣良好。5.5.1.7 安裝和拆卸各類鉆塔應(yīng)遵循下列規(guī)定
a.所有安、拆塔工作必須在專人統(tǒng)一指揮下,有鐵序地進行。所有現(xiàn)場人員必須戴安全帽,上塔時系安全帶。拆卸鉆塔時,安全帶嚴(yán)禁系在被拆卸的鉆塔附件上。螺栓和工具要放入工具袋中。
b.建塔要從下到上分層安裝,拆塔要從上到下逐層拆卸,不得上下兩層同時作業(yè)。嚴(yán)禁從塔上拋扔物件。
c.各類鉆塔安裝應(yīng)按安裝說明書的要求進行。鉆塔構(gòu)件不準(zhǔn)任意打眼、調(diào)換、少裝、改裝及焊接。
d.用機械或液壓油缸起落鉆架時,應(yīng)首先檢查好卷揚機制動裝置或液壓系統(tǒng)是否靈活可靠,并架起落要平穩(wěn),嚴(yán)禁猛起猛落。起立到位后,要鎖好固定卡銷。5.5.2 設(shè)備的搬遷
5.5.2.1 設(shè)備運輸過程中,嚴(yán)禁人貨混裝。5.5.2.2 裝卸過程中,要指定有經(jīng)驗的人員負(fù)責(zé)指揮,并采用必要的安全措施,以防設(shè)備翻 倒毀物傷人。
5.5.2.3 車裝鉆機和拖掛設(shè)備搬遷時,鉆塔端部要固定在支架上。拖掛設(shè)備的掛鉤要掛牢,并檢查掛鉤的保險裝置是否可靠,用保險繩固定牢靠。必須按被拖掛設(shè)備說明書規(guī)定的時速 運行。
表2 常用工作泵
類型 型號 流量 m3/h 揚程
m 轉(zhuǎn)速 r/mm 出水口直徑 mm 額客功率 kW 生產(chǎn)廠家 砂漿泵 6BS 180 730 150 30 上海探礦機制廠
6英寸 280 16.3 630~680 147 乾安機械廠 射流 6SPS正反兩用泵 正180 9.5
37~45 中國地質(zhì)大學(xué)(北京)
反225~100 60
Ф76/87正反循環(huán)兩用泵 正108
反80
砂石泵 2PN 30~58 22~17 1450 11 石家莊水泵廠 自貢水泵廠
3PN 54~151 26~15
表3
常用抽水泵
類型 型號 級數(shù) 流量 m3/h 揚程 m 轉(zhuǎn)速 r/mm 出水口直徑 mm 額客 功率
kW 機組徑向最大尺寸mm 適用 井管
mm 泵管連接方式 生產(chǎn)廠家 潛水電泵 100Q15 4~0。5 3.5~6 13.5~115 2 850 4D 0.55~8 96 120 法蘭盤連接 沈陽水泵廠
100Q14~6 14~27 4~6 58~145
1.5~4 98
廣東惠東水泵廠
136QJ10。5 6~15 10.5 44~110 50 5.7~13 131 150
150QJ(R)25 1~23 17.5~30。5 1~190。8 2 900 80 1.2~15 14沈陽水泵廠
200QJ50 2~15 50 26~195 2 850 7.5~45 184 200 石家莊水泵廠
200QJ80 2~11 80 22~121 100 7.5~45
250QJ80 1~15 20~300 2 870 7.5~110 223 250
250QJ125 1~12 125~140 16~192 125 9.2~110
300QJ200 2~7 200 40~140 2 900 150 37~130 278 300
400QJ500 1~5 350~600 11~95 1 450 30~160 377 405 沈陽水泵廠
多級深井泵 JD~16 3~24 10~490 25~92 1 460~2 900 5.8~73 92~390
螺紋連接 上海水泵廠
100~200JC 2~40 10~80 25~234 2 940 5.5~37
北京密云水泵廠
250~400JC 2~15 80~550 21~156 1 460
11~132
法蘭盤連接
SD8~14 2~26 35~180 24~130
10~100
沈陽水泵廠
表4
常用空氣壓縮機規(guī)格性能 設(shè)備類型
排氣壓力MPa 排氣量 m3/min 動 力
機 壓縮 型式 冷卻 方式 裝載 型式 動力機 功 率
(HP)機組 重量 t 主要 用途 備注 VY-6/7 0.7 6 柴
油
二級壓縮 風(fēng)冷 移動式 80 2.4 洗井 柳州 VY-9/7 9
2.8
3WY2-5/40 4.0 5 三級壓縮
車裝 108 5.5 氣舉反循環(huán)鉆進 蚌埠
2VY(Ⅱ)6/15 1.5 6 活塞螺桿
移動式
上海 W-10/60 6.0 10 三級壓縮 風(fēng)冷 車裝 移動式 220 6.6 蚌埠 LGⅡ20-10/7 0.7 10 回轉(zhuǎn)螺桿 水冷
2.0 鄭州 VHP 400 1.2 11.5
風(fēng)冷
180 3.0 上海 LGY20-14/10.5 1.05 14 單級螺桿
移動式 132 5.0 湘潭 VHP 700 1.2 20 回轉(zhuǎn)螺桿
286 4.1 氣動潛孔錘鉆進 上海 3W3.5-20/40 4.0 20 三級壓縮 水冷 車裝 350
蚌埠壓縮機總廠 3WY3.5~25/7-25 進氣:7。0 25
風(fēng)冷
170 7(不含汽車)
排氣:25。0
LGY25/16~20/15 2.5 1.6 20 25 兩級螺桿
移動式 380 7.5 上海
表5
常用測斜儀器的選擇 儀器名稱 適用條件 測量范圍 工作機構(gòu) 備注
頂角 方位角 電源 時鐘
范圍 誤差 范圍 誤差
JXY-2型羅盤測斜儀 用于無磁性干擾,孔徑大于75mm以上的鉆孔,耐液壓Mpa 0~30° ≤±1° 0~360° 4°~60°時,≤±4°
定時鐘量長120min最短15min
上海地質(zhì)儀器廠
30~60° ≤±2°
JJX-3測斜儀 用于無磁性干擾,直徑為65mm以上的鉆孔,井溫不高于100℃,耐液壓50MPa 0~50° ≤±30ˊ 4~360° 頂角2°~50°時,≤±4° 直流90V
JDL-1型陀螺測斜儀 用于磁性干擾孔,耐壓20Mpa 0~30° ≤±30°
頂角≤±2°時,≤±5°
CQ-1型滋性定向測斜儀 用于孔深2 000m以內(nèi),孔徑在46mm以上的非磁性鉆孔 0~90°
≤±1°
0~360° ≤±2°
工作時間最長110min最短10min,時差≤2min 成都工藝所
表6
常用鉆進參數(shù)儀表的選擇 儀表名稱 型號 用途 測量范圍 誤差 廠家 鉆壓表 LLB-8 測井底壓力 0~8t 阜新儀器廠
LLB-12 0~12t
YC-2B 0~60t <20t時,±10kg,≥20t時,100kg 河南水文一隊 泵壓表 YK-100 測水泵壓力 10MPa 寶雞儀表廠
五參儀 SZY-3型 可隨鉆測得:鉆壓轉(zhuǎn)速、扭矩、泵量泵壓五參數(shù),掌握鉆進情況,預(yù)防事故的發(fā)生 鉆壓:0~5t,0~10t 轉(zhuǎn)速:0~600r/min 扭矩:0~15kN?m 泵量:600~2 000L/min 泵壓: 鉆壓3% 轉(zhuǎn)速1%
泵量、泵壓5% 七0四研究所等單位 6 鉆進方法選擇、施工準(zhǔn)備與開孔 6.1 鉆進方法與工藝選擇
6.1.1 應(yīng)根據(jù)巖石的機械物理性質(zhì)、可鉆性、以及孔徑、深度和施工條件,分別選擇相適應(yīng)的鉆進方法,可參照表7選用。
6.1.2 基巖地層應(yīng)盡可能采用一次鉆進成井工藝施工;第四紀(jì)地層,要求全部取心的鉆孔,可采用常規(guī)口徑(指公稱口徑等于或小于ф174mm的鉆孔直徑)鉆進取心,大口徑(指公稱口徑大于ф174mm的鉆孔直徑)擴孔成井工藝;只要求定深取樣的鉆孔,可采用不取心鉆進工藝鉆進,定深取樣,一次鉆進成井;不要求取心的鉆孔,應(yīng)采用不取心鉆進工藝施工,一次鉆進成井。
表7
鉆進方法選擇 選用方法
名
稱 適
用
范
圍 優(yōu)
點
可鉆性(級)巖性及其他條件
牙輪鉆性 1~10 第四紀(jì)松軟地層及完整、破碎、臻密、研靡性巖石及卵礫石層均適用,常用于不取心鉆 適用范圍廣、效率高,尤其在卵礫石及破碎地層鉆進較其他回轉(zhuǎn)鉆進效果更好 硬質(zhì)合金 鉆
進 常規(guī)口徑 1~6 適用于第四紀(jì)松軟地層及較致密、完整基巖鉆進,不適用卵礫石層及破碎地層鉆進 鉆頭加工容易,成本較低
大口徑 1~4
鉆粒鉆進
常規(guī)口徑
7~10 適用于基巖、漂礫、卵礫石層,尤其透用于大口徑取心 鉆進。大裂隙、大漏失地層不宜使用 鉆頭加工容易,成本低,在漂礫卵石層用大巖心管取心鉆進有良好效果
大口徑 5~9
合金粘粒混合鉆進 4~8 適用漂、卵礫石層及軟硬交錯地層鉆進 鉆進中具有合金和鉆粒兩種方法的特點 射流反循 環(huán)鉆進
適用于第四紀(jì)松軟地層鉆進,孔深超過50m效率明顯下降,可與氣舉反循環(huán)進行配套使用于淺孔段中鉆進 設(shè)備簡單,洗孔徹底,鉆進安全效率高 泵吸反街環(huán)鉆進
適用于第四紀(jì)地層淺憶、大口徑孔鉆進,孔深在100m內(nèi)效果較好,須保證充足的施工用水,地水位淺3m時,不易護孔,礫徑超過鉆桿內(nèi)徑的卵石層不宜使用此方法鉆進 沖洗液上返速度快、洗孔徹底鉆效高,鉆進安全,成本低,成井后易于洗井,出水量大
氣舉反循環(huán)鉆進
適于第四紀(jì)砂土、砂粒層以及硬度不大的基巖大口徑孔鉆進,孔深大于10m開始使用,超過50m后方能發(fā)揮其高效特性須保證充足施工用水,地下水位淺于3m時不易護壁。粘土層不宜使用 沖洗液上返速度快、洗孔徹底孔內(nèi)干凈,鉆進效率高,安全,成井后洗井容易,出水量大 氣動潛孔錘正循環(huán)鉆進 5~12 適用于硬基巖及第四紀(jì)膠結(jié)、半膠結(jié)地層和卵、礫石層鉆進,孔徑不大于310mm,常用于不取心鉆進。尤其適用于缺水或供水困難地區(qū)鉆進用 具有沖擊和回轉(zhuǎn)雙重破巖作用孔底巖石受壓小、鉆郊高,成本低,且不污染含水層、成井后洗井容易,出不量大 氣動潛孔錘反循環(huán)鉆進
適用于堅硬基巖及第四紀(jì)膠結(jié)、半膠結(jié)地層和卵、礫石層鉆進,鉆孔直徑不大于250mm,常用于不取心鉆進。尤其適于水或供水困難地區(qū)鉆進用 具有正循環(huán)潛孔錘鉆進全部優(yōu)點;在不穩(wěn)定地層中鉆進護孔效果優(yōu)于正循環(huán)鉆進 液動沖擊回轉(zhuǎn)鉆進 5~11 適用于堅硬基巖鉆進,目前只在常規(guī)口徑鉆孔中使用,正在大口徑中試驗應(yīng)用 具有沖擊和回轉(zhuǎn)重破巖作用;可以使用泥漿作部洗液護孔,不受水位限制,能在深孔鉆進
鋼繩沖擊 鉆
進 1~5 適用于第四紀(jì)砂土、漂礫、卵礫石層及風(fēng)化破碎基巖、大口徑、淺孔、中深孔鉆進,鉆孔深度一般不超過200m 設(shè)備、鉆具簡單,成本低,在砂土、卵礫石層淺孔鉆進有良好效果 滿眼鉆進
適于大口徑深孔鉆進;粗鉆鉆具處須安裝扶正器,鉆壓應(yīng)選用大于兩次彎曲臨界值或小于一次彎曲臨界值 鉆進中能使鉆具保持穩(wěn)定,能有效防止孔斜,鉆進效率高
輻射井鉆進
適于第四紀(jì)淺部含水層,大口徑豎井中鉆進 能沿含水層走向,按集水豎井四周不同方位、水平方向安設(shè)多組過濾管,擴大單井取水范圍,提高單井供水能力 同步跟管鉆進
適用于漂礫、流砂層、卵礫石層、沖積層等非穩(wěn)定性覆蓋層鉆進,并須配備專用設(shè)備和工具 在極不穩(wěn)定的地層中鉆進,能有效地防止塌孔,保證安全鉆進
注:①淺孔:指鉆孔深度小于或等于100m的鉆孔。
②中、深孔:指鉆孔深度大于100m到300m的鉆孔。
③深孔:指鉆孔深度大于300m的鉆孔。6.2 施工準(zhǔn)備 6.2.1 確定孔位
6.2.1.1 根據(jù)地質(zhì)設(shè)計要求,由地質(zhì)(物探)、鉆探技術(shù)人員到現(xiàn)場確定孔位,若條件允許時,可與當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)規(guī)劃與需要相結(jié)合確定,盡可能不占或少占耕地,并考慮施工方便。
6.2.1.2 應(yīng)了解施工現(xiàn)場地下電纜、管道以及地面高壓電線分布情況,鉆孔距地下埋設(shè)物的安全距離應(yīng)大于5~10m。
6.2.1.3 施工現(xiàn)場應(yīng)保證“三通一平”(水、電、路通,地基平),并要求在鉆塔起落范圍內(nèi)不得有障礙物。6.2.2 修建地基
6.2.2.1 修建時必須考慮到地形、風(fēng)向、雨季洪水的影響,并采取相應(yīng)的安全措施。
6.2.2.2 地基必須平整、堅實、適用,須采用填土修建時,必須進行打樁、夯實;塔基處填方面積不得大于塔基的1/4;深孔或在沼澤地區(qū)施工時,塔角和鉆機底座地基宜采用水泥墩加固。
6.2.3 制訂鉆孔生產(chǎn)計劃措施
開鉆前由地質(zhì)和鉆探部門共同下達(dá)鉆孔設(shè)計書,機臺應(yīng)按照設(shè)計書要求,訂出完成任務(wù)的計劃和措施,并對泥漿材料、礫料、井管、鉆具、油料等做相應(yīng)準(zhǔn)備。
6.2.4 對現(xiàn)場的安全措施和設(shè)備安裝以及測量儀表等要進行檢查、試車,符合安全要求后才準(zhǔn)開鉆。6.3 開孔
6.3.1 回轉(zhuǎn)鉆進開孔:應(yīng)采用短鉆具和輕壓慢轉(zhuǎn)的方法鉆進,遇松散層可用優(yōu)質(zhì)泥漿護孔,對水龍頭和高壓膠管要用繩牽引或用導(dǎo)向裝置將其扶正,鉆進過程中要用升降機將主動鉆桿吊直,防止主動鉆桿傾斜、擺動。
6.3.2 沖擊鉆進開孔:首先將鉆具吊起對位,找正鉆孔中心,開挖孔口坑,然后將鉆具下放到孔口坑內(nèi),用短沖程、單沖次沖擊鉆進,放繩要準(zhǔn)確、適量,保持鉆具垂直沖擊鉆進,防止鉆具擺動傷人和導(dǎo)致孔斜。
6.3.3 開孔鉆進必須加強護孔和防斜措施,防止孔口塌陷和確保鉆孔垂直。在易塌的表土層開孔,可以用粘土投入孔內(nèi)護壁,待鉆穿易塌表土層后,應(yīng)下入孔口管,其底部和四周用粘土圍填、搗實,不得有滲漏。6.3.4 開孔鉆進深度,一般應(yīng)超過正常鉆進所用粗徑鉆具長度后,才準(zhǔn)改用正常的工藝鉆進。7 正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進
7.1 基本要求
7.1.1 根據(jù)鉆孔直徑和深度選擇合理的鉆具級配,鉆具的規(guī)格、質(zhì)量和技術(shù)要求應(yīng)符合GB9808-9812和DZ/T0008標(biāo)準(zhǔn)。
7.1.2 鉆進時鉆桿在孔內(nèi)位置應(yīng)定期倒換,淺孔可抽上換下,深孔宜用抽中間換兩頭的方法交替使用。鉆孔換徑時,應(yīng)使用異徑導(dǎo)向鉆具鉆進,導(dǎo)向鉆具長3~5m。
7.1.3 鉆進擬作抽水試驗或觀測的含水層時,不準(zhǔn)往孔內(nèi)投入粘土代替泥漿護壁; 7.1.4 鉆進中一般宜采用鉆鋌加壓,并應(yīng)使用鉆壓表,合理控制鉆壓。
7.1.5 每回次鉆進,在鉆頭到達(dá)孔底前,應(yīng)先開泵沖孔,待孔口返水后,用慢速回轉(zhuǎn)鉆具,無蹩車蹩泵時,方可將鉆具下放到孔底鉆進;鉆進中臨時停車,鉆具未提離孔底,不得開車、開泵。
7.1.6 鉆進過程中,應(yīng)保持鉆壓均勻,加減壓應(yīng)連續(xù)均勻地進行,不得采用跳躍式忽高忽低地加壓、給進。無故不得隨意改變鉆進技術(shù)參數(shù)。
7.1.7 鉆進過程中要定期沖孔排渣,保持孔內(nèi)干凈,孔底巖粉超過0.3~0.5m時,要專程撈渣。
7.1.8 大口徑鉆進,若示量不能使孔內(nèi)沖洗液上返速度達(dá)到0.1m/s時,宜在鉆具組合中增加取粉管,回次鉆進結(jié)束時要沖孔撈渣。7.2.9 在松散地層鉆進,不宜長時間沖孔,提下鉆速度不宜過快,提鉆中或提鉆后應(yīng)向孔內(nèi) 回灌沖洗液,防止塌孔。
7.1.10 鉆進過程中要隨時注意孔內(nèi)情況變化,若出現(xiàn)回轉(zhuǎn)阻力增大,負(fù)荷突變,泥漿壓力 不足或蹩泵,孔口返漿減少或不返漿、巖心堵塞以及鉆速突然降低等異狀時,要立即采取措 施,經(jīng)處理無效時要及時提鉆檢查。7.1.11 每回次鉆進結(jié)束后,應(yīng)認(rèn)真檢查鉆頭磨損和變形情況,分析原因,有針對性地調(diào)整 下一回次鉆進技術(shù)參數(shù)和改進操作。
7.1.12 提鉆遇卡時,不準(zhǔn)硬拉,要上下活動鉆具,解卡后再提升。
7.1.13 停鉆時,鉆具不準(zhǔn)在孔底停放,必須將鉆具提至孔外或安全孔段。7.2 牙輪鉆進
7.2.1 鉆頭選擇和使用
7.2.1.1 應(yīng)根據(jù)地層巖性合理選用鉆頭類型,鉆頭結(jié)構(gòu)類型見表8;鉆頭的規(guī)格、質(zhì)量和技術(shù)要求應(yīng)符合DZ/T0056標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定。
7.2.1.2 鉆頭在使用前應(yīng)認(rèn)真檢查,符合下列規(guī)定時才準(zhǔn)入孔使用:
a.鉆頭的型號和尺寸應(yīng)與所鉆地層、孔徑相適應(yīng)。
b.牙輪轉(zhuǎn)動靈活,三個牙輪在轉(zhuǎn)動時不得發(fā)生相互咬死現(xiàn)象。
c.水眼暢通、牙齒完好、焊縫無裂縫及缺陷。7.2.2 鉆進技術(shù)參數(shù)選擇:
7.2.2.1 鉆壓:宜達(dá)到所鉆巖石的破碎強度值,并結(jié)合設(shè)備能力和鉆具強度等安全因素合理選擇。按鉆頭直徑單位長度所需壓力計算:在中硬以上較硬巖層中鉆進宜采用3~4kN/cm,在中硬以下較軟地層中鉆進可采用1~3kN/cm。表8
三牙輪鉆頭型號選擇 鉆頭 類型 適用地層 鉆頭結(jié)構(gòu)特征和代號
系列 巖性 分級 普通滾動 軸
承 空氣冷卻滾動軸承2 滾動軸承 保
徑 密封滾動 軸
承 密封滾動 保
徑 密封滑動 軸
承 密封滑動 保
徑
銑齒鉆頭 1 低抗壓強度,高可鉆性的軟地層 1 115P 116P 117P
121/121P 123/123P 124P 125P
131/131P 133/133P 134P 135P 高抗壓強度的中到中硬地層 1 211/211P 216P 217P 241/241P 243/243P 244P 245P 3 半研磨性或研磨性地層 1
321/321P 323/323P 324P 325P
鑲齒鉆頭 4 低抗壓強度,高可鉆性的極軟地層 1
435P 437P 低抗壓強度的軟到中硬地層 1
535P 537P 高抗壓強度的中硬地層 1
635P 637P 半研磨性或研磨性硬地層 1
735P 737P 高研磨性的極硬地層 1
835P 837P
111/111P 113/113P 114P
126P 127P 136P
137P
213/213P 214P
215P
246P 247P
326P 327P
515P 517P
615P 617P
7.2.2.2 轉(zhuǎn)速:線速度以0.8~1.5m/s為宜,遇卵礫石層或嚴(yán)重破碎地層可降低到0.6m/s;地層完整、硬度較低、鉆孔較淺時,可采用快速,用常規(guī)口徑鉆進的轉(zhuǎn)速為70~200r/min,大口徑為30~60r/min。
7.2.2.3 泵量:以滿足沖洗液上返速度0.1~0.5m/s為宜,有條件時應(yīng)選大值。7.2.3 鉆進工藝和操作要求: 7.2.3.1 鉆頭在孔底鉆進時,轉(zhuǎn)動應(yīng)平穩(wěn),三個牙輪要同時接觸孔底并能自轉(zhuǎn),回轉(zhuǎn)時不得 有較大的沖擊現(xiàn)象,在下鉆、加壓、給進操作時,不準(zhǔn)猛剎車、猛放繩、猛墩鉆具。7.2.3.2 鉆頭用后應(yīng)涮洗干凈,必要時可從油眼處擠入黃油或泡在機油中潤滑保養(yǎng)。7.2.3.3 每次提鉆時,要把鉆具的絲扣涮洗干凈,下鉆時要涂絲扣油,絲扣要上滿擰緊。7.2.3.4 在容易發(fā)生孔斜的地層中鉆進時,應(yīng)避免使用第一次臨界鉆壓與第二次臨界鉆壓之間的鉆壓值,并在最下部一根鉆鋌上加設(shè)2~3道扶正器。
7.2.3.5 在軟硬交錯的地層中鉆進,要掌握和處理好交界面鉆進操作,鉆到由軟變硬的地層交界面時,要將鉆頭提離孔底,減壓1/3~1/2,用較快的轉(zhuǎn)速掃孔到底,使三個牙輪全部接觸硬地層,并在硬層面鉆進超過鉆頭長度后,才準(zhǔn)改用正常參數(shù)鉆進。鉆到由硬變軟的地層交界面時,為防止鉆頭往軟地層方向偏斜和孔內(nèi)形成臺肩,不宜剎車,不用減壓,應(yīng)順其自然地鉆下去。
7.2.4 牙輪空氣正循環(huán)鉆進應(yīng)遵守以下規(guī)定:
7.2.4.1 孔口必須安裝除塵裝置,其排碴管口應(yīng)遠(yuǎn)離現(xiàn)場并順風(fēng)放置。
7.2.4.2 送風(fēng)管道上要安有壓力表、風(fēng)量表和溫度計等監(jiān)測儀表,并和鉆壓表轉(zhuǎn)速表配合使用。鉆進時要隨時注意儀表指數(shù)的變化,以判斷孔內(nèi)情況,在軟巖層鉆進時,要根據(jù)風(fēng)壓來 判斷和掌握鉆速。
7.2.4.3 牙輪空氣鉆進,管路中應(yīng)有穩(wěn)定器或減震器,鉆頭的風(fēng)道要比沖洗液鉆進所用鉆頭的水道大2~4倍,并要求裝有逆止閥或擋砂管。
7.2.4.4 每回次鉆進,應(yīng)鉆具下放至距孔底2~3m處開始送風(fēng)吹孔,邊回轉(zhuǎn)邊下放鉆具;提鉆前,應(yīng)先停止鉆頭回轉(zhuǎn),繼續(xù)送風(fēng)排碴,直至孔底干凈后再提鉆。
7.2.4.5 鉆進所需風(fēng)量應(yīng)根據(jù)上返風(fēng)速要求計算確定,正常鉆進上返風(fēng)速為15~25m/s;孔內(nèi)有水,巖屑密度大時,風(fēng)速應(yīng)相應(yīng)增大,但最大不能超過36m/s。如風(fēng)速低于15m/s時,應(yīng)采用泡沫劑。
7.2.4.6 遇孔內(nèi)涌水量增大、排碴困難時,需加入泡沫劑輔助沖孔排碴。
7.2.4.7 為適應(yīng)風(fēng)速和排碴的要求,應(yīng)選用直徑較大的鉆桿鉆進,孔徑為150~220mm時,選用φ89~140mm鉆桿;孔徑為250~310mm時,選用φ114~273mm鉆桿。7.3 硬質(zhì)合金鉆進 7.3.1 鉆頭選擇和使用
7.3.1.1 鉆頭體應(yīng)使用DZ40、DZ50和DZ75無縫鋼管制造,鉆頭的結(jié)構(gòu)、規(guī)格、機械性能以及技術(shù)要求,應(yīng)符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DZ/T0055的有關(guān)規(guī)定,鉆頭類型應(yīng)根據(jù)地層巖性和可鉆性,參照表9選擇。
7.3.1.2 針狀合金鉆頭的胎塊,其弧度應(yīng)與鉆頭弧度一致,厚度與鉆頭壁厚相適應(yīng),鉆頭內(nèi)外出刃各為1~1.5mm,底出刃不得大于胎塊長度的1/2,一般為10~12mm;鉆鑲焊胎塊數(shù): 常規(guī)口徑6~8塊,大口徑鉆頭應(yīng)適當(dāng)增加;胎塊的鑲焊間距為40~50mm。表9
水文水井鉆探硬質(zhì)合金鉆頭類型選擇 鉆頭類型 適
用
地
層
可鉆性(級)巖
性 肋骨鉆頭 1~4 松散、軟塑、膨脹地層 正前角斜鑲鉆頭
較完整、均質(zhì)、致密、研磨性較小地層
直鑲鉆頭 5~6 中等研磨性、微破碎、微裂隙地層 密集式鉆頭
研磨性強、非均質(zhì)、較破碎、較堅硬地層 負(fù)前角斜鑲鉆頭
非均質(zhì)、破碎、裂隙、研磨性強地層 針狀合金鉆頭 5~7 中等研磨性、較完整、堅硬、小裂隙地層 刮刀鉆頭 1~4 松軟地層、不取心鉆進用
7.3.1.3 硬質(zhì)合金取心鉆頭的水口總面積不得小于鉆頭體與孔壁間的環(huán)寶面積,鉆進軟、塑、膨脹性地層時,鉆頭壁上應(yīng)開有水槽,水槽深度一般為1.5~2mm。
7.3.1.4 鉆頭上的合金,鑲焊要牢固,各部出刃要一致;鉆頭經(jīng)使用后,出現(xiàn)水口減小,切削具被磨鈍或有崩刃時,應(yīng)進行修磨,使符合要求后,才能繼續(xù)使用。
7.3.1.5 鉆頭上扣卸扣時,應(yīng)使用自由鉗,細(xì)心操作,不準(zhǔn)用不錘敲打,防止損壞合金,夾扁鉆頭。
7.3.1.6 孔內(nèi)殘留巖心超過0.5m或有脫落巖心時,應(yīng)使用舊鉆頭將孔內(nèi)巖心取出后才準(zhǔn)下入新鉆頭鉆進。
7.3.1.7 大口徑鉆頭與巖心管可用絲扣連接或焊接,也允許將合金塊直接焊在厚壁巖心管底端,使鉆頭和巖心管合為一體使用,當(dāng)鉆頭部分被磨損后,可將其割掉,重新鑲焊合金、開水口后繼續(xù)使用。
7.3.2 鉆進技術(shù)參數(shù)選擇: 7.3.2.1 鉆壓:應(yīng)根據(jù)巖性,取心鉆頭按每顆合金所需壓力計算確定,不取心鉆頭按鉆頭直 徑單位長度所需壓力計算確定,可參照表10選用。
7.3.2.2 轉(zhuǎn)速:線速度以1~2.5m/s為宜,對于卵礫石、破碎地層可降低至0.6m/s,其相應(yīng)轉(zhuǎn)數(shù):常規(guī)口徑為150~300r/min,大口徑為40~100r/min。硬度低、研磨性小、完整、致密的巖石選用較大值,反之選用較小值。7.3.2.3 泵量:應(yīng)滿足沖洗液上返速度要求,常規(guī)口徑鉆進為0.2~0.6m/s,大口徑鉆進為0.1~0.4m/s為宜,其相應(yīng)泵量根據(jù)孔徑和上返速度計算確定。7.3.3 鉆進工藝操作要求:
7.3.3.1 正常鉆進時,不得無故提動鉆具和改變鉆進技術(shù)參數(shù)。
7.3.3.2 鉆進硬和研磨性大的巖石時,在鉆壓不足的條件下,不得單純采用高轉(zhuǎn)速鉆進,防止切削具過快磨損。
表10
硬質(zhì)合金鉆進鉆壓選擇
kN/顆
可鉆性(級)
單位壓力
鉆頭類型 1~4級巖石 5~7級巖石 卵礫石、破碎地層 硬質(zhì)合金取心鉆頭 0.5~0。7 0.8~1。2 0.7~0。8 針狀合金取心鉆頭
1.5~2 1.2~1。5 刮刀鉆頭、Kn/cm 0.5~1。2 1.2~1。5 注:刮刀鉆頭的鉆壓按鉆頭直徑單位長度計算。
7.3.3.3 鉆頭入孔鉆進一定時間后,應(yīng)根據(jù)切削具被磨鈍程度,適當(dāng)增加鉆壓保持合理鉆速鉆進,至切削具被嚴(yán)重磨鈍鉆速明顯下降時,則不宜再增加鉆壓繼續(xù)鉆進,應(yīng)掌握合理提鉆時機,及時提鉆、修磨鉆頭。
7.3.3.4 在松、軟、粘、塑、膨脹性地層中使用肋骨鉆頭或刮刀鉆頭鉆進時,應(yīng)定期掃(修)孔,消除鉆孔縮徑和孔壁的螺旋、鍵槽結(jié)構(gòu),確保鉆孔圓直。
7.3.3.5 鉆粒換合金鉆進時,應(yīng)先將孔內(nèi)殘留鉆粒撈凈后,才準(zhǔn)下入硬質(zhì)合金鉆頭鉆進。7.4 鉆料鉆進
7.4.1 鉆頭和鉆粒要求
7.4.1.1 鉆粒鉆頭:應(yīng)采用DZ40、DZ50、DZ55無縫鋼管制做,硬度以HRC28~30為宜,鉆頭內(nèi)壁上部應(yīng)加工成1:100錐度面,鉆頭的規(guī)格、質(zhì)量和技術(shù)要求應(yīng)符合DZ/T0057的規(guī)定。
7.4.1.2 鉆粒:應(yīng)采用70號、Y7、Y8等鋼材制成,硬度應(yīng)大于HRC50。其規(guī)格、質(zhì)量和技術(shù)要求應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定要求。7.4.2 鉆進技術(shù)參數(shù)選擇:
7.4.2.1 鉆壓:應(yīng)根據(jù)地層巖性、鉆粒質(zhì)量、設(shè)備能力和鉆具強度等因素選擇,按鉆頭底唇面積計算,單位壓力為0.3~0.4kN/cm2,在堅硬地層中采用優(yōu)質(zhì)鉆粒鉆進時可增大至0.5~0.6kN/cm2。
7.4.2.2 轉(zhuǎn)速:鉆頭線速度以1~2m/s為宜,其相應(yīng)轉(zhuǎn)速,在卵礫石層或破碎層可降低到0.6m/s;常規(guī)口徑時為120~259r/min,大口徑為40~80r/min,硬度低、研磨性小、較完整、致密的巖石選用較大值,反之選用較小值。
7.4.2.3 泵量:根據(jù)鉆頭直徑和投粒方法選擇,泵量(L/min)一般為鉆頭直徑(cm)的2~4倍。7.4.2.4 投粒方法和投粒量:一般可采用一次投粒法,若地層很硬,鉆頭直徑較大時宜使用結(jié)合投粒法。一次投粒法的回次鉆進投粒量,在常規(guī)口徑鉆進時為1~5kg/回次,大口徑鉆進時為6~12kg/回次,卵礫石層或孔徑很大時,宜適當(dāng)增加;用結(jié)合投粒時宜適當(dāng)減少。7.4.3 鉆進工藝操作要求:
7.4.3.1 回次鉆進開始前,應(yīng)先將鉆頭提離孔底,調(diào)整泵量至規(guī)定要求后,才準(zhǔn)將鉆具下放到孔底鉆進。
7.4.3.2 鉆進過程中應(yīng)定時提動鉆具,使鉆粒能及時往鉆頭唇面底下補充,以保證鉆進所需鉆粒。
7.4.3.3 回次鉆進一定時間后,應(yīng)隨著孔內(nèi)鉆粒量減少和鉆頭水口變小,要適當(dāng)減少泵量,在調(diào)節(jié)泵量時,操作要小心準(zhǔn)確,防止泵量突然增大而造成鉆??ㄣ@。
7.4.3.4 回次鉆進終止時,應(yīng)將鉆具提離孔底約0.2m左右,并用大泵量沖孔撈渣,然后投卡石取心,卡石投入后要繼續(xù)開泵沖孔,將卡石送到鉆頭下部時,才能開車卡斷巖心。
7.4.3.5 每回次鉆進結(jié)束后,都應(yīng)將鉆頭底唇面修理平整、水口加大至符合要求時,才能繼續(xù)入孔使用。要根據(jù)巖心、取粉管內(nèi)的巖粉、鉆頭壁上的鉆??毯?、鉆頭磨損等情況,判斷鉆進參數(shù)和操作是否正確,并有針對性地改進下一回次的鉆進技術(shù)參數(shù)和操作。
7.4.3.6 合金換鉆粒鉆進時,第一回次鉆進不宜使用新鉆頭,泵量和投粒量也應(yīng)比正常鉆進時所用參數(shù)略小。7.5 合金鉆?;旌香@進
7.5.1 鉆頭選擇:一般用合金肋骨鉆頭。
7.5.2 投粒方法:應(yīng)選用結(jié)合投粒法,首次投粒在回次鉆進約30min時進行,投粒量為回次鉆進投粒量的60%~70%,投粒后鉆進至感覺到孔底缺乏鉆粒時再進行補投。
7.5.3 鉆進技術(shù)參數(shù)及工藝操作:在回次鉆進開始階段,宜參照硬質(zhì)合金鉆進要求鉆進;投入鉆粒后鉆進應(yīng)參照鉆粒進方法執(zhí)行。
7.5.4 鉆進過程中要加強護壁措施,尤其是鉆穿大塊漂礫后,要防止礫石扭動錯位而造成探 頭石卡鉆。7.6 擴孔鉆進 7.6.1 鉆頭選擇:擴孔鉆頭應(yīng)具有超前導(dǎo)向結(jié)構(gòu),在第四紀(jì)松軟地層擴孔,宜選用螺旋翼片 鉆頭;在卵礫石層和基巖中應(yīng)選用牙輪鉆頭。7.6.2 擴孔技術(shù)參數(shù)選擇:
7.6.2.1 鉆壓:應(yīng)根據(jù)巖性,按擴孔有效直徑單位長度所需壓力計算確定,在第四紀(jì)砂土地
層為0.25~0.5kN/cm,粘土層為0.3~0.6kN/cm,卵礫石層和基巖為0.8~1.5kN/cm。
7.6.2.2 轉(zhuǎn)速:應(yīng)根據(jù)巖性、鉆頭直徑計算確定。線速度選擇:粘土層為1.52.5m/s,砂土層為1.5~2m/s,卵礫石、破碎地層為0.6~1m/s。
7.6.2.3 泵量:應(yīng)盡量采用大泵量擴孔,沖洗液上返速度不應(yīng)小于0.1m/s。7.6.3 擴孔工藝操作要求:
7.6.3.1 擴孔鉆具應(yīng)帶有扶正器,鉆具連接要牢固,防止鉆具脫扣;擴孔期間,在正常情況下,每小班應(yīng)提鉆一次,認(rèn)真檢查鉆具,發(fā)現(xiàn)不合要求時要進行修理或更換。
7.6.3.2 應(yīng)根據(jù)設(shè)備和鉆具的負(fù)荷能力及地層性質(zhì)和復(fù)雜程度合理選擇擴孔直徑級差,在設(shè)備和鉆具條件允許時,應(yīng)增大擴孔直徑級差,減少擴孔級數(shù)。
7.6.3.3 擴孔時要保持孔壁圓直和下部小孔暢通,下鉆不順要掃孔,發(fā)現(xiàn)下部小孔堵塞要進行通孔。擴孔速度不宜過快,要與地層、轉(zhuǎn)速相適應(yīng)。
7.6.3.4 擴孔過程中要定期沖孔和清理循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)巖粉,加強泥漿凈化,確保孔內(nèi)干凈。7.6.3.5 擴孔時,在維持孔壁不塌的原則下,盡可能降低泥漿的粘度和密度,尤其是最后一級擴孔,要降到最低限度。
7.6.3.6 擴孔要連續(xù)進行,停擴期間,要把鉆具提出孔外,并注意孔內(nèi)水位變化,若有下降,應(yīng)及時注滿。8 反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進
8.1 施工條件與基本要求
8.1.1 反循環(huán)鉆進應(yīng)具備的施工條件是:
a.應(yīng)具有反循環(huán)鉆進專用機具、專用鉆頭及其必要的附屬設(shè)備。
b.地下水位應(yīng)大于3m。
c.應(yīng)有充足的施工用水。
d.卵礫石地層粒徑不超過鉆桿的內(nèi)徑。8.1.2 反循環(huán)鉆進應(yīng)遵守下列基本要求
8.1.2.1 一般采用“水壓”鉆進,即自開孔至完孔的全過程中,要保持水源池與孔內(nèi)連通,注滿孔內(nèi)液體。在地下水位小于3m的松散易坍塌地層鉆進時,必須采取可靠措施進行護壁。8.1.2.2 要求循環(huán)管路中,內(nèi)壁光滑沒有變徑和凹凸臺面,避免巖屑堵塞管路。8.1.2.3 要求所用鉆頭適合于反循環(huán)鉆進,其鉆頭的水口應(yīng)利于巖屑吸入。
8.1.2.4 下鉆時,不能將鉆具直接下到孔底,應(yīng)在距孔底0.3~0.5m處開始循環(huán),待排渣口出水后,邊回轉(zhuǎn)邊下鉆。鉆進中要隨時觀察排渣情況,并及時調(diào)整鉆進速度,必要時提動鉆具,停止進尺,待排渣正常后再繼續(xù)鉆進。8.1.2.5 要挖設(shè)專用供水池,以防孔內(nèi)突然漏水能及時補充。其供水池容積為鉆孔體積的3~5倍。
8.2 射流反循環(huán)鉆進 8.2.1 設(shè)備、鉆具選擇 8.2.1.1 射流泵
一般采用環(huán)形噴射射流泵,其規(guī)格應(yīng)根據(jù)鉆桿內(nèi)徑、引射流量進行選擇。8.2.1.2 工作泵
射流用工作泵,一般采用高揚程離心泵,亦可用往復(fù)式泥漿泵。其泵壓和泵量由射流泵配套要求確定。8.2.1.3 鉆桿、鉆鋌
射流反循環(huán)鉆進用鉆桿、鉆鋌,可采用GB 9808標(biāo)準(zhǔn)中89、114mm鉆桿;127、159、178mm鉆鋌。根據(jù)地層、鉆孔直徑等進行選擇。8.2.2 鉆具組裝要求
8.2.2.1 射流泵一般安裝在水龍頭后面,但條件具備時最好緊接主動鉆桿下端安裝。
8.2.2.2 當(dāng)射流泵安裝在水龍頭后面時,排渣管、水龍頭及主動鉆桿的連接要牢固可靠,密封性能好,不得漏氣影響效率。
8.2.2.3 循環(huán)管路布置,誚有在需要時能迅速由反循環(huán)改為正循環(huán)的裝置。8.2.3 鉆進技術(shù)參數(shù)
8.2.3.1 鉆桿內(nèi)流體上返速度
鉆桿內(nèi)流體上返速度一般控制在3~4m/s。8.2.3.2 巖屑含量
鉆桿內(nèi)巖屑含量一般不得超過8%~10%,孔淺時取大值,孔深時取小值。8.2.3.3 鉆桿內(nèi)徑
鉆桿內(nèi)徑應(yīng)根據(jù)鉆孔直徑的大小來選擇,一般鉆桿內(nèi)徑不得小于鉆孔直徑的1/10,且不宜小于70mm。
8.2.3.4 射流泵引射流流量(抽吸流量)
鉆孔直徑愈大,所需流量相應(yīng)增加,鉆孔直徑為300~500mm時,其泵量為:120~150m3/h。
8.2.3.5 轉(zhuǎn)速、鉆壓
一般采用低鉆壓慢轉(zhuǎn)速鉆進。轉(zhuǎn)速為15~40r/min,鉆壓根據(jù)地層和鉆頭直徑來合理確定,一般鉆頭直徑單位長度壓力為0.6kN/cm。8.2.4 鉆進注意事項
8.2.4.1 為避免發(fā)生氣蝕現(xiàn)象,主動鉆桿露出地面的高度應(yīng)不大于3m。
8.2.4.2 在鉆進中,應(yīng)隨時注意觀察鉆孔水位和排渣巖屑含量的變化情況??變?nèi)水位應(yīng)滿止孔口,巖屑過多或無巖屑時,均應(yīng)采取技術(shù)措施處理,正常后方能繼續(xù)鉆進。
8.2.4.3 工作泵吸水龍頭應(yīng)放在經(jīng)沉淀凈化的泥漿池中,并應(yīng)經(jīng)常注意使工作泵處于正常工作狀態(tài)。
8.3 泵吸反循環(huán)鉆進
8.3.1 設(shè)備鉆具選擇與組裝要求 8.3.1.1 砂石泵
一般采用二個葉片的砂石泵。有效真空度不能低7~8m水柱,泵量根據(jù)鉆孔直徑和鉆桿內(nèi)徑選定。一般為120~240m3/h。要求砂石泵的自由通道與鉆桿內(nèi)徑一致,葉片有較高的耐磨性。
8.3.1.2 鉆孔、鉆鋌
泵吸反循環(huán)鉆進用鉆桿,可采用DZ1.3標(biāo)準(zhǔn)中127.5、146.5mm的巖心管加工成鉆桿使用;鉆鋌可采用GB 9811標(biāo)準(zhǔn)中159、178mm兩種。8.3.1.3 真空泵、注水泵
啟動砂石泵用的真空泵其真空度要求在8m水柱以上,可供選用的有SZB-
8、SZB-2型真空泵。啟動砂石泵用的注水泵的泵量要求不低于10m3/h,可供選用的有2PN-15/40、3PN型離心泵。3PN型離心泵的泵量大,可兼作正循環(huán)使用。
8.3.1.4 砂石泵、真空泵、排渣管、水龍頭的連接要牢固可靠,密封性能好。8.3.2 鉆進技術(shù)參數(shù)
8.3.2.1 鉆桿內(nèi)流體上返速度、巖屑含量、鉆桿內(nèi)徑
泵吸反循環(huán)鉆進,孔內(nèi)和鉆桿內(nèi)液體流動形式與射流反循環(huán)鉆進基本相同,因此以上參數(shù)可參照射流反循環(huán)有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。8.3.2.2 泵量
應(yīng)根據(jù)鉆桿內(nèi)流體上返速度和鉆桿內(nèi)徑的大小來確定。一般為120~240m3/h。
8.3.2.3 轉(zhuǎn)速、鉆壓
鉆進回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速,一般為30~80r/min;鉆壓應(yīng)根據(jù)地層和鉆頭形式確定,一般鉆頭直徑單位長度壓力為0.6kN/cm。8.3.3 鉆進操作應(yīng)遵守下列事項
8.3.3.1 應(yīng)晝縮短主動鉆桿露出液面高度,以利于抽吸與循環(huán)。主動鉆桿長度可略大于3m,并備用一節(jié)1.5m的短鉆桿。
8.3.3.2 應(yīng)根據(jù)地層情況和泵量掌握鉆進速度。
8.3.3.3 應(yīng)經(jīng)常注意檢查砂石泵軸封和水龍頭芯套的磨損情況,發(fā)現(xiàn)問題及時更換。8.4 氣舉反循環(huán)鉆進
8.4.1 氣舉反循環(huán)鉆進,除配備其專用設(shè)備和工具外,并應(yīng)配備開孔0~10m井段鉆進用機具,如泥漿泵、砂石泵、射流泵或沖抓錐等;并應(yīng)配備地面氣液分離裝置或巖樣接收分離裝置,處理巖屑。
8.4.2 鉆具選擇與組裝要求 8.4.2.1 氣舉反循環(huán)鉆桿
按結(jié)構(gòu)型式有同心式(雙壁管)和并列式兩種。雙壁管目前國內(nèi)可供選用的有SHB型114/76、127/87、140/100;國產(chǎn)并列式有114/76。應(yīng)根據(jù)孔徑合理選擇。
8.4.2.2 氣水混合器應(yīng)安裝于雙壁(或并列式)鉆桿末端,其上應(yīng)裝有單向閥。混合器下面可與單壁鉆桿或鉆鋌連接使用。8.4.2.3 空壓機
應(yīng)根據(jù)孔深、孔徑、地下水位和使用的雙壁(或并開式)鉆桿規(guī)格來選用。一般要求風(fēng)壓應(yīng)在0.70~1.5MPa,風(fēng)量應(yīng)在3~6m3/min之間。
8.4.2.4 鉆進鉆具組裝,可以采用上部為雙壁(或并列式)鉆桿、下部為單壁鉆桿;也可全部為雙壁(或并列式)鉆桿。但連接必須牢固可靠,密封性能良好。8.4.3 鉆進技術(shù)參數(shù) 8.4.3.1 沉沒比
氣舉反循環(huán)鉆進,其沉沒比應(yīng)在大于0.5的情況下使用 8.4.3.2 風(fēng)壓、風(fēng)量
a.鉆進風(fēng)壓與氣水混合器沉沒深度、管道阻力損失等有關(guān)。一般為0.5~1.5MPa。
混合器沉沒最大深度與風(fēng)壓的關(guān)系見表11。表11 混合器沉沒最大深度與風(fēng)壓的關(guān)系
風(fēng)
壓 Mpa 0.6 0.8 1.0 1.2 2.0 混合器最大沉沒深度
m 51 72 90 108 192
b.風(fēng)量應(yīng)考慮氣水混合比(一般為1.4~1.7),主要是根據(jù)鉆桿內(nèi)流體上返速度、鉆桿內(nèi)徑來確定,可按式(1)計算:
Q=(120~144)d2V?????????(1)式中:Q——空壓機送風(fēng)量,m3/min;
d——鉆桿內(nèi)徑,m;
V——鉆桿內(nèi)流體上返速度,m/s。8.4.3.3 鉆桿內(nèi)流體上返速度、鉆桿內(nèi)徑
流體上返速度一般應(yīng)達(dá)到3~4m/s,它與壓風(fēng)機風(fēng)量及鉆桿內(nèi)徑、鉆孔直徑有關(guān)。應(yīng)選用合適的鉆桿內(nèi)徑來取得合理的上返速度,但鉆桿內(nèi)徑應(yīng)與鉆孔直徑匹配(鉆桿內(nèi)徑一般不
小于76mm),雙壁鉆桿與鉆孔直徑的關(guān)系,可按表12選用。表12 雙壁鉆桿與鉆孔直徑關(guān)系 鉆孔直徑 50~400 200~500 300~800 500~1 000 雙壁鉆桿 114/76 127/87 140/100 168/127
8.4.3.4 尾管長度
尾管(混合器以下單壁管)長度受空壓機壓力和混合器沉沒深度的限制,一般為混合器沉沒深度的2~3倍,不應(yīng)大于4倍。8.4.3.5 鉆壓與轉(zhuǎn)速
鉆壓與鉆頭直徑、地層硬度有關(guān),一般鉆頭直徑單位有效長度的壓力為600~1 200N/cm;其轉(zhuǎn)速一般為40~80r/min。8.4.4 鉆進注意事項
8.4.4.1 提鉆后或下鉆前應(yīng)檢查鉆桿密封圈磨損情況,一旦有破損,須及時更換。8.4.4.2 鉆進中突然停風(fēng)時,應(yīng)及時將鉆具提離孔底。8.4.4.3 鉆時中情況判斷:壓力突然增高是管路堵塞;突然降低是管路漏氣;孔內(nèi)冒泡是外 管漏氣;壓力下降很多、進尺很慢是內(nèi)管損壞。9 沖擊回轉(zhuǎn)鉆進
9.1 氣動潛孔錘正循環(huán)鉆進
9.1.1 應(yīng)具備條件與設(shè)備、鉆具選擇 9.1.1.1 氣動潛孔鉆進應(yīng)具備下列條件:
a.應(yīng)具備氣動潛孔錘鉆進的專用設(shè)備和工具。
b.應(yīng)具備必要的孔口防塵裝置或防法技術(shù)措施。
c.在破碎、易坍塌地層和含水層中鉆進誚有相應(yīng)的技術(shù)措施。9.1.1.2 設(shè)備、鉆具選擇 9.1.1.2.1 潛孔錘(沖擊器)
通常用沖擊功、沖擊頻率及耗風(fēng)量來表明潛孔錘性能,用所配鉆頭直徑來表示其規(guī)格,常用氣動潛孔錘規(guī)格見表13。
選擇依據(jù):a.鉆孔類型;b.地層巖性;c.鉆孔深度和直徑;d.含水情況和水位;e.壓風(fēng)機風(fēng)量和風(fēng)壓。一般無閥式用于深孔和水位以下孔段,有閥式用于淺孔和淺水段。9.1.1.2.2 鉆頭
按鑲嵌硬合金形狀分為:柱齒形和刀片型兩種;按鉆頭底部形狀又分為:十字型、X型、圓錐型、平頂型等。按用途又分為:取心、不取心和擴孔鉆頭。應(yīng)根據(jù)鉆孔直徑、巖石硬度合理選擇鉆頭。一般堅硬巖層采用柱齒型、中硬以內(nèi)地層采用刀片型。9.1.1.2.3 鉆桿、鉆鋌
要求鉆桿接頭外徑和鉆桿外徑基本相同,并且要求具有良好的密封性能。目前沒有空氣潛孔錘鉆進用鉆桿、鉆鋌統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)??蓵翰捎肎B 9808標(biāo)準(zhǔn)中73、89、114mm鉆桿,89、105、127、159mm鉆鋌。
應(yīng)根據(jù)鉆孔直徑和深度及鉆機提升能力來選擇鉆桿、鉆鋌的規(guī)格。鉆孔直徑俞大,其規(guī)格相應(yīng)增大,在條件允許的情況下應(yīng)盡量采用大直徑鉆桿。9.1.1.2.4 空壓機
應(yīng)根據(jù)孔深、孔徑、地下水位和使用的雙壁(或并列式)鉆桿規(guī)格來選用??諌簷C規(guī)格型式較多,選用時主要考慮其風(fēng)量和風(fēng)壓這兩個參數(shù)。風(fēng)量不夠時可采用兩臺或多臺空壓機并聯(lián)。風(fēng)壓不夠時可采用空壓機與增壓機串聯(lián)的辦法。常用空壓機性能規(guī)格見表4。9.1.2 潛孔錘正循環(huán)全面鉆進:
9.1.2.1 潛孔錘全面鉆進采用不取心沖擊器鉆進。表13常用國產(chǎn)風(fēng)動潛孔沖出器(不取心)性能表
項目
型號 鉆頭 直徑
mm 沖擊器 外
徑
mm 活塞結(jié)構(gòu)行程mm 活塞 直徑
mm 單
次 沖擊能 J 沖擊 頻率
Hz 耗風(fēng)量
m3/min 風(fēng)壓
MPa 產(chǎn)地 J-80 76
8.3 6 0.5 嘉興 J-150 155,160,165 136 120 92 206 15 11
J-150B
104 330
J-170 175,180,185 154 120 105 255
J-170B 156 140 118 370
J-200 205,210,215 188 120 126 130 392 450
J-200B
J-250B 255,260,265 215 125 155 686 12 30
W-150* 150,155,160 142 127 110 190 15 8 酃興通化 W-170* 170,175 159 130 340 16 12 通化 W-200* 205,210,215 185 130 470 13.3 20 嘉興通化 JG-150* 155,165 137 140 108 608 20 26.6 2.46 嘉興 JW-150* 155-250 140--245 14.6 9 0.59 嘉興
509 19 19 1.47 CZ-120 120 92 140 65 140 13.3 7 0.5 宣化 CZ-150 150 136 125 90 260 14.3 12
CZ-170 170 146 100 280 15.5 15
CZ-250 J-250 250 215 155 700 10.8 30
注:有*號者為無閥式。
9.1.2.2 鉆進技術(shù)參數(shù)
a.風(fēng)量
排渣通道上的上返速度不應(yīng)低于16m/s,一般潛孔錘鉆進所需風(fēng)量要比其潛孔錘額定風(fēng)量大20%左右。
確定風(fēng)量上大小應(yīng)考慮的因素是:鉆孔直徑、鉆桿外徑和排渣通道上的上返風(fēng)速(15~25m/s)等。可按式(2)計算確定:
Q=47.1K1K2(D2-d2)V
???????????(2)式中:Q——送風(fēng)量m3/min;
K1——孔深修正系數(shù)K1=1~1.1;
K2——孔內(nèi)涌水系數(shù)K2=1~1.5;
D——鉆孔直徑,m;
d——鉆桿外徑,m;
V——排渣通道上返風(fēng)速,m/s。
b.風(fēng)壓
為保證潛孔錘在孔內(nèi)正常工作,其送風(fēng)壓力不低于孔內(nèi)最大水柱高度時的啟動風(fēng)壓與潛孔錘工作風(fēng)壓之和。一般為0.7~2.5 MPa。
c.鉆壓
應(yīng)根據(jù)地層硬度、鉆頭類型和規(guī)格尺寸來合理選擇。應(yīng)使鉆頭與孔底巖石緊密接觸,壓力不能過大,并禁止鉆頭在孔底空轉(zhuǎn)(無沖擊作用)。一般直徑200mm的潛孔錘,其鉆壓為16~18kN。其他規(guī)格潛孔錘參照比值來增加或減少。
d.轉(zhuǎn)速
一般以18~30r/min為宜,但可在鉆進中根據(jù)具體情況適當(dāng)調(diào)整,以鉆機轉(zhuǎn)動平穩(wěn)為好。轉(zhuǎn)速的確定應(yīng)考慮的因素是:鉆頭直徑、巖性和沖擊頻率??砂词?3)計算確定: n=Kdf/πD????????(3)
式中:n——鉆機轉(zhuǎn)速,r/min;
K——巖石破碎系數(shù),一般為0.8;
d——合金柱齒直徑,mm;
f——沖擊頻率,次/min;
D——鉆頭直徑,mm。9.1.2.3 鉆進注意事項
a.開鉆前應(yīng)檢查送風(fēng)管路連接是否牢固可靠,螺紋是否上滿上緊,不得漏風(fēng)檢查管路儀表(風(fēng)壓、風(fēng)量等)運轉(zhuǎn)是否正常靈敏,其位置應(yīng)便于操作者觀察。
b.孔口必須安裝除塵裝置,或采取防塵措施。
c.下鉆前,應(yīng)在地表做潛孔錘啟動試驗,檢查潛孔錘是否沖擊、卡釬套是否牢固等,待各部運轉(zhuǎn)正常后方可下孔使用。
d.鉆具級配時,機上余尺不宜過大,并應(yīng)使?jié)摽族N距孔底有0.5~1.0m的距離。
e.加接鉆桿時,應(yīng)注意檢查被加鉆桿內(nèi)有無堵塞物,并向鉆桿內(nèi)加注潤滑油。
f.下鉆時,不能將鉆具直接下到孔底,應(yīng)在距孔底0.5~1.5m處開始送風(fēng)吹孔,邊回轉(zhuǎn)邊下放鉆具。提鉆前,應(yīng)先停止回轉(zhuǎn)仍繼續(xù)送風(fēng)排渣,直至孔底干凈后再提鉆。如上、下鉆中途遇阻時,不得強提硬拉鉆具,應(yīng)送風(fēng)緩慢轉(zhuǎn)動鉆具或上下活動鉆具,排除阻力后再起下鉆。
g.要配備泡沫灌注設(shè)備和泡沫材料,以便遇到地層潮濕和含水層時使用。
h.在鉆進中遇到少量涌水量時,孔口會出現(xiàn)停止排粉、又無水排出現(xiàn)象。此時要特別注
意“泥領(lǐng)”糊鉆、卡鉆事故,應(yīng)及時上下活動鉆具或向孔內(nèi)注清水、泡沫劑沖開“泥領(lǐng)”。
i.遇到地層破碎坍塌掉塊時,應(yīng)采取有效的護壁技術(shù)措施或加接取粉管,淺層可采用跟管鉆進;深部非主要含水層可采用水泥等灌注固結(jié),然后透孔鉆進,或下套管再變徑鉆進。
j.在鉆進中應(yīng)隨時注意觀察風(fēng)壓變化情況。壓力突然增加,是由于孔內(nèi)坍塌掉塊或巖粉過多,應(yīng)立即停止鉆進,上下活動鉆具,大風(fēng)量吹孔排粉,直至孔內(nèi)巖粉排凈后才能開始鉆進。壓力突然下降,是鉆桿折斷或接頭漏風(fēng),應(yīng)及時提出鉆具進行檢查修理。
k.潛孔錘下到孔底送風(fēng)不工作時,是活塞被卡(閥式可能是閥片損壞)。應(yīng)旋轉(zhuǎn)或輕墩鉆具,震動活塞,也可采用停風(fēng)、送風(fēng)反復(fù)進行的辦法,用氣體交替激蕩沖開活塞。處理無效時應(yīng)提鉆檢修潛孔錘。
I.潛孔錘下到孔底送風(fēng)不通,壓力持續(xù)上升,判斷為潛孔錘被堵被埋或氣路堵塞,此時必須打開空壓機放氣閥門,待風(fēng)壓穩(wěn)定后,應(yīng)迅速提升鉆具,使?jié)摽族N脫離巖粉埋沒井段,觀察風(fēng)壓是否下降,若處理無效時,必須提鉆消除堵塞物。
m.潛孔錘應(yīng)定期檢查維修。停用的潛孔錘,應(yīng)拆洗干凈組裝后涂油保護,要特別注意進氣孔端避免異物進入。9.1.3 潛孔錘取心鉆進
9.1.3.1 潛孔錘取心鉆進可采用貫通式?jīng)_擊器或不取心沖擊器下部連接取心鉆具兩種方式。9.1.3.2 鉆進技術(shù)參數(shù)
a.風(fēng)量、風(fēng)壓
取心鉆進所用風(fēng)量和風(fēng)壓較不取心潛孔錘鉆進要低。一般風(fēng)量為6~15m3/min;風(fēng)壓為0.7~1.5MPa。
b.鉆壓、轉(zhuǎn)速
鉆壓不要太高,一般為8~12kN,轉(zhuǎn)速與普通潛孔錘鉆進相同。9.1.3.3 鉆進注意事項
a.鉆具應(yīng)按組裝要求配備,采用沖擊器下部連接取心鉆具時,回次進尺不得超過巖心管長度。
b.提鉆前應(yīng)將鉆具稍提離孔底(15~20cm),吹掃孔底較大巖屑,然后提鉆。
c.提鉆時,應(yīng)盡量減少鉆具的碰撞,鉆具提出孔外后,卸下鉆頭逐塊取出巖心,并按順序整理裝箱存放。其他事項參照9.1.2.3執(zhí)行。9.1.4 潛孔錘擴孔鉆進
9.1.4.1 潛孔錘擴孔鉆進系采用不取心沖擊器,下接擴孔鉆頭的方式進行。擴孔鉆頭應(yīng)具有 導(dǎo)正部分和足夠的排氣、排渣通道。9.1.4.2 鉆進技術(shù)參數(shù)
a.風(fēng)量、風(fēng)壓
潛孔錘擴孔鉆進,其鉆具與孔壁的環(huán)空間隙較大,應(yīng)增加送風(fēng)量。鉆孔直徑為220~310mm時,其送風(fēng)量應(yīng)為25~55m3/min。風(fēng)壓不低于0.6MPa。
b.風(fēng)量、風(fēng)壓
潛孔錘擴孔鉆進,其鉆具與孔壁的環(huán)空間隙較大,應(yīng)增加送風(fēng)量。鉆孔直徑為220~310mm時,其送風(fēng)量應(yīng)為25~55m3/min。風(fēng)壓不低于0.6MPa。
b.鉆壓、轉(zhuǎn)速
其鉆壓可低于常規(guī)潛孔錘鉆進,一般鉆壓為10~12kN。一般轉(zhuǎn)速為18~25r/min。9.1.4.3 鉆進注意事項
a.擴孔鉆頭與沖擊器直徑相差較大,容易造成鉆孔偏斜,因此應(yīng)加扶正器或采取其它防斜措施。
b.應(yīng)根據(jù)地層性質(zhì)和復(fù)雜程度合理確定擴孔級數(shù),一般不宜大于2個孔徑級差。
c.擴孔鉆進時,應(yīng)確??妆趫A直和下部小孔暢通。發(fā)現(xiàn)下鉆不順和小孔堵塞時,要及時掃孔和灌孔。
d.擴孔鉆進時,要注意防止鉆頭和潛孔錘連接處因積存較大顆粒巖屑造成卡鉆事故的發(fā)生。應(yīng)經(jīng)常將鉆具提起一段,讓積存的巖屑落到孔底,再繼續(xù)鉆進。
c.要根據(jù)地層情況合理選擇鉆壓,并且要均勻加壓,不得忽大忽小。其他事項參照7.6條和91.2.3條執(zhí)行。
9.1.5 潛孔錘空氣泡沫鉆進
9.1.5.1 潛孔錘空氣泡沫鉆進適用于含水地層,應(yīng)配備泡沫灌注設(shè)備和泡沫材料。若在局部 孔段使用時,亦可采直接向鉆桿內(nèi)加注泡沫劑溶液的方式進行。
a.應(yīng)根據(jù)水質(zhì)情況合理選擇泡沫劑,要求泡沫劑發(fā)泡能力強、穩(wěn)定性能好、污染少、腐蝕少、成本低。
b.灌注設(shè)備要有足夠的壓力和一定的容量并能調(diào)節(jié)灌注量大小,工作可靠操作維護簡便。
9.1.5.2 鉆進技術(shù)參數(shù)
a.溶液濃度
應(yīng)根據(jù)泡沫性質(zhì)、孔內(nèi)涌水量合理確定溶液配制濃度。十二烷基苯一般濃度為0.6~1.0%,若孔內(nèi)涌水量大時,溶劑易被稀釋可加大其濃度。
b.灌注量與氣液比
應(yīng)根據(jù)孔內(nèi)涌水量、鉆進速度、巖屑顆粒大小和送風(fēng)量等因素,合理確定泡沫溶液灌注量。其量應(yīng)不小于孔內(nèi)涌水量,一般灌注量為4~6L/min。灌注量與風(fēng)量之比即為液氣比,一般為1/100~1/300。
c.風(fēng)量與風(fēng)壓
氣液上返速度為常規(guī)潛孔錘鉆進的1/15~1/20就可排渣,所以空氣泡沫鉆進風(fēng)量、風(fēng)壓均低于常規(guī)潛孔錘鉆進,一般風(fēng)量2~3m3/min,風(fēng)壓為0.6MPa即可。
d.鉆壓與轉(zhuǎn)速
鉆壓低于常規(guī)潛孔錘鉆進,一般為8~12kN,轉(zhuǎn)速可略高于常規(guī)潛孔錘鉆進,一般為20~40r/min。
9.1.5.3 鉆進注意事項
a.孔口應(yīng)安裝導(dǎo)塵管和引風(fēng)機排渣。
b.加接鉆桿時,應(yīng)先沖孔排粉,待孔內(nèi)干凈后再加接鉆桿。
c.在鉆進中,應(yīng)隨時注意觀察泡沫上返情況,并根據(jù)泡沫中巖粉多少,隨時加減泡沫液灌注量。
d.在易坍塌掉塊地層中鉆進時,應(yīng)增加泡沫液濃度以提高攜帶巖粉能力。
e.在干燥地層中鉆進時,要備足配置泡沫液用水。
f.其他事項參照9.1.2.3條款執(zhí)行。9.2 氣動潛孔錘反循環(huán)鉆進
9.2.1 潛孔錘反循環(huán)鉆進采用貫通式潛孔錘或在普通沖擊器上部加接封隔器(轉(zhuǎn)換接頭)的方 式進行。貫通式潛孔錘所配用的鉆頭底部型式(水口)應(yīng)適用于反循環(huán)鉆進。9.2.2 鉆進技術(shù)參數(shù)
a.風(fēng)量、風(fēng)壓
風(fēng)量可小于潛孔錘正循環(huán)鉆進;風(fēng)壓應(yīng)大于潛孔錘正循環(huán)鉆進。一般風(fēng)量為正循環(huán)鉆進的60~90%(上返風(fēng)速不低于3m/s);風(fēng)壓較正循環(huán)鉆進大0.05~0.1MPa。
b.鉆壓與轉(zhuǎn)速
鉆壓與轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)地層軟硬、鉆頭類型和鉆頭直徑參照潛孔錘正循環(huán)用鉆壓與轉(zhuǎn)速合理
選擇。一般鉆壓為8~12kN,轉(zhuǎn)速為20~40r/min。并可根據(jù)具體情況適當(dāng)調(diào)整,以鉆機轉(zhuǎn)動平穩(wěn)為宜。
9.2.3 鉆進注意事項
a.應(yīng)安裝好孔口管,并周圍搗實,管口高出地面0.3m。
b.提下鉆時,速度不要太快。
c.加接鉆桿時,要檢查鉆桿密封圈是否完好無損,鉆桿內(nèi)有無泥砂、雜物,鉆桿加接好后,應(yīng)先送風(fēng)試驗后再下鉆。
d.雙壁鉆桿的拆卸和停放,應(yīng)注意其螺紋和密封圈的保護,并防止雜物進入管內(nèi)。
e.在松軟地層中鉆進,鉆速不能太快,并應(yīng)采用輕提鉆具強吹孔的方式鉆進。
f.其他事項參照9.1.2.3條款執(zhí)行。9.3 液動沖擊回轉(zhuǎn)鉆進 9.3.1 基本要求:
a.采用硬質(zhì)合金鉆頭進行沖擊回轉(zhuǎn)鉆進時,鉆機應(yīng)有低速擋(20~30r/min),并應(yīng)使用專用合金鉆頭。
b.所配泥漿泵泵量應(yīng)滿足液動沖擊器正常工作及攜帶鉆屑的需要,泵壓宜大于4MPa。
c.應(yīng)配備泥漿凈化設(shè)備。
d.泵壓表應(yīng)具有抗震特性。
e.應(yīng)使用耐壓8MPa以上鋼絲編織的(兩層或三層)鎧裝式高壓膠管。
f.泥漿泵輸出管與高壓膠管間應(yīng)安裝穩(wěn)壓罐,其耐壓力應(yīng)在10MPa以上,容積應(yīng)大于0.5m3;可采用直徑146mm或更大的無縫鋼管制作。
g.鉆桿接頭螺紋處應(yīng)采取密封措施(如用纏棉紗、墊密封圈、涂抹絲扣油等)。
h.在堅硬地層鉆進時,應(yīng)安裝孔底反射器(儲能器),安裝在沖擊器上部約6~12m處。9.3.2 應(yīng)根據(jù)孔深、孔徑、巖石級別、巖石破碎程度以及動力介質(zhì)類型合理選擇液動沖擊器,參照表14選擇。
9.3.3 鉆進技術(shù)參數(shù)的選擇:
采用硬質(zhì)合金鉆頭進行沖擊回轉(zhuǎn)鉆進,鉆進技術(shù)參數(shù)可按下列原則進行選擇:
a.鉆壓應(yīng)保證鉆頭切削具與巖石緊密地接觸。鉆進硬巖和研磨性強的巖石時應(yīng)降低鉆壓,鉆進5~6級巖石時鉆壓可適當(dāng)提高。表14
液動沖擊器性能參數(shù)表 型號 沖擊器直徑 mm 鉆孔直徑 mm 壓力降
MPa 工作泵量L/min 沖擊頻率 Hz 沖擊功 J 生產(chǎn)單位
YS-108 108 110~130 0.5~2。5 80~200 15~25 20~120 地礦部勘探技術(shù)研究所 YS-130 130 130~152 0.5~3。0 90~400 30~140 YQ-150 146 158~216 1.0~3。0 250~600 10~20 150~320 YS-219 219 245~300 1.5~3。0 400~850 200~500 SSC-140 140 152 1.5~2。0 200~300 15~26 40~78 長春地質(zhì)學(xué)院
b.鉆頭轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)沖擊器頻率、鉆頭直徑、鉆頭上切削人數(shù)目及地層情況合理選擇,一般在15~60r/min。
c.泵量應(yīng)根據(jù)鉆孔直徑、鉆具、沖擊器性能、地層情況選擇。以上參數(shù)可參考表15選擇
表15 硬質(zhì)合金液動沖擊回轉(zhuǎn)鉆進技術(shù)參數(shù)
孔徑,mm 技術(shù)參數(shù) 110 150 250 鉆壓,(kN)7~10 8~12 12~21 轉(zhuǎn)速(r/min)30~50 15~30 15~20 泵量(L/min)70~160 100~250 400~600
注:表列參數(shù)適用的巖石級別為5~7級 9.3.4 液動沖擊器使用注意事項:
a.使用液動沖擊器前,應(yīng)按說明書給定的尺寸及方法組裝和調(diào)試。
b.沖擊器在首次下孔之前,必須清洗和調(diào)試,正常工作時間不少于5min,沖擊器各運動部件應(yīng)保持靈活,不得有卡阻現(xiàn)象。
c.沖擊器使用一段時間后,由于磨損程度大,其沖擊頻率和單次沖擊功下降,應(yīng)及時調(diào)試,不得湊合使用。
d.裝拆沖擊器時,要記住各調(diào)試墊的位置和數(shù)量,不得遺失和漏裝,各絲扣部分要涂油潤滑,并擰緊。
e.不得使用管鉗擰卸沖擊器,面應(yīng)使用多觸點式自由鉗,鉗口應(yīng)咬在“使用說明書”給定的位置。
f.沖擊器停用后,各運動部件應(yīng)加注潤滑油,暫不使用的液動沖擊器要及時擦洗涂油,裝箱保存。
9.3.5 鉆進注意事項:
a.在鉆具下入孔內(nèi)前,要認(rèn)真檢查其各處螺紋連接情況,以及外管磨損情況,發(fā)現(xiàn)螺紋松動或外管出現(xiàn)裂紋等情況,應(yīng)及時更換,不得下入孔內(nèi)。
b.下鉆時不宜直接下到孔底,當(dāng)鉆具離孔底0.5m時,即開始送水,水量稍小于沖擊器所需要泵量的規(guī)定值,待水暢通后,方可慢速回轉(zhuǎn)并下降鉆具,當(dāng)鉆頭接觸孔底后,沖擊器應(yīng)立即啟動沖擊,如不沖擊,可上下竄動鉆具并調(diào)整水量,可通過觀察泵壓表或高壓膠管的脈動情況進行判斷,確認(rèn)沖擊器工作正常后,再將鉆進參數(shù)調(diào)整至正常值進行鉆進。
c.正常鉆進時,必須經(jīng)常觀察泵量和泵壓變化,工可觀察高壓膠管,判斷沖擊器工作的脈沖反應(yīng)。
d.鉆進時,不應(yīng)提動鉆具,發(fā)現(xiàn)蹩泵、沖擊器停止沖擊,經(jīng)上下竄動鉆具、調(diào)整泵量無效時,應(yīng)立即提鉆檢查。
e.鉆進時發(fā)現(xiàn)泵壓猛增,多系泵量過大或液流通堵塞,應(yīng)查明原因及時排除。
f.鉆進中泵壓突然下降,多系鉆具折斷或脫扣,應(yīng)及時提鉆檢查處理。10 機械沖擊鉆進 10.1 基本要求
10.1.1 應(yīng)根據(jù)鉆孔深度、直徑和層巖性合理選擇鉆進機具和工藝。10.1.2 鉆具連接必須牢固,鋼絲繩不得超負(fù)荷使用。
10.1.3 鉆具提升和下降時,操作人員不準(zhǔn)用手扶摸鋼絲繩。10.1.4 鉆具提出孔后,不準(zhǔn)懸空久置,應(yīng)落地放倒或??课U。10.1.5 要采用三班連續(xù)作業(yè),以減少裸孔時間,防止塌孔。10.1.6 操作人員精力要集中,隨時注意觀察孔內(nèi)情況變化。10.2 鋼絲繩機械沖擊鉆進 10.2.1 鋼絲繩機械沖擊鉆進,可采用沖擊鉆桿連接鉆頭或肋骨抽簡兩種方式進行鉆進。在 地層條件允許的情況下應(yīng)優(yōu)先選用清水“水壓”護孔鉆進;一般用泥漿“水壓”護孔;在特 殊
情況下采用套管護孔。在粘土及粒徑小的砂卵礫石層選用肋骨抽筒鉆進;在粒徑大的砂卵 礫石層及漂石風(fēng)化基巖用沖擊鉆頭配合抽筒鉆進。具體選用見表16。表16
抽筒、鉆頭選用表 地
層 鉆
具
型
式 粘土或半膠結(jié)地層 底出刃菱形或圓圈梯形肋骨抽筒 砂、礫、砂卵半膠結(jié)地層 圓鋼條肋骨抽筒 松散砂礫卵石地層 梯形肋骨抽筒(可采用密集雙層)砂、卵礫地層 圓形加焊沖擊鉆頭
卵礫石、漂石、風(fēng)化基巖 帶付刃十字形沖擊鉆頭 10.2.2 鉆具選擇 10.2.2.1 鉆頭
按鉆頭刃部形狀分為一字形、工字形、十字形和圓形,可根據(jù)地層情況合理選用。目前常用帶付刃十字形和圓形加焊兩種。鉆頭外徑規(guī)格為:305、250、400、450、508、550、610mm。10.2.2.2 肋骨抽筒
按鑲焊肋骨片形狀分為菱形、梯形和圓條形。按鑲焊肋骨片分布為單層、雙層和密集式。肋骨片的規(guī)格和數(shù)量應(yīng)根據(jù)地層情況和抽筒直徑合理確定。肋骨抽筒外徑規(guī)格為219、273、340、406、473、508mm。10.2.2.3 鉆桿
按連接形式有螺紋、法蘭盤兩種,外徑規(guī)格為112、140、165、188、220mm。10.2.2.4 鋼絲繩接頭
鋼絲繩接頭上部有穿鋼絲繩的圓孔(或滑輪)下部有連接鉆桿的螺紋(或法蘭盤)。按結(jié)構(gòu)形式分為固定式、活芯式、活軸式三種。鋼絲繩接頭外徑規(guī)格為:112、140、165、188、220mm。10.2.3 鉆具組裝要求
10.2.3.1 鉆桿與鉆頭或肋骨抽筒的連接:用螺紋連接時,螺紋扣應(yīng)上滿上緊。用法蘭盤連接時,應(yīng)將定位凹凸面清洗干凈,對正吻合后擰緊連接螺栓,并加防松螺母。
10.2.3.2 鋼絲繩與鋼絲繩接頭的連接:用活芯接頭時,先將鋼絲繩穿過接頭頂部圓孔(或滑輪),后用鋼絲繩卡固定,繩卡數(shù)量不得少于三個,相鄰的卡子應(yīng)相對錯開卡住。10.2.3.3 鉆具應(yīng)系保護繩,并應(yīng)注意穿繩方向,要與鋼絲繩接頭螺紋轉(zhuǎn)方向一致。10.2.4 鉆進技術(shù)參數(shù)
一般地層越硬,鉆頭底刃單位長度所需要量愈大,沖擊高度愈高。沖擊高度增高,沖擊次數(shù)相應(yīng)減少。其鉆進參數(shù)按表17規(guī)定選擇。10.2.5 鉆進操作注意事項
10.2.5.1 下鉆前,應(yīng)對鉆具連接、磨損、抽筒活門等情況進行檢查。
10.2.5.2 下鉆前,應(yīng)將鉆具吊穩(wěn)導(dǎo)正緩慢下入孔內(nèi),不得全松剎車高速下鉆。10.2.5.3 鉆具下到孔底后應(yīng)將井口板蓋好,鋼絲繩位于兩塊井口板中間孔中。
10.2.5.4 鉆進時,應(yīng)根據(jù)進尺快慢均勻松繩,做到勤松少放,始終保持鉆具處于垂直狀態(tài)。遇孔內(nèi)鋼絲繩擺動太大時,停止沖擊,調(diào)整后方可繼續(xù)鉆進。
10.2.5.5 孔內(nèi)液柱應(yīng)保持滿至孔口,最低下不得超過孔口管以下。如發(fā)現(xiàn)孔內(nèi)液柱突然下降時,應(yīng)將鉆具及時提出孔口。
10.2.5.6 停鉆時,應(yīng)將鉆具提出孔口或安全孔段,不得停放在孔底。如突然停電或動力機故障而暫時停鉆時,也要設(shè)法將鉆具提離孔底兩米以上。
10.2.5.7 在粘土層中鉆進,應(yīng)在抽筒底部加焊刀刃,并采用常修孔、慢進尺的鉆進方法。10.2.5.8 在松散、砂礫石層中鉆進,回次進尺不得超過肋骨抽筒長度的1/3。
10.2.5.9 在大卵石漂石層中鉆進,應(yīng)先用沖擊鉆頭破碎,后用抽筒撈碴,并注意修整孔壁。
如發(fā)現(xiàn)孔底不平,應(yīng)減少沖次,少許提高沖擊高度;或提出鉆具,往孔內(nèi)填碎石塊重新鉆 進,使孔底平整為止。
表17
沖擊鉆進技術(shù)參數(shù)選擇表 參數(shù) 地層 肋骨抽筒 鉆頭 沖擊高度
mm 粘土、砂地層 500~750 750~1 000 礫、卵石層 750~1 000 沖擊次數(shù)
次/min 粘土、砂地層 45~50 40~45 礫、卵地層 40~45 回次進尺
m 礫、卵石層 0.5~0。6 0.2~0。4 礫、卵石層 0.4~0。5 鉆具重量 Kg 150~200 200~300 10.2.5.10 在基巖地層中鉆進,采用勤提鉆,勤撈渣方法鉆進。回次時間不宜過長,一般為半個小時左右。
10.2.5.11 回次終了提鉆時,應(yīng)緩慢進行。提離孔底未遇到阻力后,再按正常速度提升。如提升發(fā)現(xiàn)有阻力時,不得強拉硬提,應(yīng)將鉆具下放使其旋轉(zhuǎn)一個角度后再提鉆。10.3 沖抓錐鉆進
10.3.1 按操縱錐瓣開合方式分單繩沖抓錐和雙繩沖抓錐,應(yīng)優(yōu)先采用雙繩沖抓錐鉆進,一般采用干孔作業(yè)法。10.3.2 沖抓錐選擇
沖抓錐直徑(錐瓣開張的最大直徑)規(guī)格為:550、650、750、950、1 050、1 300、1 500mm,應(yīng)根據(jù)孔深、直徑和地層情況合理選擇。10.3.3 鉆具組裝要求
10.3.3.1 沖抓錐機具安裝,必須按產(chǎn)品說明書的要求進行。
10.3.3.2 安裝自動掛卸器時,應(yīng)使掛卸器中心、天車滑輪與孔口管中心成一條直線。位置應(yīng)離地面3.2~3.5m范圍內(nèi)。
10.3.3.3 接繩器與鋼絲繩連接必須牢固可靠,不得有松動。
10.3.3.4 安裝后,應(yīng)進行試車。將錐提起,檢查錐的中心位置有無偏移、沖抓錐各部分動作是否靈活可靠。10.3.4 鉆進技術(shù)參數(shù)
鉆進地層愈硬,其沖擊力應(yīng)越大。沖擊力的大小,則由沖擊高度和配重塊質(zhì)量來調(diào)整。鉆進技術(shù)參數(shù)可按照表18規(guī)定選擇。10.3.5 鉆進操作注意事項 10.3.5.1 沖抓錐下鉆時,應(yīng)將沖抓錐錐瓣張開并吊穩(wěn),緩慢下入孔內(nèi)至距孔底沖程高度位置,再快速下放沖擊;
10.3.5.2 使用雙繩沖抓錐時應(yīng)防止兩根主繩互相纏繞,沖抓時,應(yīng)將內(nèi)套鋼絲繩松下比沖 程高度多1~2m的長度,不宜過多。10.3.5.3 合攏錐瓣時,速度應(yīng)放慢,以免抓空,對雙繩沖抓錐,外套繩應(yīng)放松。
10.3.5.4 在不密實的粘土層中沖抓時,沖程不宜太高。在堅硬致密粘土層中沖抓時,宜適 當(dāng)加大沖程。若用雙繩沖抓錐,可用外套繩提錐連續(xù)沖擊幾次,將土沖松,再收回內(nèi)套繩合 攏錐瓣抓土。
表18
沖抓錐鉆進技術(shù)參數(shù) 地
層 沖擊高度 m 鉆頭及配塊重量 kN 松散土層 0.5~1。0 10~28 粘砂土層 1.0~2。0 卵礫石地層 1.0~3。0
10.3.5.5 在砂卵礫石層中沖抓時,應(yīng)用抗沖擊耐磨損的錐瓣。較松散的砂卵石層,宜采用 中沖程,密實砂卵石層可采用大沖程,落錐要猛、要快。10.3.5.6 沖抓小漂石時宜用低沖程,用雙繩沖抓錐,可用外套繩提住錐頭連續(xù)沖擊為好,收內(nèi)套時,收一下松一下,以便抓起漂石。10.3.5.7 遇大漂礫、大卵石或探頭石沖抓失產(chǎn)或沖抓困難時,應(yīng)改換沖擊鉆頭鉆進或其它 鉆進方法,不得繼續(xù)使用沖抓錐施工。
10.3.5.8 在含水層或易坍塌地層鉆進時,應(yīng)提高泥漿粘度(不低于22~28s),并要求保持泥漿滿至孔口,必要時應(yīng)下套管護壁。
10.3.5.9 提升沖抓錐至孔口后,速度應(yīng)放慢,以免碰撞天車滑輪或碰壞自動掛卸器。10.3.5.10 應(yīng)注意沖抓錐的維護保養(yǎng),不用時妥善保管。11 特殊鉆進技術(shù)與特種工藝 11.1 凍土地層鉆進要求
參照DT/T 0017有關(guān)規(guī)定要求執(zhí)行。11.2 巖溶地層鉆進
參照DZ/T 0017有關(guān)規(guī)定要求執(zhí)行。11.3 同步跟管鉆進 11.3.1 基本要求:
11.3.1.1 應(yīng)配有能進行同步跟管作業(yè)的鉆機,一般選用動力頭鉆機。11.3.1.2 套管使用要求
a.根據(jù)終孔或成井后是否收回來確定套管的類型。需要收回的套管可采用無縫鋼管制作,采用左旋螺紋聯(lián)接,不需收回的套管可采用焊接套管聯(lián)接形式進行焊接。
b.第一節(jié)套管的長度應(yīng)根據(jù)所用鉆機的機高、夾持器高度及所配短鉆桿長度來確定,以方便夾持和擰卸操作為宜。
c.套管與導(dǎo)向裝置之間的單邊間隙不得小于3mm。
d.套管外徑與擴孔器形成的孔壁之間的單邊間隙不得小于4mm。
e.套管的壁厚應(yīng)滿足抗擠壓、拉伸強度的要求。
f.采用焊接聯(lián)接的套管,每節(jié)下端應(yīng)在焊接前加工成倒角,或兩端都加工成倒角。
g.焊接宜用手工金屬電弧焊,并應(yīng)使用堿性標(biāo)準(zhǔn)焊條。
h.焊接時,應(yīng)采用專門的夾具使套管固定就位,以保證套管柱的垂直度;焊接區(qū)和熱影響區(qū)不得出現(xiàn)脆裂和氣孔。
i.管內(nèi)焊縫凸出高度不得超過0.5mm,焊縫不應(yīng)高出管外表面2mm。外側(cè)焊接凸出部分應(yīng)磨掉,磨削應(yīng)沿平行于套管軸線方向進行,磨至表面光滑為止。11.3.2 跟管鉆進注意事項:
a.開孔前必須檢查組合鉆具。螺紋連接必須緊密,偏心擴孔器用手轉(zhuǎn)動應(yīng)靈活;套管應(yīng)無裂紋或變形,絲扣良好,如有問題不得勉強使用。
b.組合鉆具進入套管內(nèi)時,必須緩慢進行。應(yīng)使套管和組合鉆具基本同軸;擴孔器必須完全退回;不得旋轉(zhuǎn)套管,以免擴孔器楔入管內(nèi),嚴(yán)禁使用沖擊器使鉆具強行通過套管鞋。
c.開始鉆進前,超前鉆頭必須緊固在導(dǎo)向裝置上,每個聯(lián)接處必須緊固牢靠。
d.第一根套管的安放必須保證不偏斜,偏斜度控制在2?以內(nèi)。
e.開始鉆進時,以低速、低壓進行。
f.當(dāng)鉆入地層5~10cm后,可按正常轉(zhuǎn)速、鉆壓鉆進。
g.鉆進中應(yīng)頻繁地竄動鉆具,以便沖洗鉆屑,盡可能使套管柱在孔內(nèi)松動。
h.鉆進參數(shù)參照氣動潛孔錘鉆進參數(shù)進行選擇。鉆壓應(yīng)根據(jù)地層情況而定,鉆速不宜過快。
i.在停止鉆進和重新開始鉆進前,必須徹底沖洗鉆孔。
j.提鉆前應(yīng)將套管固定住,提出偏心擴孔器時,應(yīng)小心操作,可將鉆桿柱緩慢提升至擴孔器接觸套管鞋下側(cè),然后下放鉆桿柱約10mm,緩慢反轉(zhuǎn)鉆柱1~2轉(zhuǎn),提出擴孔器及鉆頭,禁止過量反轉(zhuǎn)。如果擴孔器仍無法提出,可連續(xù)強力沖洗鉆孔幾分鐘,正轉(zhuǎn)幾圈,再重復(fù)上述操作,提出鉆具。
k.若提鉆后套管下沉,在下鉆前,應(yīng)將套管上提200~300mm。
l.終孔后,需要起拔的套管應(yīng)及時起拔。為減少起拔套管困難,在鉆進中可在套管與孔壁的間隙內(nèi)灌注潤滑劑。11.4 滿眼鉆進
11.4.1 鉆進前應(yīng)進行鉆柱(鉆頭、鉆鋌、鉆桿及扶正器)的設(shè)計和計算。11.4.2 扶正器應(yīng)用強度大、剛性好的材料制作,表面應(yīng)作強化處理,焊接應(yīng)對稱,其軸線 應(yīng)與鉆桿柱軸線重合,扶正器外徑可比鉆頭直徑小3~5mm。主要扶正器應(yīng)設(shè)有兩道,即上扶正器和下扶正器,其安裝位置可根據(jù)鉆具結(jié)構(gòu)、鉆壓等參數(shù)由下列各公式計算確定。
a.上扶正器位置計算公式: hs=1.4397J/P????????(4)
式中:hs——上扶正器離鉆頭的距離,m;
P——鉆壓,一般采用大于二次臨界壓力的值,可參照表19采用。
J——鉆鋌橫斷面的軸慣性距(cm4),由下式確定: J=π/64(D4-d4)式中:D——鉆鋌外徑,cm;
d——鉆鋌內(nèi)徑,cm。
b.下扶正器的位置可按式(5)確定: hx<hs/2?(5)式中:hs——下扶正器離鉆頭的距離,m。
11.4.3 鉆進參數(shù)應(yīng)以巖性、鉆頭及防斜等因素為依據(jù)合理選擇。
a.鉆壓必須小于一次彎曲臨界鉆壓值或大于二次彎曲臨界鉆壓值,不得在一、二次彎曲臨界鉆壓值之間??蓞⒄毡?選擇。
b.轉(zhuǎn)速:根據(jù)地層巖性及孔徑和深度可在60~200r/min之間選用。
c.泵量:宜采用大泵量,根據(jù)鉆壓、轉(zhuǎn)速大小及巖屑的多少,可在600~1 000L/min之間選用。
11.4.4 鉆進操作必須遵守以下規(guī)定:
a.開孔時應(yīng)保持孔身圓直,鉆進中應(yīng)經(jīng)常檢查孔徑,并測定孔斜,超過標(biāo)準(zhǔn)及時糾正。
b.鉆進應(yīng)連續(xù)進行,換接鉆桿時間盡量縮短。在檢查設(shè)備時,應(yīng)開小泵量循環(huán),并將鉆具提高到適宜高度,使泵沖部位不在鉆進時扶正器的位置。表19
常用鉆鋌的彎曲臨界鉆壓值 鉆鋌名義直徑(英寸)直徑
mm 重量 kg/m 第一次彎曲 臨界鉆壓
t 第二次彎曲 臨界鉆壓 t 外徑 內(nèi)徑203 100 192 7.2 14.3
219.3 8.0 15.8 197 90 189 6.9 13.6 7 177.8 80 156 5.2 10.3
164.3 5.5 10.9
166 11.00 6 1/4 158.8 57.2 135.1 4.1 8.2 5 3/4 146.05 75 97 2.9 5.8
111.2 3.2 6.4 4 3/4 120.7 50.8 69.5 1.8 3.7 4 1/4 108 38 63 1.5 3.0 3 3/4 95 32 49 1.1 2.10 3 1/2 88.9 44.5 39.6 0.83 1.65
c.鉆頭接觸孔底時,不得猛墩錳蹩,鉆進中單位時間切削巖石量不宜過大。鉆到軟硬巖層交界面或變硬層蹩鉆時,可采用減壓辦法,但鉆壓不能小于合理加壓范圍的下限。
d.鉆進中如遇有泵壓升高、懸重降低、返出的泥漿減少,停泵上提鉆具象拔活塞、泥漿大量外溢、巖屑沖不出來等現(xiàn)象時,應(yīng)控制鉆速,并使泵量由小到大,待暢通后轉(zhuǎn)動無蹩勁,再進行鉆進。11.5 輻射井鉆進 11.5.1 基本要求
11.5.1.1 集水井可采用大口徑鉆進法或沉井法施工。采用大口徑鉆進施工集水井時,應(yīng)按 有關(guān)大口徑鉆孔施工規(guī)程執(zhí)行,成井后井壁應(yīng)用鋼筋混凝土加固,并設(shè)供人上下梯子;采用 沉井法施工時,可參照GBJ 202的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。11.5.1.2 集水井封底
a.集水井施工至設(shè)計深度后,應(yīng)進行井底封閉。
b.井底為含水層時應(yīng)將井底清除干凈后填礫,填礫高度為300mm左右,然后用鋼筋混凝土澆筑,并應(yīng)設(shè)集水坑,留出取水口,并加閥門。11.5.2 輻射孔鉆進設(shè)備的選擇
a.鉆機:應(yīng)選用具有體積小、重量輕、轉(zhuǎn)向靈活、就位方便準(zhǔn)確、能適應(yīng)水平方向任意方位鉆進,有良好的防水防潮性能的鉆機。
b.動力機:應(yīng)選用密封型防水電動機,不宜使用內(nèi)燃機。
c.排水設(shè)備:應(yīng)根據(jù)計算的最大涌水量、集水井深度來選擇合適的排水泵。并應(yīng)準(zhǔn)備好備用動力(內(nèi)燃發(fā)電機組或內(nèi)燃機驅(qū)動排水泵)。11.5.3 井下鉆探設(shè)備的安裝注意事項:
a.應(yīng)在作業(yè)平臺建好并超過混凝土養(yǎng)護時間后,方可進行安裝。
b.吊裝鉆探設(shè)備前,集水井內(nèi)人員必須撤出。
c.吊裝設(shè)備時,應(yīng)有專人指揮,負(fù)責(zé)觀察設(shè)備在井內(nèi)下放情況,下降速度應(yīng)緩慢。
d.鉆進的給進力和起拔力必須通過支撐作用在集水壁上,為防擠壞井壁,支撐面應(yīng)加大。11.5.4 水平輻射孔鉆進
a.應(yīng)根據(jù)地層情況、輻射井直徑、深度等選擇合適的鉆進方法。可參考表20合理選擇。
b.鉆進過程中應(yīng)隨時清理孔口積土,并及時排干集水抗內(nèi)積水。
c.輻射井鉆進應(yīng)連續(xù)進行,不得中斷。
d.水平輻射井填礫用過濾管應(yīng)根據(jù)含水層結(jié)構(gòu)、成井工藝要求合理選擇,宜使用貼礫濾水管或橋式濾水管。
e.從內(nèi)管下入濾水管前,應(yīng)將孔底端堵住,并將鉆屑沖洗干凈,下入濾水管時,應(yīng)小心操作,不得損壞濾水管。
f.起拔套管時,應(yīng)將濾水管外端支撐住,以防濾水管帶出。
g.施工完每一輻射孔后,應(yīng)將孔口封蓋。11.6 孔內(nèi)爆破工藝 11.6.1 爆破器的選用 11.6.1.1 在鉆進過程中,在處理卡鉆事故、起拔套管、清除裂隙充填物或擴展裂隙以增加 水量、提高難鉆地層的鉆進效率、取樣及糾斜等作業(yè)中,如需使用爆破方法時,應(yīng)先做出爆 破設(shè)計。
表20
水平輻射孔鉆進方法選擇表 鉆進方法 適用范圍及特點
壓入式 適用于松散砂層及較均勻小礫石地層。利用液壓頂進機構(gòu)壓入超前套管,然后過濾管從超前套管內(nèi)壓入,拔出超前套管成井。適用于小口徑、深度不大(0<50m)的輻射井 鉆進式 雙回轉(zhuǎn) 適用于砂土層、小卵礫石層、粘土層。外套管回轉(zhuǎn),螺旋鉆具在套管內(nèi)超前鉆進,螺旋排渣
跟管鉆進 適用于卵礫地層及粘土層。a。氣動潛孔錘跟管鉆進;b。超徑牙輪鉆進,套管跟進,螺旋鉆桿排渣。取出鉆具濾水管從套管內(nèi)頂入,拔出套管成井 11.6.1.2 爆破器應(yīng)根據(jù)爆破的部位、方向、深度和需要的爆破能量,按下列規(guī)定設(shè)計爆破 器和選擇爆破器材:
11.6.1.2.1 爆破器:一般采用白鐵皮或薄鋼板卷制,深孔宜用無縫鋼管焊制,也可使用玻 璃瓶、塑料瓶作爆破器。式樣和尺寸應(yīng)根據(jù)爆破對象,按下列要求確定:
a.穿過困難地層及起拔套管選用縱向爆破器;處理瞳鉆事故、清除裂隙充填物或擴展裂隙及擴大井孔直徑等可選用側(cè)向爆破器。
b.爆破器的直徑為其長度的三分之一,但不大于井孔直徑的五分之四(特殊情況除外)。
c.聚能爆破器及平底爆破器的長度,通過計算后確定。
d.炸藥:一般應(yīng)用敏感性低、攜帶安全的硝酸銨炸藥或TNT炸藥。炸藥用量通過計算后,結(jié)合爆破目的確定,或按經(jīng)驗數(shù)值在0.5~2kg之間酌情選用。
e.雷管:一般采用6號或8號電雷管。
f.其他器材:通電導(dǎo)線應(yīng)采用雙芯電纜或防水性能較好的軍用電話線。引爆電源可用12V蓄電瓶或220V交流電源。
11.6.1.2.2 裝填和密封爆破器時,應(yīng)遵循下列原則:
a.裝填爆破器時,必須小心細(xì)致,動作輕微,不得粗枝大葉。
b.裝填炸藥前,應(yīng)檢查爆破器的嚴(yán)密性,不得漏氣漏水。
c.裝填和搗實炸藥時,必須使用木制工具,并應(yīng)輕輕搗實。
d.在裝填并分層搗實炸藥至雷管安放位置時,應(yīng)在中心立放一根與雷管大小相同的木棒,待炸藥裝填搗實達(dá)到雷管安裝所需高度時,將木棒取出放入雷管,然后再補填所需炸藥,并將雷管的兩極導(dǎo)線擰在一起短路,引出并固定在爆破器口外。
e.為了起爆可靠和爆破安全,爆破器一般應(yīng)以并聯(lián)方法旋轉(zhuǎn)兩個型號相同的電雷管。
f.安放雷管的深度一般可等于全長的三分之一。當(dāng)使用無聚能穴的爆破器(如玻璃或塑料瓶)時,雷管安設(shè)的位置,應(yīng)視爆破的對象而定。
g.密封爆破器上口時,應(yīng)先在炸藥上面用數(shù)層硬紙或油氈墊好,然后澆注瀝青或石蠟(注意熔化的溫度不得過高,一般用木棒一沾能拉起絲即可)密封,或用環(huán)氧樹脂密封,也可用揉和好的優(yōu)質(zhì)粘土密封。
h.所用導(dǎo)線應(yīng)先檢查其絕緣性能及防水情況,并應(yīng)檢查線路,證實其通電良好后,方可投入使用。
11.6.2 爆破器的安裝與爆破作業(yè)
11.6.2.1 爆破器下入孔內(nèi)前,必須做好以下準(zhǔn)備工作:
a.清孔至預(yù)爆深度以下。
b.如有必要,應(yīng)以與爆破器外形尺寸相當(dāng)?shù)墓懿脑嚳?,要求能順利下到預(yù)定位置。
c.備好必要數(shù)量的泥漿或清水,以便爆破后,及時向井孔內(nèi)補充,以防塌孔。11.6.2.2 安放爆破器應(yīng)注意下列事項:
a.安放爆破器時,先將導(dǎo)線下端拴在爆破器的提環(huán)上,并與雷管引線連接,接口用絕緣膠布包嚴(yán);另用細(xì)鋼絲繩或?qū)S美K索作升降主繩,下端也拴在提環(huán)上,然后將爆破器穩(wěn)妥地下送至預(yù)定位置。
b.下送過程中,全部負(fù)荷必須由主繩承擔(dān),導(dǎo)線不得受力。11.6.2.3 爆破作業(yè)應(yīng)遵守下列規(guī)定:
a.起爆前,一切人員應(yīng)遠(yuǎn)離井孔口,離開距離:爆破深度超過100m時為30m;100m以內(nèi)為50m。深度小于20m的淺孔爆破時,還應(yīng)將井孔口近旁的工具物件搬開至安全距離以外。
b.起爆應(yīng)由專人負(fù)責(zé)。一般應(yīng)使用12V蓄電瓶起爆器起爆,當(dāng)使用220V交流電源起爆時,下送爆破器和安設(shè)連接導(dǎo)線前,必須先將總開關(guān)及其他電源開關(guān)拉開斷電。待爆破器下放妥當(dāng),一切人員均離開危險區(qū)后,指揮者再發(fā)令將電線接上,先合總開關(guān),再合起爆開關(guān)。
c.起爆前,起爆時和爆破結(jié)束后均應(yīng)發(fā)出信號。
d.在沒有得到爆破結(jié)束信號之前,人員不得靠近井孔,必須等待爆破產(chǎn)生的氣體從井孔中全部逸出后,方可觀察井孔中情況。
e.爆破器下入井孔通電后而不起爆時,應(yīng)先檢查電源、開關(guān)及導(dǎo)線有無問題。經(jīng)檢查證明一切良好,確屬爆破器問題后,將電源切斷并交專人看管,然后將爆破器慢慢提出孔口,將其捆綁在一小型爆破器上,下入孔內(nèi)預(yù)爆處,再行爆破,不得在孔外拆毀。
f.如爆破器脫落孔底,應(yīng)另下入一小型爆破器將其炸毀。
g.爆破后應(yīng)立即向孔內(nèi)補充泥漿或清水。12 鉆進沖洗介質(zhì) 12.1 沖洗介質(zhì)的選擇
根據(jù)地層性質(zhì)、水源條件、施工要求、鉆進方法、設(shè)備條件等正確選擇空氣、泡沫、清水或清水基沖洗液作為鉆探?jīng)_洗介質(zhì)。
12.1.1 鉆進致密、穩(wěn)定地層,應(yīng)選用清水或無粘土相沖洗液。12.1.2 鉆進水敏性地層或砂層應(yīng)選用低失水量的沖洗液。
12.1.3 鉆進水頭高出地表的承壓含水層、松軟和卵礫石地層,應(yīng)選用高密度優(yōu)質(zhì)沖洗液。12.1.4 鉆進微裂隙或孔隙性取水含水層孔段,應(yīng)選用滲透恢復(fù)率大于80%的沖洗液。12.1.5 鉆進漏失地層,選用添加循環(huán)橋堵材料的沖洗液;但對于主要含水層和取水層的漏 失地段,一般不得使用堵漏材料。12.1.6 缺水地區(qū)、滲漏地層鉆進,采用空氣或低密度沖洗液(包括霧化、泡沫、霧化或充氣 沖
洗液)。
12.1.7 根據(jù)鉆進地層的巖性、穩(wěn)定狀況及含水層的水頭壓力等條件,合理選擇沖洗液類型 及性能,可參考表21選擇。12.2 測試儀器與測試方法 12.2.1 測試儀器
常用沖洗液測試儀器見表22。12.2.2 測試方法 12.2.2.1 滲透恢復(fù)率
a.測試前檢查儀器和高壓氣瓶。
b.將巖心試樣裝入滲透恢復(fù)率測定儀容器內(nèi),組裝好。
c.接通氣源,檢查是否有漏氣現(xiàn)象。
表21 鉆進不同巖層適用的沖洗液類型與性能指標(biāo)表 巖層性質(zhì) 沖洗液類型 沖洗液性能指標(biāo)
粘度 s 失水量 L/30min 密度 g/cm3 膠體率 % PH值 含砂量 % 非含水層(粘性土層)無粘土相或低固相沖洗液 18~25 ﹤20 1.00~1。08 ﹥98 8.5~10。5 ﹤4 遇水膨脹巖層 低失水量的沖洗液 25~30 ﹤15 1.08~1。20 100
含砂土層、粉、細(xì)、中砂層 優(yōu)質(zhì)沖洗液 22~35 ﹤20 1.04~1。10 8.5~11 粗砂、礫石層
25~50 ﹤18 1.08~1。30
卵石、漂石層 加重沖洗液 30~60 ﹥1.1
松軟、流砂或坍塌掉塊巖層
35~80 ﹤15 ﹥1.2 8.5~10 承壓自流含水層
25~40 ﹤20 1.10~1。80 8.5~11 一般基巖層 空氣、低密底沖洗液清水、低固相沖洗液 15~22 ﹤1 1.00~1。08 7~10。5
裂隙、溶洞地層 空氣、泡沫沖法液循環(huán)橋堵沖洗液 18~25 ﹤20 ﹤1 1.03~1。08 8.5~11
d.上充液室注滿清水,打開氣源閥,調(diào)整調(diào)壓器,使之達(dá)到400±35kPa。
e.打開聯(lián)動開關(guān),壓水流經(jīng)巖樣,記錄水的流出體積及相應(yīng)的時間,得流量Q1,關(guān)閉氣源閥和聯(lián)動開關(guān)。
f.將沖洗液注滿下充液室,打開氣源閥和聯(lián)動開關(guān),氣體壓沖洗液進入巖心試樣進行淤塞,維持15~30min,關(guān)閉氣源閥和聯(lián)動開關(guān)。
g.重復(fù)e項的試驗,記錄水的流出體積及相應(yīng)時間,得流量Q2。
h.每個試樣要進行3~4次重復(fù)試驗,取其平均值,滲透恢復(fù)率為Q2與Q1的比值的百分?jǐn)?shù)。
表22 常用沖洗液性能測試儀器與型號表 儀器名稱 型
號 所測沖洗液性能參數(shù) 滲透恢復(fù)率測定儀 SHY-1型 滲透恢復(fù)率
漏斗粘度測定儀 1006型 漏斗粘度
六速旋轉(zhuǎn)粘度計 ZNN型 表觀粘度,塑性粘度,動切力,靜切力 失水量測定儀 ZNS型 失水量 密度計 1002型 密度 含砂量計 ZNH型 含砂量 酸度計 25型 PH值 固相含量測定儀 ZNG-1型 固相含量
12.2.2.2 粘度、密度、含砂量、失水量、固相含量等的測試方法,可參照有關(guān)規(guī)程執(zhí)行。12.3 沖洗液的配制與管理 12.3.1 沖洗液的配制
12.3.1.1 根據(jù)巖層性質(zhì)和施工條件進行室內(nèi)小樣試驗,確定最優(yōu)沖洗液配方。
12.3.1.2 根據(jù)鉆探施工設(shè)計要求確定造漿材料的種類與用量。不得使用有毒的化學(xué)處理劑,常用化學(xué)處理劑的分類見表23。
12.3.1.3 選用的膨潤土其造漿率不得低于12m3/t。優(yōu)先選用鈉質(zhì)土或人工鈉土(NV-1),不得使用劣質(zhì)土。
12.3.1.4 通常用淡水配漿,有特殊要求時可用鹽或海水,不得使用具有腐蝕性或受污染的水。12.3.1.5 配漿程序:加水→加土→加分散劑→加化學(xué)處理劑。
12.3.1.6 用鈣質(zhì)膨潤土配漿時應(yīng)加碳酸鈉或碳酸氫鈉進行離子交換,預(yù)水化時間不少于12h。12.3.1.7 各種化學(xué)處理劑必須經(jīng)溶解或水解后使用。
12.3.1.8 沖洗液應(yīng)用攪拌機或噴射設(shè)備配制,不得直接向鉆孔內(nèi)倒膨潤土粉或其他化學(xué)處理劑。
表23 沖洗液處理劑選擇表
分散劑 堿類:碳酸鈉(Na2CO3)、碳酸氫鈉(NaHCO3)、燒堿(NOaH)磷酸鹽類:六偏磷酸鈉(Na5P6O18)、三聚磷酸鈉(Na3P3O10)、焦磷酸鈉 稀釋劑 木質(zhì)素磺酸鹽類:鐵硼木質(zhì)素磺酸鈉 丹寧、栲膠類:丹寧堿液(NaT)、栲膠堿液(NaK)、褐煤 腐植酸類:腐植酸鈉(NaHm)、腐植酸鉀(KHm)、磺化褐煤 降失劑 纖維素類:低粘度CMC、中粘度CMC 聚丙烯類:水解聚丙烯酰胺(HPAM)、水解聚丙烯脯(HPAN)野生植物膠類:香葉粉、雷公高葉粉、植物膠、田菁粉 褐煤腐植酸類:腐植酸鈉、腐植酸鉀
增粘劑 纖維素類:高粘度CMC、痙乙基纖維素(HEC)
生物聚合物(XC)、(KP)共聚物 絮凝劑(結(jié)構(gòu)劑)無機:石灰、石膏、氯化鈣、食鹽、鋁酸鈉等 有機:聚丙烯酰胺(PAM)、聚丙烯脯(PAN)醋酸乙烯、酯-順丁、烯酸酐共聚物(BENAX)發(fā)泡劑 AND-
1、DN-
1、CDT-813 無粘土相沖洗液材料 精粉(AR)膠、田菁粉、PW植物膠、SM植物膠 加重材料 名稱 白堊或方解石粉 重晶石粉 磁鐵礦粉 方鉛礦粉
密度,g/cm3 2.7 4.2~4。5 4.9~5。2 7.4~7。6 堵漏材料 棉花籽殼粉、蛭石粉、核桃皮粉、珍珠巖粉、纖維蛇紋石粉、粘土、鋸末、稻殼碎末、水泥
12.3.1.9 配制高密度沖洗液,基漿要有足夠的懸浮能力,使制得的沖洗液密度略高于地層 的壓力梯度。
12.3.1.10 鉆進漏失地層,根據(jù)沖洗液漏失量的大小選擇堵漏材料的種類及加入的濃度。對 嚴(yán)重漏失地層可將大粒徑的和不同形狀的堵漏材料混合使用。12.3.2 沖洗液的管理
12.3.2.1 大隊級單位應(yīng)設(shè)泥漿實驗室,建立三級管理機構(gòu),并配備相應(yīng)人員和裝備;機臺 應(yīng)配備漏斗粘度計、失水量測試儀、密度計、含砂量測試杯和pH試紙等野外沖洗液性能測試工具,并設(shè)專人負(fù)責(zé)保管。
12.3.2.2 施工期間每個機臺應(yīng)設(shè)專人負(fù)責(zé)檢測沖洗液性能,每鉆進20m或4h檢測一次。12.3.2.3 根據(jù)鉆孔的直徑和深度,設(shè)置合理的沖洗液循環(huán)系統(tǒng)——循環(huán)槽、沉淀池、配漿 池。每班應(yīng)設(shè)專人負(fù)責(zé)清理循環(huán)系統(tǒng)的沉碴。
12.3.2.4 鉆進過程中沖洗液因受浸污染而導(dǎo)致性能變壞時,應(yīng)及時調(diào)整沖洗液性能。12.3.2.5 深孔、大口徑鉆孔應(yīng)配備泥漿凈化除砂設(shè)備。采用振動篩、旋流除砂器等凈化設(shè) 備進行凈化時,應(yīng)注意如下事項:
a.凈化設(shè)備安裝固定要平穩(wěn)。
b.開機前應(yīng)空車運轉(zhuǎn),觀察是否與方向標(biāo)同向。砂漿泵在沉淀液池內(nèi)要保持與液面垂直。
c.旋流除砂器運轉(zhuǎn)正常后要調(diào)節(jié)其排砂嘴的口徑,至正常為止。
d.凈化設(shè)備在運轉(zhuǎn)一定時間后,要檢查各運動部件,發(fā)現(xiàn)部件損壞或嚴(yán)重磨損應(yīng)及時更換。
12.3.2.6 應(yīng)防止雨水和地面水浸入沖洗液,更不得隨意加入清水。
12.3.2.7 造漿用的膨潤土,化學(xué)處理劑及其他材料必須采取防雨、防潮措施,不得受潮結(jié)塊影響使用質(zhì)量。13 成井工藝 13.1 井管
13.1.1 成井管柱結(jié)構(gòu):管柱應(yīng)由井壁管、過濾管和沉淀管等三部分組成,相互相合和要求應(yīng)符合以下各條規(guī)定。
13.1.1.1 井壁管內(nèi)徑應(yīng)滿足抽水設(shè)備的安裝和正常抽水要求,若采用深井泵抽水時,安裝泵管的井管內(nèi)徑應(yīng)大于泵管外徑約50mm。
13.1.1.2 過濾管安裝長度:一般與含水層厚度大體一致,厚度超過30m時,可選用20~30m安裝在主要含水層處;若含水層透水性很差時,可適當(dāng)加長。觀測孔采用2~3m即可。13.1.1.3 沉淀管:應(yīng)與相連的過濾管同徑,安裝長度一般為4~6m,底部應(yīng)封閉,頂部在0.5m范圍內(nèi)應(yīng)加工成過濾管結(jié)構(gòu),頂端內(nèi)壁處加工成阻流座的內(nèi)臺階,能使沖孔阻流塞坐落在此臺階上。若阻流座在底部時,沉淀管上部則不必加工成過濾管結(jié)構(gòu)。
13.1.1.4 井管采用絲扣或電焊連接,若使用其他方法連接時,應(yīng)保證接頭不錯動或滲漏。井管連接成管柱后,軸心線應(yīng)一致。
13.1.1.5 管柱底端和過濾管部位應(yīng)裝設(shè)扶正器,確保管柱處在井孔中心位置。13.1.2 井管性能基本要求:
a.具有良好的強度,能承受地層和靜水側(cè)壓力以及管柱自重產(chǎn)生的拉壓力。
b.能抵抗井水腐蝕,有較好的防腐蝕性能。
c.無毒、無味,對井水不污染,能溶于水中的有害物質(zhì)含量低于國家規(guī)定指標(biāo)。
d.管身圓直,端口平整,連接牢固,密封良好,無滲漏、無殘缺、無裂紋。
13.1.3 井管類型選擇:應(yīng)根據(jù)地層、鉆孔類型、孔深、孔徑、設(shè)備能力、水質(zhì)和經(jīng)濟性等參照表24選用。
表24 井壁管類型選擇 井管類型 井
管
特
性 適 用 條 件
孔
深 水
質(zhì)
鑄鐵井管 抗壓、抗側(cè)壓強度較高,耐沖擊、抗拉強度較低,有一定防腐蝕性能 中深孔、淺孔 適于一般水質(zhì)的水井中使用 鋼質(zhì)井管 抗拉、抗壓、抗側(cè)壓抗彎強度高,有一定的抗腐蝕性能,成本較高 深孔、中深孔
玻璃鋼井管 耐腐蝕性能良好,質(zhì)量輕,有較高的強度,但成本較高 中深孔、深孔 適于一般水質(zhì)的水井和腐蝕性較大的水井中 聚氯乙烯井管
(PVC)耐腐蝕性良好,質(zhì)量輕,價格低,強度較低 淺孔、中深孔
13.1.4 過濾管類型選擇:應(yīng)根據(jù)含水層類型、水質(zhì)和孔深,參照表25選用。表25
過濾管類型選擇
過濾管類型 過濾管特性 適用條件
纏絲過濾管 易于制造,適應(yīng)性廣,可根據(jù)水質(zhì)選擇纏絲的材料和斷面形狀,具有一定的防腐蝕能力和較好的擋砂透水性能 與管外填礫配合,適用于第四紀(jì)和基巖含水層,若能按水質(zhì)選擇骨架管和纏絲材料,可用于各種水質(zhì)水井中
橋式過濾管 濾縫為橋式結(jié)構(gòu),不易堵塞,透水性好,應(yīng)根據(jù)水質(zhì)選擇骨架材料,有較好的防腐蝕性能 與管外填礫配合,適用于第四紀(jì)含水層和基巖含水層,若能按水質(zhì)選擇骨架管,可用于各種水南水井中 聚氯乙烯(PVC)
過濾管 濾縫直接開在骨架管上,呈外窄內(nèi)寬結(jié)構(gòu),不易堵塞,透水性好,有良好的防腐蝕性能,成本較低 與管外填礫配合,適用于第四紀(jì)和基巖含水層,尤其適用于腐蝕性較大的水井中
玻璃鋼過濾管 用玻璃纖維交織纏繞成表面呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的過濾管,有良好的防腐蝕性能,質(zhì)量輕,強度較大
貼礫過濾管 礫石和過濾管合為一體具有良好的擋砂、透水性能,應(yīng)根據(jù)含水層顆粒大小,選擇相應(yīng)的貼礫規(guī)格的過濾管 應(yīng)根據(jù)水質(zhì)選擇骨架管可適用于各種水質(zhì)的水井中,尤其適用于填礫困難的細(xì)粉砂含水層水井中
籠狀過濾管 填礫和過濾管合為一體,具有良好的擋沙和透水性能 適用于粉細(xì)砂含水層和填礫困難的井中
包網(wǎng)過濾管 濾網(wǎng)孔眼容易堵塞,透水性能差 用于不能填礫的中細(xì)粉沙含水層中
裸眼過濾管 透水性能好,擋沙作用差 只適用于粗顆粒含水層和不含細(xì)粒的虺隙含水層水井中
13.1.5 過濾管技術(shù)參數(shù)選擇:
13.1.5.1 骨架孔隙率:根據(jù)骨架材質(zhì)不同,一般要求為:鑄鐵管為18%~25%;無縫鋼管為20%~30%;鋼筋骨架40%~50%。
13.1.5.2 濾縫寬度:按管外填礫和管外不填礫兩種類型,分別根據(jù)管外填礫的規(guī)格或含水層顆粒篩分?jǐn)?shù)據(jù)確定,管外填礫的過濾管濾縫寬度(δ)等于填礫試樣在篩分時能通過篩眼的顆粒,其累計重量占試樣重量10%時的最大顆粒直徑或篩眼直徑;管外不填礫的過濾管濾縫寬度可參照表26選用。
表26 管外不填礫的過濾管濾縫寬度
含水層類型
過濾管類型 均勻的中粗砂 非均勻的
中
砂 粗
砂 包網(wǎng)過濾管
δ=(1。5~2)d50 δ= d40~d50 δ= d30~d40 纏絲過濾管或其他縫式濾管
δ=(1~1。5)d50
注:表中δ為濾縫寬度d30、d40、d50、為含水層試樣,在篩分時能通過篩眼的顆粒,其累計重量占試樣全
重分別為30%、40%、50%時的最大顆粒直徑或篩眼直徑。13.1.6 過濾管使用要求
13.1.6.1 各種類型過濾管,其質(zhì)量必須達(dá)到國標(biāo)和行標(biāo)的定型產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)要求。
13.1.6.2 使用貼礫過濾管時,必須按13.4.1.2款規(guī)定,選用貼礫規(guī)格,使其與含水層的粒度相適應(yīng)。
13.1.6.3 纏絲過濾管的纏絲必須焊牢,不得有錯動;管的兩端緊靠纏絲處必須焊有擋圈。13.1.6.4 籠狀過濾管的籠內(nèi)礫石,其規(guī)格必須符合13.4.1.2款規(guī)定;每節(jié)骨架管的上端,必須留有一定長度不開進水眼的實管。13.2 成孔后沖孔、排渣、換漿與探孔
13.2.1 下管前的沖孔、排渣、換漿與探孔要求:
a.應(yīng)將沖孔鉆桿下放到孔底,用大泵量沖孔排碴,待孔內(nèi)巖碴排凈后,將孔內(nèi)沖洗液的粘度降低至18~20s;密度降低到1.1~1.15g/cm3。
b.若含水層護壁泥皮過厚時,可先用環(huán)狀鋼絲刷在含水層孔壁處上下提拉破壞孔壁泥皮后,再按上述要求進行沖孔、排渣、換漿。
c.沖孔、排渣、換漿結(jié)束后,在下管前應(yīng)進行探孔,所用探孔器直徑比孔徑小50~80mm,長度為1.5~2.5m。經(jīng)探孔確認(rèn)鉆孔圓直、暢通無阻后,才可下管。13.2.2 下管后填礫前的沖孔排渣換漿:應(yīng)采用管底外返水沖洗的方法進行,沖孔鉆桿下端應(yīng)帶阻流塞,并使其坐落在沉淀管內(nèi)的阻流座上,使沖孔液在過濾管以下流出管外沖洗鉆孔,巖粉排凈后,將孔內(nèi)泥漿粘度降低至16~18s,密度調(diào)至1.03~1.1g/cm3。13.3 下管
13.3.1 下管準(zhǔn)備和基本要求:
13.3.1.1 下管前應(yīng)校正孔深,確定下管深度、過濾管長度和安裝位置,按下管先后次序?qū)⒕苤鸶闪?、排列、編號、試扣,確保下管深度和過濾管安裝位置準(zhǔn)確無誤。
13.3.1.2 對井管逐根檢查,不符合質(zhì)量要求者不得下入孔內(nèi),過濾管的纏繞絲有錯動者應(yīng)進行修理使符合要求。
13.3.1.3 對下管設(shè)備和工具進行檢查,不符合安全要求者不準(zhǔn)使用。
13.3.1.4 下管作業(yè)應(yīng)統(tǒng)一指揮,互相配合,操作要穩(wěn)要準(zhǔn),井管下放速度不宜太快,中途遇阻時不準(zhǔn)猛墩硬提,可適當(dāng)?shù)厣舷绿釀雍途徛剞D(zhuǎn)動井管,仍下不去時,應(yīng)將井管提出,掃除孔內(nèi)障礙后再下。
13.3.1.5 下管期間應(yīng)保持孔內(nèi)液面到達(dá)孔口,若有下降應(yīng)及時灌滿。
13.3.1.6 井管下完后,要用升降機將管柱吊直,并在孔口將其扶正、固定。13.3.2 下管方法選擇
應(yīng)根據(jù)下管深度,設(shè)備能力以及井管強度和連接方式等條件確定,可參照表27選用。13.3.3 下管工藝和操作要求
13.3.3.1 螺紋連接的井管,絲扣要涂油,連接螺紋要上滿擰緊,若螺紋配合不好,絲扣上歪或絲扣損壞時,不得勉強緊扣,要卸開重上或更換。
13.3.3.2 電焊連接的井管,其兩端應(yīng)車平,并將一端倒角,焊接時,管口內(nèi)外壁要對平、焊
正、焊牢,必要時應(yīng)采用拉力筋加固。表27
下管方法選擇
下 管 方 法 適
用
條
件
井管連接方式 井管總重量 懸吊下管法 絲扣或電焊連接管 小于下管設(shè)備的安全負(fù)荷和小于井管的抗拉強度時采用
浮力下管法
大于下管設(shè)備的安全負(fù)荷或大于井管的抗拉強度時采用
兜底下管法 非絲扣或電焊連接的井管 小于下管設(shè)備的安全負(fù)荷和井管的抗壓強度及大于井管的抗拉強度時采用 二次或多次下管法 非絲扣或電焊連接管或絲扣連接管 大于下管設(shè)備的安全負(fù)荷時;或采用浮力塞后有效重量大于井管抗拉強度時 13.3.3.3 浮力塞下管要求:
a.浮力塞的安裝位置要進行計算確定,必須保證管柱在孔內(nèi)經(jīng)浮力減重后的余重小于下管設(shè)備的安全負(fù)荷和井管的抗拉強度。
b.浮力塞在使用前必須進行密封性能試驗,8h內(nèi)無滲漏者才準(zhǔn)入孔使用。
c.浮力塞的解脫結(jié)構(gòu),在入孔使用前必須進行檢驗,確保下管后能安全解脫。
d.井管下到底后,要在浮力塞以上的井管內(nèi)注滿清水,才準(zhǔn)將浮力塞解脫,井管未下到底,不準(zhǔn)解脫浮力塞。13.3.3.4 兜底下管要求:
a.下管所用的鉆桿(包括二次或多次下管法)、鋼絲繩的解脫機構(gòu)必須安全可靠,使用前要進行檢查,確保下管后能安全解脫。
b.下管所用底托盤(包括二次或多次下管法),必須設(shè)計有外返水沖孔結(jié)構(gòu),保證下管后沖孔時,能使沖洗液從底托盤處返出井管外沖洗鉆孔。
c.使用鋼絲繩下管時,各主繩的放繩速度應(yīng)一致,脫鉤繩的放繩速度比主繩快一些,不得讓脫鉤繩拉緊。
d.使用鉆桿兜底下管(包括二次或多次下管法)時,鉆桿絲扣要上滿上緊,下管過程中不得反向轉(zhuǎn)動鉆桿。
e.井管下完后要先填礫后解脫,未填礫不準(zhǔn)將鉆桿或鋼絲繩解脫。13.3.3.5 二次或多次下管法下管要求:
a.兩級管柱在孔內(nèi)對接處,應(yīng)選擇在地層完整、孔壁穩(wěn)定的孔段,以保證管柱在孔內(nèi)順利對接。
b.第一級下管長度要比第二級下管長度至少長10m,確保第二級下管時底部仍留在第一級管柱內(nèi),作為兩級井管在孔內(nèi)對接時導(dǎo)向。
c.第一級管柱頂端管口處,必須帶防礫罩,罩高為0.3~0.5m,在罩以上0.1~0.2m處的鉆桿上,應(yīng)固定限位夾板。
d.距第一級管柱頂端1~2m處應(yīng)裝有扶正器,便于第二級管柱與其對接。
e.第一級管柱下完后,應(yīng)在該井段內(nèi)先沖孔、填礫;填礫時要將管柱吊直,使井管處于井孔中心,而后進行第二級下管。
f.第二級管柱下至接近第一級管柱管口處時,要慢下輕放,小心套接。13.4 填礫
13.4.1 礫料質(zhì)量和填礫參數(shù)選擇
13.4.1.1 礫料應(yīng)選擇質(zhì)地堅硬、密度大、渾圓度好的石英礫為宜,易溶于鹽酸和含鐵、錳 的礫石以及片狀或多棱角碎石,不宜用作礫料。
13.4.1.2 礫料的礫徑,應(yīng)根據(jù)含水層顆粒篩分?jǐn)?shù)據(jù)確定,可參照表28選用。
13.4.1.3 填礫的厚度,應(yīng)根據(jù)含水層顆粒大小和鉆孔類型確定,可參照表29選用。表28
填礫的礫徑選擇 含水層類型 砂土類含水層 碎石土類含水層
η1<10 d20<mm d20 ≥2mm 礫徑(D)的尺寸 D50=(6~8)d50mm D50=(6~8)d20mm D=10~20mm 礫料的η2要求 η2<10
注:①表中η1為含水層的、η2為礫料的不均勻系數(shù)。
即:η1=d60/d10;η2=D60/D10;②d10,d20,d50,d60和D10,D50,D60分別為含水層試樣和礫料試樣,各在篩分中能通過篩眼的顆粒,其累
計重量占篩樣全重分別為10%,20%,50%,60%時的篩眼直徑。表29 填礫厚度要求
含水層類型 粗砂、礫石含水層 中、細(xì)、粉砂含水層 鉆孔類型 勘探孔 供水孔 勘探孔 供水孔 填礫厚度
mm 50~75 75~100 75~100 100~150 13.4.1.4 填礫的高度:不大小于含水層厚度的120~130%,若隔水層較薄且距含水層較近時,可填至隔水層頂板處。
13.4.2 填礫準(zhǔn)備和基本要求:
13.4.2.1 認(rèn)真檢查礫料的質(zhì)量和規(guī)格,不符合要求的礫料不準(zhǔn)填入孔內(nèi),含泥土雜質(zhì)較多 的礫料,要用水沖洗干凈后才準(zhǔn)使用。
13.4.2.2 丈量現(xiàn)場儲備的礫料,計算數(shù)量是否夠用,備料必須充足。13.4.2.3 填礫應(yīng)從孔口井管四周均勻填入,不得只從單一的方位填入。
13.4.2.4 填礫中要定時探測孔內(nèi)填礫面位置,若發(fā)現(xiàn)堵塞時,要采取措施消除后再填。13.4.2.5 礫料填至預(yù)定位置后,在進行止水或管外封閉前,應(yīng)再次測定填礫面位置,若有 下沉,應(yīng)補填至預(yù)定位置。13.4.3 各種填礫方法要求
13.4.3.1 采用開泵正循環(huán)沖洗填礫法填礫時,應(yīng)始終保持正循環(huán)沖洗,不得間斷,不準(zhǔn)停 泵。13.4.3.2 采用無泵填礫法填礫時,孔內(nèi)液體應(yīng)始終保持從管口溢出,若溢流中斷,是填礫 中途堵塞的征兆,應(yīng)采取措施,使管口恢復(fù)溢流后再填。13.4.3.3 采用空壓機反循環(huán)沖洗填礫法填礫時,孔口應(yīng)與水源連通,始終保持沖洗液滿孔 循環(huán),不得間斷。此法能防止礫石中途堵塞和孔內(nèi)分選,但又適用于孔壁穩(wěn)定的鉆孔,不適 用于松散易塌地層。13.5 止水和封閉 13.5.1 止水材料選擇
13.5.1.1 止水材料必須具備隔水性好、無毒、無溴、無污染水質(zhì)等條件。13.5.1.2 永久性止水材料,可選用:
a.粘土:應(yīng)制成粘土球,球徑20~40mm,用前制好涼干,達(dá)到表面稍干,內(nèi)部濕潤柔軟為宜。
b.水泥:一般選用325號以上普通硅酸鹽水泥或硫鋁酸鹽地勘水泥。13.5.1.3 臨時性止水材料,可選用:
a.海帶:用前浸濕涼干,編成辮帶狀纏繞在止水管上,下入鉆孔變徑處止水(也可在海帶上部輔以粘土球止水)。止水時,海帶止水物在孔內(nèi)被壓縮后的有效高度不得小于0.3~0.5m。
b.橡膠:用前制成膠球、膠圈、膠囊等裝在各種止水器具上,配合充水、充氣壓縮,使橡膠止水物徑向膨脹止水。13.5.2 止水要求
13.5.2.1 勘探抽水試驗孔和觀測孔,要求對非試驗含水層(組)進行臨時性止水。供水井和 探采結(jié)合孔,要求對不良含水層、不開采的含水層和地表水進行永久性止水。13.5.2.2 止水部位:應(yīng)選擇在良好隔水層處,隔水層厚度不應(yīng)小于5~10m,并要根據(jù)巖心 和電測井資料,準(zhǔn)確掌握隔水層的位置、厚度,有條件時宜測定止水部位的孔徑。
13.5.2.3 止水部位以上的井管,不得有滲漏,否則在止水位置以上孔段,應(yīng)全部采用粘土或水泥漿圍填、封閉。
13.5.2.4 永久性止水:應(yīng)采用優(yōu)質(zhì)粘土球或水泥漿進行管外隔離式或封閉式止水。若采用分段隔離止水時,在各分隔段部位的止水物厚度不得小10m,若采用封閉含水層止水時,止水物應(yīng)超過被封閉的含水層頂、底板各5m。
13.5.2.5 采用粘土球止水時,粘土球應(yīng)從孔口井管四周均勻緩慢地投入孔內(nèi),不準(zhǔn)只從單一的方位投水時,在各分隔段部位的止水物厚度不得小于10m,若采用封閉含水層止水時,止水物應(yīng)超過被封閉的含水層頂、底板各5m。
13.5.2.6 采用支撐式、提拉式、或膠囊式充氣、充水式止水器止水時,用前應(yīng)對其密封和止水性能進行檢驗,確認(rèn)其性能可靠后方可入孔使用。
13.5.2.7 下止水器前,應(yīng)先進行探孔,確認(rèn)無障礙時才可下入,中途遇阻時,不準(zhǔn)強行下入,應(yīng)提出 止水器,排除孔內(nèi)障礙后再下。13.5.3 封閉要求
13.5.3.1 供水井和探采結(jié)合孔,在孔口管周圍,應(yīng)采用粘土球或水泥漿進行圍填、封閉,厚度為5~10m。
13.5.3.2 填礫孔在非含水層和不要求填礫的孔段,應(yīng)采用稍大規(guī)格的礫石或亞粘土圍填封固。
13.5.3.3 高承壓水井,要求在高壓含水層上部不透水層處的井管外壁上焊圓形托盤,并在托盤上幫扎棕頭2~3道,然后在上面投入粘土球或灌入水泥漿,進行永久性封閉,封閉厚度不小于10m。
13.5.4 止水效果檢驗:鉆孔止水后,應(yīng)進行止水效果檢驗,可采用下列方法進行。13.5.4.1 水位壓差法檢驗:測定止水后井管內(nèi)外的水位,采用注水或抽水的方法造成井管內(nèi)、外的水位差,并使其差值達(dá)到10m或抽水試驗時的最大降深值時,穩(wěn)定半小時,若水位波動幅度不超過0.1m者,則止水有效。
13.5.4.2 泵壓法檢驗:將止水管口密封,用水泵往管內(nèi)送水,使水泵壓力達(dá)到止水段在試驗期內(nèi)可能受到的最大壓力值時,穩(wěn)定半小時,若耗水量不超過1.5L者,則止水有效。13.5.4.3 食鹽擴散法檢驗:先測定井水的電阻率,再用濃度為5%的食鹽溶液倒入止水管與鉆孔之間的環(huán)狀間隙內(nèi),2h后測定止水管內(nèi)液體的電阻率,若與未倒入食鹽溶液前測得的井水電阻率基本相同時,則止水有效。13.6 洗井
13.6.1 洗井方法選擇:應(yīng)根據(jù)含水層類型確定洗井方法,在同一鉆孔中,宜采用多種方法 聯(lián)合洗井,可參照表30選用。表30
洗井方法選擇
含水層類型 洗
井
方
法 第四紀(jì)含水層 a.焦磷酸鈉(或其他磷酸鹽)洗井 b.活塞洗井(或液態(tài)二氧化碳洗井)c.空壓機洗井、排渣
基巖下管含水層 a.活塞洗井 b.液態(tài)二氧化碳洗井
c.空壓機震蕩,大降深連續(xù)抽水洗井、排渣 碳酸鹽基巖含水層 a.鹽酸洗井 b.液態(tài)二氧化碳壓酸洗井 c.空壓機洗井、排渣
基巖裸井含水層 a.爆破擴裂洗井 b.液態(tài)二氧化碳洗井
c.空壓機震蕩,大降深連續(xù)抽水洗井、排渣 13.6.2 活塞洗井工藝操作要求:
13.6.2.1 活塞膠皮外徑應(yīng)與井管內(nèi)徑一致或稍大,洗井過程中要定時檢查,已磨損的膠皮 外徑小于井管內(nèi)徑4mm者,應(yīng)及時更換。13.6.2.2 使用外包膠皮的木制活塞時,木制體在使用前必須在水中浸泡24h以上才準(zhǔn)入井使用,木制體入井時外徑應(yīng)比井管內(nèi)徑小20~30mm;使用鋼板法蘭盤夾膠皮活塞時,法蘭盤外徑應(yīng)比井管內(nèi)徑小30~50mm。13.6.2.3 可以用鉆桿連接活塞,開泵水沖拉洗或用空壓機送風(fēng)抽水提拉活塞洗井,也可以 采用鋼絲繩連接活塞,大行程干拉洗井,提拉時速度應(yīng)適當(dāng),一般以0.5~1m/s為宜。13.6.2.4 洗井過程中,活塞不得在孔內(nèi)停入,不準(zhǔn)將活塞下放到沉淀管中。13.6.2.5 低強度、連接不牢的井管,不宜使用活塞洗井。13.6.3 焦磷酸鈉(含其他磷酸鹽)洗井工藝操作要求 13.6.3.1 焦磷酸鈉洗井液配制參數(shù)選擇:
a.焦磷酸鈉洗井液重量濃度:0.6%~0.8%。
b.孔內(nèi)泥漿pH值:6~7。
c.洗井液注入孔內(nèi)后靜待反應(yīng)時間:4~8h。
13.6.3.2 洗井液灌注方法:洗井液應(yīng)在填礫末期灌入,當(dāng)?shù)[料填至最上部含水層頂部位置 時,即可將泥漿泵的吸水管改放入已配制好的焦磷酸鈉洗井液池內(nèi),利用填礫時沖孔的全套 設(shè)備和方法,將洗井液通過鉆桿,從沉淀管頂部過濾管結(jié)構(gòu)處返出井管外,注入含水層填礫 孔段內(nèi),按計算將管外需灌量全部灌完,將鉆桿上提0.3~0.5m,使阻流塞離開底座,洗井 液即可直接灌入井管內(nèi),待灌完后,改用清水將鉆桿柱內(nèi)的洗井液頂出,即可關(guān)泵,再用升 降機將鉆桿上下串動,將井內(nèi)洗井液攪拌均勻并使其滲入含水層中,即可靜待反應(yīng)。13.6.4 鹽酸洗井工藝操作要求
13.6.4.1 洗井液用量應(yīng)根據(jù)含水層厚度、孔隙度、鉆孔直徑和酸化處理半徑等因素計算確 定,配置時應(yīng)符合下列規(guī)定:
a.洗井液酸濃度(重量百分?jǐn)?shù))為10%~31%。
b.添加劑用量(鹽酸重量百分?jǐn)?shù)):
防腐劑(一般用甲醛)為0.5%;
穩(wěn)定劑:用醋酸時為2%,檸檬酸為0.2%;
表面活性劑(一般用松節(jié)油、灑精)為0.2%~3%。
c.配制操作程序:應(yīng)先將各種添加劑放入濃鹽酸中,然后再將濃鹽酸倒入配制需用的清水中,嚴(yán)禁將清水倒入濃鹽酸中。
13.6.4.2 洗井液注入井內(nèi)后靜待反應(yīng)時間為4~24h,酸液濃度小時用大值,濃度大用小值。13.6.4.3 洗井液灌注方法和操作要求
a.將灌酸鉆桿下至含水層底部,并要求在鉆桿外壁上相當(dāng)于含水層頂板處,用阻酸塞將鉆桿與孔壁(或管壁)間的環(huán)空間隙封閉,以阻止酸液上行,迫使其注入含水層孔隙內(nèi),待洗
井液全部灌完后,用清水將鉆桿柱內(nèi)的酸液頂出,即可停泵,保持灌酸壓力至反應(yīng)時間結(jié)束。填礫孔的灌酸方法與焦磷酸鈉洗井液灌注方法相同。
b.采用液態(tài)二氧化碳配合壓酸洗井時,當(dāng)鹽酸洗井液灌完后,即可灌入液態(tài)二氧化碳,灌入部位宜在含水層頂板1~5m處,第一次灌入量不宜太多,不能讓其選成井噴,待配化反應(yīng)時間結(jié)束后,再灌入足夠的二氧化碳,造成井噴。13.6.5 液態(tài)二氧化碳洗井工藝操作要求 13.6.5.1 洗井器具安裝要求:
a.液瓶、輸液管匯和管道、控制閥、安全閥、壓力表等,要求密封性能良好,不得泄漏;耐壓強度不得小于10MPa。
b.液瓶應(yīng)安設(shè)在距井口20~30m處,洗井時,液瓶應(yīng)倒放并將瓶的底端墊高,使瓶身傾斜20°~30°。
13.6.5.2 二氧化碳用量:一般淺孔用10~20瓶,中深孔用20~30瓶,深孔用30~40瓶,允許根據(jù)孔徑和含水層被堵塞程度適當(dāng)增減。13.6.5.3 洗井工藝、操作要求:
a.輸液管應(yīng)下至含水層中部,洗井時,應(yīng)先將輸液管道和管匯的閥門打開,然后再開瓶閥,待井噴后即可將瓶閥關(guān)閉,至井口停噴并待孔內(nèi)水位上升一定高度時,再將瓶閥打開,再次造成井噴,連續(xù)數(shù)次,直至洗好為止。
b.洗井結(jié)束或洗井過程中管道堵塞,要拆除洗井設(shè)備時,應(yīng)先將瓶閥關(guān)閉,并把管匯和管道的泄氣閥打開,將管道內(nèi)的余氣放盡后,才可拆除設(shè)備。13.6.6 空壓機洗井工藝操作要求
13.6.6.1 采用震蕩法洗井時,風(fēng)管混合器應(yīng)直接下入至過濾管中部,并專人控制送風(fēng)閥門,將風(fēng)壓蹩至設(shè)備額定最高值時,突然開放送風(fēng)閥門,使壓縮空氣以最大的速度和壓力在過 濾管部位進行有效的震蕩洗井,每隔一定時間蹩壓一次,至洗好為止。13.6.6.2 用空壓機排渣洗井時,出水管應(yīng)下至過濾管的下部,出水管的外徑與井管內(nèi)徑差 一般不應(yīng)小于29~40mm,風(fēng)管沉沒比不小于50%,并以最大的降深和最大的水量抽水洗井。13.6.6.3 井內(nèi)水位過深時,可下入兩套不同深度的風(fēng)管,用兩臺空壓機進行接力洗井法洗 井。
13.6.7 孔內(nèi)爆破擴裂洗井工藝要求:
13.6.7.1 爆破孔段應(yīng)選擇在主要含水層部位,每個爆破器材的爆破影響范圍,可按爆破器 邊界上、下各延伸6個爆破半徑計算,孔內(nèi)安裝爆破器的間距:大爆破器3~15m,中爆破器7~10m,小爆破器3~5m;爆破器距最下一節(jié)井管至少15m。13.6.7.2 爆破器的選擇等可按11.6節(jié)的規(guī)定執(zhí)行。13.7 抽水試驗 13.7.1 基本要求
13.7.1.1 抽水試驗應(yīng)在洗井質(zhì)量達(dá)到要求后進行,抽水時,抽水落程安排、抽水穩(wěn)定時間、抽水觀察資料等,應(yīng)根據(jù)鉆孔類型,分別按各類水文地質(zhì)規(guī)范執(zhí)行。13.7.1.2 水量觀測器具選擇和要求:
a.水量小于0.2L/s者可用量桶測量,大于0.2L/s者應(yīng)采用堰箱或孔板注量計測量,高壓自流水用噴水管噴發(fā)高度測量法測量。
b.三角堰箱結(jié)構(gòu)要求:三角堰口應(yīng)開成60°,堰口旁設(shè)垂直刻度標(biāo)尺,其零點應(yīng)與堰口最低點對正,堰板刃口厚度不得超過1mm,刃口坡面應(yīng)地水流跌落的方向;堰箱內(nèi)要設(shè)擋水板;抽水時,堰口最低點距溢水跌落面的距離應(yīng)大于20mm。13.7.1.3 抽水時,排水渠道應(yīng)暢通無阻,不得滲漏。
13.7.1.4 在抽水時,試驗穩(wěn)定時間內(nèi),不得任意改變抽水設(shè)備的轉(zhuǎn)速、風(fēng)壓、風(fēng)量。
13.7.1.5 抽水試驗期間,出現(xiàn)水位、水量突然變化、水質(zhì)變渾時,要立即查明原因和詳細(xì)記錄,并采取措施使恢復(fù)正常后再繼續(xù)抽水。
13.7.1.6 在抽水期間內(nèi),沉淀物不得淤至過濾管內(nèi),探采孔和供水孔抽水結(jié)束后,要將井管內(nèi)的沉淀物排凈。
13.7.1.7 抽水試驗時,應(yīng)在現(xiàn)場及時繪制鉆孔涌水量(Q)和水位降深(S)關(guān)系曲線,以鑒別抽水試驗曲線是否正確。
13.7.2 空壓機抽水試驗工藝要求
13.7.2.1 孔內(nèi)管材安裝結(jié)構(gòu)選擇:在常規(guī)鉆孔中,宜采用同心式安裝結(jié)構(gòu),在大口徑孔中可采用并列式或同心式結(jié)構(gòu)安裝。
13.7.2.2 采用同心式結(jié)構(gòu)時,抽水管材級配和下入深度要求:
a.出水管:管徑應(yīng)與出水量適應(yīng),并要求與井管保持一定的直徑差,在常規(guī)口徑鉆孔中,其直徑差不小于29mm,在大口徑孔中不大小40mm;下入深度應(yīng)超過混合器3~5m;
b.測水位管:管徑應(yīng)滿足下入測量器具要求,下入深度應(yīng)超過混合器5m;巖溶裂隙地區(qū),應(yīng)超過出水管8~10m為宜;
c.風(fēng)管:風(fēng)管底端應(yīng)帶混合器,管徑應(yīng)與井管直徑、風(fēng)量大小相適應(yīng),在常規(guī)口徑鉆孔中為ф20~ф30mm,在大口徑孔中為ф30~ф75mm,下入深度應(yīng)滿足混合器沉沒比達(dá)到50%~60%要求,可按式(6)計算確定: a=(H-h)/H????????(6)
式中:a——混合器沉沒比(50~60%);
H——混合器距出水口距離,m;
h——動水位距出水口距離,m。
d.混合器結(jié)構(gòu)要求:混合器全長為1.5~2m,底端封閉,四周開噴氣孔,氣孔直徑為4~5mm,沿軸向按上稀下密,沿徑向均勻分布,氣孔總面積為風(fēng)管截面積的2~4倍。13.7.2.3 抽水時,出水管頂端應(yīng)裝有氣水分離器。
13.7.2.4 下風(fēng)管、測水位管、出水管時,絲扣連接處理纏棉線涂鉛油,絲扣要上滿上緊,不得漏氣、漏水。14 工程質(zhì)量
14.1 工程質(zhì)量基本要求 14.1.1 鉆孔直徑
以滿足水文地質(zhì)試驗和供水井抽水要求為原則,根據(jù)鉆孔類型、水文地質(zhì)條件、預(yù)計水量、鉆進方法與工藝、含水層巖性、填礫要求、過濾管類型及孔深等因素綜合確定。須填礫的鉆孔,必須滿足填礫厚度和下入過濾管口徑的要求。不填礫的鉆孔,一般以下入過濾管口徑為準(zhǔn);但在易縮徑地層施工的勘探孔口徑,還應(yīng)考慮過濾管起拔等因素。
淺孔及小于200m的孔,鉆孔直徑或過濾管直徑一般可按表31確定。大于200m的孔或特大水量及有特殊要求的抽水試驗鉆孔,則根據(jù)單孔設(shè)計的要求確定。14.1.2 巖土心(樣)采取率
a.水文地質(zhì)普查、勘探孔(含探采結(jié)合孔):
采用回轉(zhuǎn)正循環(huán)鉆進法取心時,粘性土和完整基巖平均采取率應(yīng)大于70%,單層不少于60%;砂性土、疏松砂礫巖、基巖強烈風(fēng)化帶、破碎帶平均采取率應(yīng)大于40%,單層不少于30%。無巖心間隔,一般不超過3m。對取心特別困難的巨厚(大于30m)卵礫石層、流沙層、溶洞充填物和基巖強烈風(fēng)化帶、破碎帶,無巖心間隔,一般不超過5m,個別不超過8m。當(dāng)采用物探測井驗證時,采取率可以放寬。采取率的計算應(yīng)以實際鉆進巖層為準(zhǔn),無充填的溶洞、廢礦坑及允許不取心孔段的進尺,不準(zhǔn)參與計算;凡從取粉管內(nèi)撈取的巖粉,不得放入巖心內(nèi)計算。
表31
鉆孔直徑或過濾管直徑表
巖層,孔
深 鉆孔
類型 松散層(過濾管直徑)基巖(孔徑)
≤50 50~100 100~200 ≤100 >100 水文地質(zhì)普查、勘探孔 ≥140(146)114(127)≥140(150)≥120(130)探采結(jié)合孔、供水井 ≥168 ≥140(146)≥140(150)觀測孔、地質(zhì)孔 ≥89 ≥91 注:①松散層系指第四紀(jì)地層和新三紀(jì)疏松砂礫巖及基巖強烈風(fēng)化帶、破碎帶;基巖系指完
整巖體(含構(gòu)造裂隙帶、巖溶地層)。
②括號內(nèi)數(shù)值為GB9808-88水文水井鉆探管材系列頒布前的規(guī)格數(shù)值。
③本表所列口徑為一般規(guī)定。水文地質(zhì)普查、勘探孔當(dāng)單孔出水量小于0.2L/s和采用提桶作簡易抽水試驗之鉆孔口徑,允許比表列孔徑或管徑小一級;探采結(jié)合孔、供水井直徑,主要根據(jù)水量、抽水設(shè)備類型規(guī)格及過濾管徑來確定。
采用反循環(huán)鉆進連續(xù)取心法鉆進時,要及時對地面接收的巖土樣進行地層描述與編錄,按鉆孔設(shè)計要求要留取縮樣,并按要求進行測井。
當(dāng)采用氣、液動沖擊器鉆進時,可按鉆孔設(shè)計要求定層定深進行取樣、取心鉆進。
當(dāng)采用機械沖擊鉆進時,對于含水層,每2~3m取樣一個;非含水層,每3~5m取樣一個;樣品數(shù)量應(yīng)滿足顆粒分析和鑒別地層的要求。
b.供水井和觀測孔:巖心采取要根據(jù)已掌握的水文地質(zhì)資料及所采用的鉆進方法而定。一般應(yīng)配合物探測井進行無巖心鉆進,特殊情況按照鉆孔設(shè)計要求進行。14.1.3 孔深與孔斜
14.1.3.1 鉆孔深度以鉆孔地質(zhì)設(shè)計為準(zhǔn),對于地質(zhì)設(shè)計依據(jù)不足或地質(zhì)條件變化需加深或 提前終孔者,必須持有鉆孔任務(wù)變更通知書。
校正孔深:每鉆進100m,換徑、終孔及下管前,均需用鋼卷尺測量校正孔深,允許誤差為2?,超差者應(yīng)以校正測量數(shù)據(jù)為準(zhǔn)更正。
14.1.3.2 水文地質(zhì)普查、勘探孔,每鉆進100m,換徑、終孔,應(yīng)測量頂角彎曲度。探采結(jié)合孔和供水井,每鉆進50m、換徑、終孔或擴孔結(jié)束,應(yīng)測量頂角彎曲度。鉆孔頂角允許彎曲度,每100m不得超過2°,并按照孔深遞增計算。采用深井水泵抽水之供水井,下入泵管段每100m不得大于1.5°。14.1.4 簡易水文地質(zhì)觀測
水文地質(zhì)孔、深采結(jié)合孔、地質(zhì)孔在鉆進過程中應(yīng)進行簡易水文地質(zhì)觀測,供水孔、觀測孔及采用泥漿鉆進、反循環(huán)鉆進的水文地質(zhì)孔應(yīng)減免進行觀測。簡易水文地質(zhì)觀測項目有:
a.初見靜止水位、靜止水位或恢復(fù)水位:一般應(yīng)在開孔后鉆進中觀測地下水初見水位,但當(dāng)?shù)叵滤宦裆钶^大或采取泥漿鉆進時,可在終孔洗孔后測定靜止水位以及抽水試驗后按要求觀測恢復(fù)水位。
b.觀測鉆進中孔內(nèi)水位變化:在鉆進到地下水位后,每個回次下鉆前提鉆后各測一次水位。如停鉆時間較長,在2h內(nèi)每4h觀測一次,超過24h每8h觀測一次。采用泥漿鉆進的鉆孔可不觀測孔內(nèi)水位變化。
c.測定沖洗液消耗量及其漏水(<50%的消耗量)、嚴(yán)重漏水(50%~75%的消耗量)及全漏水的位置。
d.記錄鉆進中發(fā)生的鉆具陷落、孔壁坍塌及嚴(yán)重掉塊、涌砂、氣體逸出及水色變化等異常觀象;如遇承壓自流水、地下熱水,則應(yīng)按有關(guān)規(guī)定要求觀測和采水樣。
14.1.5 成井工藝
14.1.5.1 沖孔換漿與下管:采用沖洗液進行正循環(huán)鉆進的鉆孔,完孔后應(yīng)進行沖孔換漿,方可下過濾管;泥漿壓、反循環(huán)鉆進之鉆孔,應(yīng)進行徹底的沖孔換漿;并按地質(zhì)或物探測井 要求進行配管與下管。14.1.5.2 填礫與止水
凡第四紀(jì)細(xì)顆粒松散含水層之水文地質(zhì)普查鉆孔、觀測孔及第四紀(jì)含水層或第三紀(jì)疏松砂礫巖含水層之大比例尺水文地質(zhì)勘探孔、探采結(jié)合孔、供水井均須填礫或下貼礫過濾管。進行分層抽水試驗的鉆孔應(yīng)進行臨時性的管內(nèi)或管外止水。管外止水部位應(yīng)選擇在隔水性好、能準(zhǔn)確分層、孔徑規(guī)整部位或換徑部位。止水后進行止水效果檢查,并在抽水試驗過程中仍應(yīng)繼續(xù)觀測管外水位變化值,以校驗止水效果是否穩(wěn)定。否則,應(yīng)采取補救措施或重新止水,直到符合要求為止。14.1.5.3 洗孔與試抽
無論采用清水還是泥漿作沖洗液,凡正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進之抽水試驗鉆孔或泥漿鉆進之觀測孔,均須進行徹底洗孔,泥漿護壁之反循環(huán)鉆孔亦應(yīng)進行洗孔。用活塞洗孔時,活塞的提拉,一般自下而上進行,每段提拉時間根據(jù)含水層巖性與水文地質(zhì)條件而定,一般不小于0.5h。凡泥漿鉆進之抽水孔,在區(qū)域水文地質(zhì)條件不了解時,應(yīng)進行洗孔試抽對比,即洗孔試抽兩次,每次試抽時間應(yīng)不少于2h,在同一降深時,前后兩次單位出水量變化不超過10%;且在試抽結(jié)束時,用含砂量計測定泥漿沉淀物≤0.1?,即可認(rèn)為洗孔合格,否則,應(yīng)重新洗孔和撈砂。在區(qū)域水文地質(zhì)條件清楚的地區(qū),當(dāng)進行洗孔試抽之后出水量達(dá)到預(yù)計出水量要求或與附近水井出水量相一致時,可不進行洗孔試抽之對比。
采用提筒簡易抽水試驗的鉆孔,應(yīng)先將孔內(nèi)液體全部排除后再灌注清水,采用活塞和提筒聯(lián)合洗孔,洗孔時間應(yīng)延長一倍以上。凡經(jīng)洗孔發(fā)現(xiàn)無水的干孔,應(yīng)在清除孔內(nèi)液體后,至少觀測孔內(nèi)水位24h仍無水者,方可定為干孔,否則應(yīng)觀測靜止水位與采取水樣。14.1.6 抽水試驗
單孔或群孔曲水試驗的降次、降深、穩(wěn)定時間與水位、水量穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)以及觀測項目、采取水樣要求每除按地質(zhì)規(guī)范或設(shè)計要求進行外,補充規(guī)定如下:
a.當(dāng)單位出水量小于0.01L/s?m和含水層厚度小于2m以及特大出水量(指鉆孔口徑、抽水方法和結(jié)構(gòu)安裝合理時,出水量超出出水管最大出水量)的鉆孔,可只作一次最大降深,穩(wěn)定時間不少于8h(提筒簡易抽水穩(wěn)定時間為4h)。
b.靜止水位與恢復(fù)水位的測定,對于補給條件差的鉆孔,當(dāng)4h內(nèi)水位變化不超過5cm時即認(rèn)為穩(wěn)定;如超過48h的仍超過5cm的要求時,亦可停止觀測。
c.抽水結(jié)束后,孔內(nèi)沉淀物一般不得回填到含水層,對巨厚含水層,回填亦不得超過含水層厚度的10%。14.1.7 固井與封孔
探采結(jié)合孔、供水井、長觀孔,在下管填礫后即進行永久性的管外固井,也就是采用與封孔相同的辦法對管外非含水層或非采水層全部進行回填封固。
鉆孔驗收后,水文地質(zhì)鉆孔一般應(yīng)進行封孔。對于下列情況應(yīng)用優(yōu)質(zhì)粘土回填搗實,必要時用水泥漿進行封孔:
a.有咸、淡水或水質(zhì)不同的潛水、承壓水鉆孔。
b.穿過工業(yè)礦體及在開采礦區(qū)內(nèi)施工的鉆孔。
c.位于江、河、湖海防護堤附近的鉆孔,位于重要建筑物地基附近的鉆孔。
d.對土地耕作及道路安全有影響的鉆孔。
e.非探采結(jié)合的承壓自流水孔、熱水孔、礦泉水孔。14.1.8 原始記錄與技術(shù)檔案
水文地質(zhì)鉆孔統(tǒng)一按水文地質(zhì)鉆孔技術(shù)檔案要求認(rèn)真填寫與歸檔。鉆探班報表、鉆孔各項原始記錄及技術(shù)檔案,應(yīng)用鋼筆填寫,不得任意涂改或追記,做到及時真實、準(zhǔn)確、整潔、齊全。
14.2 保證與提高工程質(zhì)量的措施
14.2.1 保證與提高巖心采取率質(zhì)量的措施
14.2.1.1 正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進,回次進尺長度不得超過巖心管長度,即禁止超管鉆進。當(dāng)鉆進取心困難的地層,除嚴(yán)格控制回次進尺長度和鉆進時間外,還應(yīng)控制鉆進技術(shù)參數(shù),必要時,還應(yīng)用專用取心工具取心或配合物探測井。14.2.1.2 取心與編錄應(yīng)遵循下列規(guī)定:
a.提鉆取心時,要慢提輕放、細(xì)致小心;從巖心管內(nèi)敲取巖心時,不得猛敲猛打。
b.取出的巖心,應(yīng)按上下順序排入,不得顛倒,并即時填寫回次標(biāo)簽或在巖心上標(biāo)明編號,及時編錄、取樣或裝箱。
c.鉆孔未經(jīng)驗收,巖心不得處理;所留縮樣應(yīng)保留至地質(zhì)報告驗收后,再作統(tǒng)一處理,特殊情況按地質(zhì)設(shè)計要求辦理。
14.2.2 保證與提高簡易水文地質(zhì)觀測質(zhì)量的措施
要根據(jù)地層巖性,合理采用沖洗液。對基巖鉆孔,應(yīng)采用清水鉆進;對松散地層,可采用泥漿鉆進;上部為松散層,下部為基巖的鉆孔,如僅在松散層中進行抽水試驗,則可全孔進行泥漿鉆進;如需在基巖中進行抽水試驗時,則在鉆穿松散層、下管止水后,改用清水鉆進。
14.2.3 預(yù)防鉆孔彎曲的措施。
14.2.3.1 鉆塔、鉆機安裝,要求周正、水平、穩(wěn)固,保證天車、回轉(zhuǎn)器、鉆孔中心三點一線。14.2.3.2 根據(jù)地質(zhì)條件選擇正常的鉆進方法,確定不同巖層的鉆進技術(shù)參數(shù),在條件相同時,各項鉆進技術(shù)參數(shù)應(yīng)一致。
14.2.3.3 根據(jù)鉆孔結(jié)構(gòu)合理選擇鉆具結(jié)構(gòu)。三牙輪鉆頭鉆進要采用鉆鋌加壓;用筒狀鉆具鉆進要選擇長、直筒狀鉆具。
14.2.3.4 鉆進軟硬互層的易孔斜地層、卵石層及破碎帶地層,要求給進均勻,采取輕壓慢轉(zhuǎn),同時要適當(dāng)控制泵量。
14.2.3.5 回轉(zhuǎn)器或轉(zhuǎn)盤曠動和部位嚴(yán)重磨損的鉆機不得使用,液壓鉆機的鎖緊機構(gòu)在給進中不得松動。
14.2.4 保證與提高成井工藝質(zhì)量的措施
a.群孔和重要的水文地質(zhì)鉆孔,下管前一般應(yīng)用物探測井,以指導(dǎo)過濾管的配置與下管,細(xì)顆粒松散地層除觀測孔外一般不應(yīng)下包網(wǎng)過濾管,以免影響出水量。除巖溶特別發(fā)育的地層外,禁止在同一含水層或試段中變徑和下入導(dǎo)徑過濾管。
b.填礫用的礫料,必須按本規(guī)程要求保證質(zhì)量,填礫方法可根據(jù)地層巖性、孔壁穩(wěn)定及沖孔換漿情況而定,一般以采用管外返水之開泵填礫法為好。
c.分層抽水必須在含水層組(段)準(zhǔn)確劃分的基礎(chǔ)上進行,分層抽水的止水方法應(yīng)根據(jù)止水部位的巖性和孔壁規(guī)整情況來選用。為確保止水效果,必要時應(yīng)采用綜合止水法。采用水壓差法進行止水顏色果檢查時,一般以采用提水降低管內(nèi)水位進行止水效果檢查為宜,以防止反向壓力差的作用破壞止水效果。
d.應(yīng)根據(jù)鉆進沖洗液類型、地層巖性、水文地質(zhì)條件及井管、過濾管的材質(zhì)強度等確定洗井方法與洗井時間。泥漿鉆進鉆孔,當(dāng)管材強度允許時,應(yīng)采用活塞強力洗井法,根據(jù)鉆孔性質(zhì)與地層還可配合采用液態(tài)二氧化碳、焦磷酸鈉等物理、化學(xué)洗井劑聯(lián)合洗井法。但要注意在細(xì)顆粒松散地層采用活塞強力洗井的時間應(yīng)短些,同時,液態(tài)二氧化碳洗井法一般不適用于這類地層。
e.洗井質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)以洗井試抽對比的單位出水量變化作為主要考核標(biāo)準(zhǔn)。凡在水文地質(zhì)條件不清楚的地區(qū)采用泥漿鉆進鉆孔,必須乾地試抽對比來檢查洗井是否合格。14.2.5 保證與提高抽水試驗質(zhì)量的措施
a.根據(jù)鉆孔性質(zhì)與類型、靜止水位、口徑、試抽水量及水文地質(zhì)條件等合理選擇抽水設(shè)備和采用不同抽水方法與結(jié)構(gòu)安裝。凡大比例尺的水文地質(zhì)勘探孔、供水井,應(yīng)采用離心泵、深井泵或潛水泵抽水,一般不宜采用空壓機抽水;出水量大于0.2L/s的鉆孔,不得采用提桶進行簡易抽水。
b.抽不試驗的降深順序,松散層應(yīng)從小到大,基巖宜從大到小,承壓水最大降深應(yīng)盡可能降到含水層頂板。
c.抽水試驗中應(yīng)做好排水工作,對于潛水地層抽水孔,應(yīng)將抽出的水排至抽水降落漏斗范圍以外。
14.3 工程質(zhì)量驗收及評定 14.3.1 工程質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn) 14.3.1.1 優(yōu)良孔
a.鉆孔結(jié)構(gòu)滿足設(shè)計要求。
b.巖心采率或連續(xù)取心取樣達(dá)到設(shè)計要求,無巖心間隔未超出要求;或取心困難的流沙層及巨厚卵礫石層經(jīng)物探測井補救未影響地層巖性與層位的劃分者。
c.成井工藝質(zhì)量滿足設(shè)計要求,即過濾管下置合理、應(yīng)填礫已填礫,止水和洗井滿足規(guī)定要求。
d.抽水試驗之抽水量(Q或q)與動水位(S)關(guān)系曲線正常。
e.達(dá)到地質(zhì)設(shè)計目的層和深度,按規(guī)定要求校正了孔深和測量了鉆孔彎曲度且滿足規(guī)定要求。
f.按規(guī)定要求進行了簡易水文地質(zhì)觀測工作。
g.按規(guī)定要求進行了固井或封孔。
h.原始記錄與鉆孔技術(shù)檔案整潔、真實、準(zhǔn)確、齊全。14.3.1.2 合格孔
凡未達(dá)到優(yōu)良孔要求,但滿足下述要求者,可評定為合格孔。
a.巖心采取率基本達(dá)到要求,含水層與非含水層的巖性、層位基本查清;咸淡水層的分界面劃分準(zhǔn)確;按設(shè)計要求采取了各種樣品。
b.進行了抽水試驗并基本取得了符合質(zhì)量要求的水量、水位、水質(zhì)資料者。14.3.1.3 不合格孔:凡未達(dá)到合格要求的鉆孔為不合格孔,應(yīng)根據(jù)缺什么補什么的原則返工,如果返工后仍達(dá)不到設(shè)計要求者,可根據(jù)取得的資料多少和使用價值,予以部分報廢(即報廢部分孔段工作量)或全部報廢。14.3.2 工程質(zhì)量評定
鉆孔完工后,對單孔或群孔進行全面質(zhì)量檢查驗收,根據(jù)上述工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),逐項進行檢查與評定質(zhì)量等級,并填寫鉆孔質(zhì)量驗收報告書。
探采結(jié)合孔和供水井的鉆孔質(zhì)量,可按合同要求或參照上述規(guī)定要求進行質(zhì)量檢查驗收與評定。施工安全的基本要求 15.1 安全防護規(guī)定
有關(guān)機臺人員一般安全防護要求、機臺安全防護和機臺防火措施,可參照DZ/T 0017和巖心鉆探規(guī)程及安全操作規(guī)程有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。15.2 自然災(zāi)害防護
有關(guān)防風(fēng)、防洪、防寒、防雷電以及高壓線附近施工安全要求,可參照DZ/T 0017有關(guān)
規(guī)定執(zhí)行。
15.3 特殊地形施工安全要求
有關(guān)高山陡坡施工和滑坡、泥石流地區(qū)施工安全要求,可參照DZ/T 0017有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。15.4 特殊作業(yè)安全規(guī)定 15.4.1 爆破作業(yè)安全規(guī)定
15.4.1.1 井下爆破作業(yè)須由受過爆破和安全訓(xùn)練,并取得合格證書的人員擔(dān)任,非爆破人員不得隨便接觸或使用爆破器材。使用時嚴(yán)格遵守爆破作業(yè)安全操作規(guī)程。
15.4.1.2 爆破器材必須在即將使用之前,嚴(yán)格按使用數(shù)量,從專用倉庫領(lǐng)出。炸藥、雷管等危險器材必須由專人負(fù)責(zé),分開運送及保管。
15.4.1.3 臨時存放處應(yīng)是防潮、防凍、防曬、防震、防電、防火等安全可靠的地方,并做好明顯標(biāo)志。
15.4.2 酸化洗井安全規(guī)定
15.4.2.1 進行酸化洗井的工作人員,必須佩帶好防護用具。15.4.2.2 灌酸容器應(yīng)采用密封(嚴(yán)密)的酸罐。4.2.3 壓酸采用泥漿泵壓注,壓酸前應(yīng)認(rèn)真檢修好泥漿泵和管路。
15.4.2.4 壓酸前應(yīng)先壓入2~3m3清水,檢驗水泵運轉(zhuǎn)、上水情況及管路、鉆具的通水是否正常。
15.4.2.5 壓酸前應(yīng)將鉆機及鉆機周圍怕腐蝕的器具蓋好或搬走。
15.4.2.6 向孔內(nèi)送水正常后,可將水泵吸水管接在酸罐上,向孔內(nèi)壓酸,要連續(xù)一次將酸壓完,然后送入清水,將泥漿泵、高壓管路及鉆桿內(nèi)的酸液全部壓出。15.4.2.7 酸液中須加入防腐劑(甲醛),其加量為洗井液總重量約的0.5%。15.5 機臺、電、氣焊工作安全規(guī)定 15.5.1 電焊工作安全規(guī)定
15.5.1.1 電焊設(shè)備的安裝應(yīng)符合下列要求:
a.設(shè)備應(yīng)放在干燥、通風(fēng)并有遮蔽的場所。外殼必須有可靠的接地保護;周圍不得放置易燃、易爆等危險物品。裸露帶電部分應(yīng)裝有安全保護罩,并設(shè)有單獨的電源控制裝置。
b.應(yīng)檢查電焊導(dǎo)線、焊鉗是否絕緣良好。
c.電焊設(shè)備的安裝、檢查和修理工作必須在切斷電源后進行。15.5.1.2 電焊工作必須遵守下列規(guī)定:
a.電焊工作應(yīng)由經(jīng)技術(shù)考核合格的人員擔(dān)任。
b.從事電焊工作時必須穿戴好勞動保護服裝、鞋帽。
c.焊接時,操作人員身體不得接觸焊接金屬物;焊接物和導(dǎo)線同時接觸同一水體時,不得進行焊接。
d.電焊和氣焊不得同時在同一焊件上進行。
e.嚴(yán)禁在帶有壓力或裝有危險品的容器上進行焊接。
f.焊機本身及其有關(guān)部件出現(xiàn)故障時,應(yīng)及時排除、修理。15.5.2 氣焊工作安全規(guī)定
15.5.2.1 氣焊工作應(yīng)由經(jīng)過專門訓(xùn)練,考核合格人員擔(dān)任,并應(yīng)嚴(yán)格遵守有關(guān)安全操作規(guī)程。15.5.2.2 裝有氧氣的氧氣瓶,裝卸時應(yīng)輕抬慢放,不得抬瓶嘴。運輸時防止碰撞。氧氣瓶不得暴曬或接近高溫,應(yīng)遠(yuǎn)離火源和易燃物品。
15.5.2.3 用完與未用完的氧氣瓶,應(yīng)分開存放。每瓶氧氣不應(yīng)全部用完,應(yīng)使留下的氧氣保持1~2個大氣壓,氧氣瓶不準(zhǔn)用火烤。
15.5.2.4 電石應(yīng)裝在密封的容器內(nèi),嚴(yán)禁與水接觸。開啟時,不得用鐵器猛擊。
15.5.2.5 乙炔發(fā)生器(或乙炔氣瓶)、氧氣瓶及焊接物間的距離至少為5m。氧氣管和乙炔管不
得互用。管與接頭必須連接牢靠。
15.5.2.6 開啟氧氣瓶總氣閥時,必須將氧氣表的減壓調(diào)整氣門松開,慢慢開啟,人應(yīng)站在側(cè)面,防止氣表脫落傷人。
15.5.2.7 焊接人員作業(yè)時,必須穿戴好防護用具。
15.5.2.8 焊接器或切斷器點火時,必須先開氧氣閥,后開乙炔氣閥,然后再點火調(diào)整火焰,熄滅時與此相反。
15.5.2.9 乙炔發(fā)生器必須配有回火防止器。乙炔發(fā)生器內(nèi)的水應(yīng)經(jīng)常更換,焊接中乙炔發(fā)生器的套筒浮起時,不得用手直接去搖動。
15.5.2.10 暫停燒焊工作時,必須關(guān)閉乙炔發(fā)生器的氣閥和氧氣瓶總氣閥。停止使用時,應(yīng)將乙炔發(fā)生器上蓋打開,取出電石。
15.5.2.11 氣焊工作完畢,應(yīng)立即將桶內(nèi)殘存乙炔氣放凈,并將水倒掉。桶內(nèi)水結(jié)凍時,不準(zhǔn)用火烤??變?nèi)事故的預(yù)防與處理 16.1 孔內(nèi)事故預(yù)防的基本要求
16.1.1 施工前,應(yīng)掌握施工地區(qū)地層、巖性、構(gòu)造、穩(wěn)定狀況以及以往鉆孔發(fā)生事故的經(jīng)驗教訓(xùn),針對施工具體情況,制定預(yù)防措施。
16.1.2 操作人員必須嚴(yán)格履行崗位職責(zé)和遵守勞動紀(jì)律,認(rèn)真執(zhí)行鉆探規(guī)程,堅持“預(yù)防 為主”的方針。
16.1.3 鉆具、管材使用要求
16.1.3.1 鉆桿直徑單邊磨損2mm、均勻磨損3mm,每米彎曲超過3mm;巖心管磨損超過壁厚1/3,每米彎曲超過2mm、絲扣磨損嚴(yán)重的均不準(zhǔn)下入孔內(nèi)使用。
16.1.3.2 各種鉆具、管材、接頭、接箍的內(nèi)徑、外徑、絲扣長度、錐度及鉆桿加厚部分等技術(shù)要求均按GB 9808~9812的規(guī)定加工,并嚴(yán)格進行質(zhì)量檢驗,不符合要求的不得使用。16.1.4 鉆進中的安全規(guī)定
16.1.4.1 鉆進中遇有鉆進回轉(zhuǎn)吃力、動力機響聲異常、泥漿泵泵壓升高、孔口循環(huán)沖洗中斷、鉆具上提或下放遇阻、提鉆后鉆具有泥包現(xiàn)象等情況時應(yīng)及時處理,不得湊合作業(yè)。
16.1.4.2 提下鉆遇阻要進行掃孔,不準(zhǔn)強拉、硬墩。鉆進、擴孔、掃孔阻力過大時,不準(zhǔn)強行開車。當(dāng)發(fā)現(xiàn)卡鉆、埋鉆、燒鉆等事故征兆時,應(yīng)立即竄動或轉(zhuǎn)動鉆具,嚴(yán)禁關(guān)泵斷水。16.1.4.3 合金鉆進不得使用鉆??ㄈr心。鉆粒鉆進換合金鉆進時,要撈凈孔內(nèi)鉆粒和巖粉;合金換鉆粒鉆進時,開始要用舊鉆頭、小鉆粒,并減少投粒量和水量。
16.1.4.4 用三牙輪鉆頭鉆進或擴孔,必須配備保徑接頭,要根據(jù)地層情況盡量滿足鉆頭的鉆進參數(shù),合理控制回次鉆進時間,防止鉆頭直徑嚴(yán)重磨損或掉牙輪事故。提鉆后必須測師 鉆頭直徑,磨損大于3mm,則下入新鉆頭時要注意下鉆遇阻時掃孔。
16.1.4.5 中途停鉆,必須將鉆具上提和提鉆后向孔內(nèi)灌注沖洗液以及保持孔底清潔等要求,要按照本規(guī)程有關(guān)鉆進操作要求中的規(guī)定,認(rèn)真執(zhí)行。
16.1.4.6 要隨時蓋好孔口,謹(jǐn)防小工具或其他物件掉入孔內(nèi)。16.1.5 井管事故的預(yù)防
16.1.5.1 下管前檢查井架及升降系統(tǒng)的安全程度。下管時井管重量不得超過設(shè)備、工具的 負(fù)荷能力及井管的抗拉強度。
16.1.5.2 下管前要嚴(yán)格檢查井管絲扣質(zhì)量、彎曲度及橢圓度。
16.1.5.3 下管操作要平穩(wěn),遇阻后不準(zhǔn)猛墩,要分析查明原因,及時采取措施,下管要連續(xù)作業(yè)。
16.1.5.4 水文地質(zhì)勘探孔如要求起拔井管,下管時要采取如下措施:
a.下管時,在井管外壁涂以潤滑劑。
b.盡量減少填礫段、粘土止水段長度。
c.止水以上孔段用泥漿保護好井壁。16.1.6 鋼絲繩質(zhì)量要求
16.1.6.1 鋼絲繩有斷股必須更換。
16.1.6.2 凡鋼繩一個扭矩(指一股對中心扭擰一圈時,前后兩點之距離)斷絲達(dá)到表32新列數(shù)值時,應(yīng)更換鋼繩。繩卡規(guī)格、用量見表33。16.2 孔內(nèi)事故處理的基本要求
16.2.1 機臺應(yīng)配備的專用處理事故工具有:公錐、母錐、卡瓦、打撈茅、打撈筒、打撈鉤、打印器、磨鞋等。大隊級單位應(yīng)配有反絲公錐、母錐、鉆桿、反循環(huán)打撈籃,磁力打撈器、提拉旋轉(zhuǎn)器、上擊器、下?lián)羝鳒y卡儀、爆炸松扣井下工具及套銑筒、鉆頭等。表32 鋼絲繩斷絲換新標(biāo)準(zhǔn)
鋼繩規(guī)格
強度安全系數(shù) 6×19 6×37
6×61
18×19 ≤6 12 22 36 6~7 14 26 38 ≥7 16 30 40 注:本表所示為鋼絲與各股扭擰方向相反.若扭擰方向相反.若扭擰方向一致,則容許斷絲數(shù)為表中之50%.表33 鋼絲繩卡規(guī)格及用量
型
號 適用鋼絲繩直徑,mm 使用繩卡數(shù)量(個)繩卡之間最小距離, mm Y1-6 6 3 80 Y2-8 8
Y3-10 10
Y4-12 12 90 Y5-15 15 110 Y6-20 20 4 130 Y7-22 22 140 Y8-55 25 5 165 16.2.2 孔內(nèi)事故發(fā)生后,要分析發(fā)生原因、經(jīng)過及準(zhǔn)確深度,根據(jù)提出鉆具的損壞狀況,正確判斷孔內(nèi)情況,采取相應(yīng)處理措施。
16.2.3 孔壁不穩(wěn)定,要先護孔,后處理孔內(nèi)事故。
16.2.4 事故處理要及時,處理措施要積極、穩(wěn)妥,并留有余地,防止措施不當(dāng)造成事故復(fù)雜化。
16.2.5 強力起拔孔內(nèi)事故鉆具或井管前,要對井架、鉆機提引系統(tǒng)進行檢查、固緊,并要安裝靈敏、準(zhǔn)確的拉力表(指重表),嚴(yán)防超過設(shè)備、工具等的起重負(fù)荷能力。操作人員要采取安全防護措施。
16.2.6 用千斤頂強力起拔鉆具或套管時,要將工具綁牢,倒桿要用下卡瓦卡住鉆桿,禁止用升降機提吊事故鉆具倒桿松卡瓦。嚴(yán)禁用鉗返事故鉆具。16.2.7 鉆進中發(fā)生鉆具折斷或脫落事故,用撈錐或其它工具對好后要立即提出鉆具,嚴(yán)禁繼
續(xù)鉆進或卡取巖心。16.2.8 孔內(nèi)事故處理,必須在機長的指揮下進行。對入孔的鉆具及打撈工具和出孔的事故鉆具要求將規(guī)格、長度、數(shù)量詳細(xì)、準(zhǔn)確地記錄在班報表上。
16.2.9 對一些復(fù)雜難以處理的孔內(nèi)事故,必須經(jīng)過經(jīng)濟與社會效益的周密論證后可停止處理,同時報上級批準(zhǔn)。
16.2.10 事故排除后,由機長組織全體人員,查明事故原因,總結(jié)經(jīng)驗,吸取教訓(xùn),制訂預(yù)防措施,并填寫與報送事故報表。16.3 孔內(nèi)事故處理 16.3.1 埋鉆事故處理
16.3.1.1 此類事故多發(fā)生在松散卵礫石層、第四紀(jì)或第三紀(jì)與基巖接觸部位、溶洞裂隙地層等,鉆進時突然發(fā)生漏失,造成上部孔段液面下降,地層失去平衡而發(fā)生坍孔埋鉆事故。16.3.1.2 鉆進過程中,發(fā)現(xiàn)泥漿漏失要立即提鉆,并且要邊提鉆邊向孔內(nèi)灌漿,保持鉆孔泥漿柱壓力。若提鉆中途遇阻,要盡量送漿竄動鉆具,力爭將鉆具提出孔外。
16.3.1.3 一旦發(fā)生埋鉆事故,要開泵循環(huán)泥漿,并轉(zhuǎn)動鉆具,將坍塌物擠碎,沖出孔外。采取上掃方法慢慢上提,不得強拉。
16.3.1.4 若孔底漏失,從鉆具內(nèi)送漿又無效,可在坍塌物以上部位下入鉆具沖孔,將坍塌物沖出孔外,提出鉆具。16.3.2 粘吸卡鉆處理
通常采用油浴解卡,即在被卡鉆具孔段內(nèi)注入一定量的原油或柴油,浸泡3~5h后,上提活動鉆具,使其解卡。16.3.3 卡鉆事故處理
16.3.3.1 縮徑卡鉆多發(fā)生在遇水膨脹地層,此類事故一般都有預(yù)兆,如提下鉆具在某一孔段遇阻,應(yīng)立即采取如下措施:
a.提高泥漿密度、降低泥漿失水量。
b.用圓孔鉆具在縮徑孔段掃孔,可消除縮徑卡鉆事故。
c.提鉆時發(fā)生縮徑卡鉆,可采用上掃方法解卡,也可采用油浴解卡。16.3.3.2 小井眼卡鉆
三牙輪鉆進較堅硬巖層,未配保徑接頭,鉆進或擴孔時間較長,造成鉆頭嚴(yán)重磨損,孔徑變小。下入新鉆頭時,下鉆操作不當(dāng),不注意指重表的遇阻顯示,從而造成夾鉆事故。此類事故的處理方法是強力起拔或向上震擊。
16.3.3.3 處理無效時,可采取爆炸松扣、套銑(套掃)打撈方法處理。16.3.4 井管事故處理
16.3.4.1 鋼制井管脫扣、跑管事故,可采用內(nèi)卡方法打撈,即下入木塞或鋼塞投入卡料卡住提起。必要時也可分段割斷,采取套掃、卡取打撈。16.3.4.2 鑄鐵井管折斷、脫扣、跑管事故,可采用外卡接箍方法或管內(nèi)用木塞卡取方法打撈。16.3.4.3 如井管在已接近下完時發(fā)生折斷、脫扣、跑管事故,可將斷口以上井管起出。探試下部井管,如斷口以下井管完好,又下到預(yù)計深度,可采取對接方法處理。
16.3.4.4 由于孔底沉淀,井管未能下到預(yù)計深度,造成過濾管與大部分含水層錯位,則應(yīng)立即將井管提出,重新掃孔下管。16.3.5 填礫堵塞事故的處理
16.3.5.1 填礫時,發(fā)生礫料架橋堵塞,可將鉆桿下到井管下部,把管口封住,用清水沖孔,使其在管外循環(huán),促使堵塞礫料下沉。
16.3.5.2 采用空壓機沖孔,降低管內(nèi)液面深度,增大管內(nèi)外壓差,使堵塞礫料下沉。16.3.5.3 材質(zhì)允許時,可用活塞在井管內(nèi)進行抽洗,使堵塞礫料下沉。
第二篇:水文地質(zhì)、工程地質(zhì)鉆探技術(shù)要求
XX礦可行性論證工作方案 水文地質(zhì)、工程地質(zhì)鉆探技術(shù)要求 為了滿足方案編制需求,需要沿礦區(qū)周邊共布置水文地質(zhì)鉆孔X個,孔深約X米;工程地質(zhì)鉆孔約X個,孔深約X米;洛陽鏟孔X個,孔深X米。見《XXXXX探孔布置圖》。
1、水文地質(zhì)鉆探(抽水試驗、成井做長觀孔)
(1)水文地質(zhì)鉆探技術(shù)要求
①.水文地質(zhì)勘探抽水孔(井)的鉆探方法:采用清水鉆進,濾水管部分采用鋼花管纏絲包網(wǎng),過濾管直徑要求:松散層不小于127㎜,基巖不小于110㎜;抽水試驗孔終孔直徑要求:較過濾管直徑大1~2級,填料時大150~200 mm;過濾管長度要求:含水層厚度≥30m,長度取20-30m;含水層厚度<30m,長度與厚度一致?;鶐r中,當(dāng)孔壁穩(wěn)定或溶洞充填物較少時,可不設(shè)置過濾器,鉆孔直徑不小于91㎜。施工完成后,采用空壓機與水泵聯(lián)合洗井。
②.觀測孔的鉆探方法,采用清水跟管鉆進,孔徑90mm;濾水井管采用PVC管,管徑75mm;濾水管采用PVC管穿孔鉆眼包網(wǎng),長度2~3米。
③.抽水孔(井)鉆探過程中按工程勘察的控制孔進行地層描述,同時進行取樣,鉆探中每2米取樣一個,變層加取,重量1kg左右,必要時進行測試。
④.洗井要求:
a.對水文地質(zhì)勘探抽水孔(井)采取空壓機與水泵聯(lián)合洗
井方式,達(dá)到水清砂凈。
b.對觀測孔采取反沖洗方式洗井,即向觀測孔注水,并利用空壓機吹洗,交替進行。
⑤.濾水管制作:
a.濾水管采用鋼花管纏絲包網(wǎng)。
b.規(guī)格:管徑Φ110mm。采用Φ110mm鋼管制作,每5~10cm鉆一個3~5mm孔,籠外纏聚乙稀加強絲。底部封閉。過濾網(wǎng),網(wǎng)眼直徑:(2~2.5)dcp濾水管長度不超過5.0m。
⑥.井管下入:
a.下過濾器前用符合標(biāo)準(zhǔn)清孔。
b.用直接提吊法下過濾器,接頭處可以焊接或套接。c.下放過程中要慢、穩(wěn)、不能刮靠孔壁。d.井孔垂直度不超過1‰。⑦.填礫:
a.填礫時必須保證濾水管平直、居中。b.必須沿過濾器四周均勻連續(xù)填礫。c.投礫量超過濾水管頂部2~3米。⑧.洗井:
a.投礫后立即向孔內(nèi)注入清水,將泥漿替出。
b.下入潛水泵抽水,采用抽灌洗井法,先進行抽水,再進行孔口灌水,交替進行。
c.洗井時要經(jīng)常觀察孔口排水的水質(zhì)變化,不含泥漿或鉆粉等污染物質(zhì)即可。
d.洗井時應(yīng)定時(半小時)觀測一次出水量。
e.根據(jù)底層情況,適當(dāng)調(diào)節(jié)洗井強度和時間,細(xì)顆粒地層
不宜長時間強力洗井。
f.觀測井利用附近的勘察孔。
g.孔內(nèi)下入PVC管作為過濾器。規(guī)格:Φ75mm,外纏過濾網(wǎng)。
h.通過兩次簡易抽水試驗對比驗證,同降深的單孔出水量增大不超過5%,或洗孔結(jié)束前的含砂量不大于1/20000(體積比)。
(2)抽水試驗技術(shù)要求
①.抽水前對抽水孔和觀測孔進行水位統(tǒng)測,測定靜水位,并測量水溫。當(dāng)抽水試驗孔深度范圍內(nèi)有兩個以上含水層時,應(yīng)分層量測靜止水位。觀測下一層水位時,應(yīng)下置套管封閉上一含水層的地下水。如水頭高出地表,則應(yīng)接管觀測承壓水的水頭高度。
②.抽水試驗采用穩(wěn)定流法和非穩(wěn)定流法,按《供水水文地質(zhì)勘察規(guī)范》(GB50027~2001)要求進行觀測。分別計算含水層的滲透系數(shù)、影響半徑等。
③.在含水層復(fù)雜且富水性較強的區(qū)段,應(yīng)采用分層或分段抽水,分別評價不同含水層滲透性,計算越流系數(shù)。分層抽水時要確保止水效果,管外水位在兩小時內(nèi)變化小于0.1m。
④.抽水試驗采取分段抽水,降深控制在三段,以推求最大涌水量。最大降深要求:當(dāng)潛水時宜接近含水層厚度(完整孔)或過濾器長度(非完整孔)的1/2深度處,承壓含水層最大降深不宜低于含水層頂板,另外兩段分別控制在最大降深的1/3和2/3左右?;鶐r抽水試驗降深應(yīng)從大到小,松散層抽水試驗降深應(yīng)從小到大。
當(dāng)勘探孔的出水量較小或試驗時出水量已達(dá)到極限時,水位降深次數(shù)可適當(dāng)減少,但不得少于2次。個別地段進行混合抽水試驗,計算混合含水層的有關(guān)水文地質(zhì)參數(shù)。
⑤.群井抽水試驗采用一次最大降深,按穩(wěn)定流和非穩(wěn)定流方法進行,以獲取干擾井的干擾系數(shù)
⑥.穩(wěn)定流抽水試驗的水位穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn),在抽水試驗穩(wěn)定延續(xù)時間內(nèi),水位無持續(xù)上升或下降趨勢;動水位不得大于平均水位降深的1%或水位穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)波動值不超過5cm。
⑦.穩(wěn)定延續(xù)時間要求:卵石、圓礫、礫砂、粗砂宜達(dá)到8h,中砂、細(xì)砂、粉砂:宜達(dá)到16h,基巖宜達(dá)到24h。
⑧.抽水試驗結(jié)束后或中途停止時,必須觀測恢復(fù)水位。在停止抽水后第1、2、3、4、5、6、8、10、15、20、25、30、40、50、60、80、100、120分鐘進行觀測,以后每隔30分鐘觀測一次,若連續(xù)三小時水位不變;或水位呈單向變化,連續(xù)四小時內(nèi),每小時水位變化不大于1cm;或水位升降與自然水位變化一致時,即可停止觀測。
⑨.地下水流向宜利用等水位線采用幾何法測定,流速采用視電阻率法。
⑩.抽水過程對抽取的地下水要進行含砂、含泥量測定,抽水試驗法結(jié)束前采取水樣采取水質(zhì)化驗分析,分層抽水時應(yīng)分別取樣。
11.抽水試驗要對周圍的環(huán)境進行監(jiān)測?!?/p>
12.抽水試驗設(shè)備:水泵采用潛水泵,水量采用水平螺翼○式水表計量,水位觀測采用點測水位計。
13.出水量的測量要求:當(dāng)采用堰箱或孔板流量計時,水位測量○應(yīng)讀到毫米;當(dāng)采用容積法時,量桶充滿水的時間不宜少于15s;當(dāng)采用水表時,讀數(shù)精確到0.001m3。
14.抽水試驗過程中應(yīng)及時繪制Q-S草圖,檢查試驗是否成功?!鹑绮怀晒殭z查原因,重新試驗。
2、工程地質(zhì)鉆探(1)勘探孔的布置
根據(jù)國標(biāo)《巖土工程勘察規(guī)范》〔GB50021-2001,2009版〕,工程孔主要沿XX礦區(qū)周邊居民點布置,部分布于離村莊較遠(yuǎn)的耕地區(qū)土路旁。總孔數(shù)約X個,孔數(shù)看控制程度進行增減,均為技術(shù)孔,終孔進入中風(fēng)化巖X米,平均孔深約X米。(2)鉆探工藝
設(shè)備采用XY-1型液壓工程鉆,鉆進方法采用泥漿護壁或套管跟進,錘擊或回轉(zhuǎn)鉆進全孔取芯的施工工藝(地下水位以上土層采用干作業(yè)的鉆探方法)。土層及全、強風(fēng)化巖采用合金鉆頭,堅硬基巖采用金鋼石鉆頭。鉆探操作、回次進尺、鉆探記錄和巖土編錄工作均符合規(guī)范要求。(2)巖芯采取率要求
粘性土的樣芯采取率大于80%,每回次鉆進進尺不得超過2m;砂性土樣芯采取率大于60%,每回次鉆進進尺不得超過1.5m;強、中風(fēng)化巖層巖芯采取率大于65%,每回次鉆進進尺不得超過1.5m。(3)鉆探野外原始記錄及終孔要求
鉆進過程中必須及時填寫好《鉆探班報表》,及時做好記錄,鉆入中風(fēng)化巖層時,必須記錄鉆進時效,如遇軟弱夾層,必須及時記錄其起止深度。鉆探終孔前,必須由技術(shù)人員或監(jiān)理工程師驗收合格后,方能終孔移位。
(4)取巖土樣及室內(nèi)試驗要求、原位測的方法與要求
每個孔均按規(guī)范要求分層取巖土樣及做標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗,除此還有特別要求,要求每孔0.5~1.0m位置均需取土樣,此位置土樣除做常規(guī)土工試驗外,還需測定土的滲透系數(shù);在深度1.0~2.0m范圍每孔均須做標(biāo)貫試驗。
A、取樣及其分析要求
a.取土樣:根據(jù)地層特征、取樣深度、設(shè)備條件和試驗項目的不同,合理地選擇取土器類型,按操作規(guī)程進行取樣工作。取樣前要先清孔,取樣時對一般的粘性土可采用一般的取土器,采用重錘少擊法,打入深度一般不大于30cm。取軟土?xí)r,要采用薄壁取土器,采用靜壓法壓入,壓入長度不大于取土器的長度。對砂土采用單動或雙動三重管取樣,對砂類土應(yīng)采用取砂器以減少對砂類土的擾動。取土、砂器提出地面后,土樣筒取出后,必須立即用干棉紗擦凈,不得進水和松開,用刀將土樣兩端削平并蓋上土樣蓋;土樣妥善密封(纏膠布、封蠟),防止?jié)穸茸兓?,并避免暴曬,防止受震、擾動,貼好標(biāo)簽,標(biāo)明上下,放土樣箱內(nèi),土、砂
樣應(yīng)直立安放,及時送往試驗室。
b.取巖樣:一般用有內(nèi)層包裝的濕紙包好,再用塑料透明膠布纏住,用標(biāo)簽注明巖樣的名稱、長度。采取的巖樣尺寸須滿足試塊加工的要求。選取巖樣(對軟質(zhì)巖應(yīng)進行密封)包裝,貼好標(biāo)簽,送往試驗室進行試驗。
取樣的數(shù)量(長度)應(yīng)滿足試驗要求;試驗時的試樣制作、試驗操作及數(shù)據(jù)處理由試驗專業(yè)技術(shù)人員嚴(yán)格按有關(guān)規(guī)范的要求進行。
c.地下水樣的采?。阂话闳』旌纤畼?,水樣每件2瓶,各瓶不得少于750ml及500ml,后一瓶水樣應(yīng)立即加入2~3g大理石粉。采取水樣深度宜在水面0.50m以下,取水容器應(yīng)徹底清洗,并及時送試驗室進行化驗。
d.土的室內(nèi)試驗要求
土的試驗要求:土工試驗按國標(biāo)《土工試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50123—99)執(zhí)行。對粘性土的要求做天然含水量、土粒比重、天然密度、孔隙比、飽和度、液限、塑限、塑性指數(shù)、液性指標(biāo)、粘聚力、內(nèi)摩擦角、壓縮系數(shù)、壓縮模量等物理力學(xué)指標(biāo),除此,深度0.5~1.0m位置的土樣需測定滲透系數(shù)。砂性土進行顆粒分析,必要時做密度、比重、滲透系數(shù)、水上和水下休止角試驗。
e.巖石試樣做天然狀態(tài)和飽和狀態(tài)的單軸抗壓強度試驗。一般情況下(指標(biāo)的數(shù)量≥6個),應(yīng)提供巖土參數(shù)的最大值、最小值、平均值、標(biāo)準(zhǔn)值、標(biāo)準(zhǔn)差及變異系數(shù)。指標(biāo)的統(tǒng)計數(shù)量少于6個時,可根據(jù)指標(biāo)的范圍值,結(jié)合地區(qū)經(jīng)驗,給出經(jīng)驗值。
f.地下水質(zhì)及土的腐蝕性分析試驗。取樣做簡分析試驗,評價地下水及土對砼結(jié)構(gòu)及砼結(jié)構(gòu)中鋼筋的腐蝕性。分析項目一般有PH值、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-、HCO3-、CO32-、侵蝕性CO2、游離CO2、NH4+、OH-等。
B、原位測試要求
標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗?zāi)康模喝_動樣、鑒別和描述土的類別;確定粘性土的稠度、確定砂土的密實度,確定天然地基土的承載力及地基土的變形參數(shù);判定飽和砂土、粉土的地震液化的可能性及液化等級。
標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗應(yīng)提供實測擊數(shù)、試驗孔號、試驗深度、試驗的巖土層等資料,并進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計。
標(biāo)貫試驗一般在砂土、粉土和粘性土、殘積土、全風(fēng)化巖和強風(fēng)化巖中進行;標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗垂向間距控制在1.5~2.0m;同一地質(zhì)單元體內(nèi),每層標(biāo)貫試驗次數(shù)不少于6次。
當(dāng)在30cm內(nèi)錘擊數(shù)連續(xù)2次達(dá)到并超過50擊時,可停止試驗,記錄擊數(shù)并修正。當(dāng)擊數(shù)已達(dá)50擊而貫入深度未達(dá)30cm時,可終止試驗并按N =30×50/ΔS(ΔS為50擊時的貫入度)換算標(biāo)貫擊數(shù)。
3、洛陽鏟探
洛陽鏟探主要用于鉆機難以進場、基巖埋深不大的地段,主要用于查明第四系淺層土層的性質(zhì)與厚度,在基巖淺埋地段查明地層巖性。探深Xm,洛陽鏟長度Xm。洛陽鏟探孔根據(jù)調(diào)查控制需要布置,本次調(diào)查布置約X個探點,洛陽鏟探施工由兩個工人打入,地質(zhì)員進行巖性鑒定及記錄。
四、工期計劃及人員、設(shè)備安排
(一)工期進度計劃
根據(jù)委托方的要求,包括野外地質(zhì)調(diào)查及室內(nèi)報告編寫,項目工期兩個月,由此,我們安排首先進行野外填圖測繪,然后進行水文孔、工程孔的鉆探施工及洛陽鏟探。進度計劃如下表:
(二)人員配置及組織機構(gòu)
鉆探技師2人:負(fù)責(zé)鉆探技術(shù)、鉆機操作、班組人員調(diào)配及協(xié)助安全工作;
鉆探技術(shù)熟練工人6人:負(fù)責(zé)鉆孔施工及洛陽鏟施工,協(xié)助技術(shù)員孔內(nèi)原位測試、取樣等。
1、擬投入鉆探設(shè)備
拉鉆機用小型工具車:一輛
鉆機:2臺
洗井及抽水試驗設(shè)備:一套 洛陽鏟:1把 取樣設(shè)備:4套
五、其他說明
第三篇:鉆探施工安全規(guī)程(范文模版)
鉆探施工安全規(guī)程
一、修筑機場地基
1.機場地基平整、堅固、穩(wěn)定、適用。鉆塔底座的填方部分,不得超過塔基面積的1/4。
2.在山坡修筑機場地基,巖石堅固穩(wěn)定時,坡度應(yīng)小于80°;地層松散不穩(wěn)定時,坡度應(yīng)小于45°。
3.機場周圍應(yīng)有排水措施。在山谷、河溝、地勢低洼地帶或雨季施工時,機場地基應(yīng)修筑攔水壩或修建防洪設(shè)施。
4.機場地基應(yīng)滿足鉆孔邊緣距地下電纜線路水平距離大于5m,距地下通訊電纜、構(gòu)筑物、管道等水平距離應(yīng)大于2m。
二、鉆探設(shè)備安裝、拆卸、搬遷
1.鉆塔安裝與拆卸應(yīng)遵守下列規(guī)定:
a)安裝、拆卸鉆塔前,應(yīng)對鉆塔構(gòu)件、工具、繩索、挑桿和起落架等進行嚴(yán)格檢查。
b)安裝、拆卸鉆塔應(yīng)在安裝隊長或機長統(tǒng)一指揮下進行,作業(yè)人員要合理安排,嚴(yán)格按鉆探操作規(guī)程進行作業(yè),塔上塔下不得同時作業(yè)。
c)安裝、拆卸鉆塔時,起吊塔件使用的挑桿應(yīng)有足夠的強度。拆卸鉆塔應(yīng)從上而下逐層拆卸。
d)進入機場應(yīng)按規(guī)定穿戴工作服、工作鞋、安全帽,不得赤腳或穿拖鞋,塔上作業(yè)應(yīng)系好安全帶,禁止穿帶釘子或者硬底鞋上塔作業(yè)。
e)安、拆鉆塔應(yīng)鋪設(shè)工作臺板,塔板臺板長度、厚度應(yīng)符合安全要求。
f)夜間或5級以上大風(fēng)、雷雨、霧、雪等天氣禁止安裝、拆卸鉆塔作業(yè)。
2.鉆架安裝與拆卸應(yīng)遵守下列規(guī)定:
a)起、放鉆架,應(yīng)在安裝隊長或機長統(tǒng)一指揮下,有秩序地進行。
b)豎立或放倒鉆架前,應(yīng)當(dāng)埋牢地錨。
c)豎立或放下鉆架時,作業(yè)人員應(yīng)離開鉆架起落范圍,并應(yīng)有專人控制繃?yán)K。
d)鉆架鋼管材料應(yīng)滿足最大工作強度要求。
e)鉆架腿之間應(yīng)安裝斜拉手,應(yīng)在鉆架腿連接處的外部套上鋼管結(jié)箍加固。
f)起、放鉆架,鉆架外邊緣與輸電線路邊緣之間的安全距離,應(yīng)符合表1的規(guī)定。
3.鉆機設(shè)備安裝應(yīng)遵守下列規(guī)定: a)各種機械安裝應(yīng)穩(wěn)固、周正水平。
b)安裝鉆機時,井架天車輪前緣切點,鉆機立軸中心與鉆孔中心應(yīng)成一條直線,直線度范圍±15mm。
c)各種防護設(shè)施、安全裝置應(yīng)當(dāng)齊全完好,外露的轉(zhuǎn)動部位應(yīng)設(shè)置可靠的防護罩或者防護欄桿。
d)電氣設(shè)備應(yīng)安裝在干燥、清潔、通風(fēng)良好的地方。4.設(shè)備搬運應(yīng)遵守下列規(guī)定:
a)機動車搬運設(shè)備時,應(yīng)有專人指揮;人工裝卸時,應(yīng)有足夠強度的跳板;用吊車或葫蘆起吊時,鋼絲繩、繩卡、掛鉤及吊架腿應(yīng)牢固。
b)多人抬動設(shè)備時,應(yīng)有專人指揮,相互配合。
c)輕型鉆機整體遷移時,應(yīng)在平坦短距離地面上進行,并采取防傾斜措施。
d)禁止在高壓電線下和坡度超過15°坡上或凹凸不平和松軟地面整體遷移鉆機。
e)使用起重機械起吊鉆機設(shè)備時,應(yīng)遵守《起重機械安全規(guī)程》(GB6067-1985)。
三、升降鉆具
1.升降機的制動裝置、離合裝置、提引器、游動滑車、擰管機和擰卸工具等應(yīng)靈活可靠。
2.使用鋼絲繩應(yīng)遵守下列規(guī)定: a)鋼絲繩安全系數(shù)應(yīng)大于7。
b)提引器處于孔口時,升降機卷筒鋼絲繩圈數(shù)不少于3圈。c)鋼絲繩固定連接繩卡應(yīng)不少于3個;繩卡距繩頭應(yīng)大于鋼絲繩直徑的6倍。
d)鋼絲繩應(yīng)定期檢查。變形、磨損、斷絲鋼絲繩應(yīng)按《起重機械用鋼絲繩檢驗和報廢實用規(guī)范》(GB5972-1986)的規(guī)定報廢。
3.升降機,應(yīng)平穩(wěn)操作。嚴(yán)禁升降過程中用手觸摸鋼絲繩。4.提引器、提引鉤,應(yīng)有安全邊鎖裝置;提落鉆具或鉆桿,提引器切口應(yīng)朝下。5.鉆具處于懸吊或傾斜狀態(tài)時,禁止用手探摸懸吊鉆具內(nèi)的巖心或探視管內(nèi)巖心。
6.操作擰管機和插墊叉、扭叉,應(yīng)由一人操作;扭叉應(yīng)有安全裝置。
7.發(fā)生跑鉆時,禁止搶插墊叉或強行抓抱鉆桿。
四、鉆進
1.開孔鉆進前,應(yīng)對設(shè)備、安全防護設(shè)施、措施進行檢查驗收。
2.機械轉(zhuǎn)動時,禁止進行機器部件的擦洗、拆卸和維修;禁止跨越傳動皮帶、轉(zhuǎn)動部位或從其上方傳遞物件;禁止戴手套掛皮帶或打蠟;禁止用鐵器撥、卸、掛傳動中皮帶。
3.鉆進時,禁止用手扶持高壓膠管或水龍頭。修配高壓膠管或水龍頭應(yīng)停機。
4.調(diào)整回轉(zhuǎn)器、轉(zhuǎn)盤時應(yīng)停機檢查,并將變速手把放在空檔位置。
5.轉(zhuǎn)盤鉆機鉆進時,嚴(yán)禁轉(zhuǎn)盤上站人。6.擴孔、掃脫落巖心、掃孔或遇溶洞、松散復(fù)雜地層鉆進時,應(yīng)由機(班)長或熟練技工操作。
五、孔內(nèi)事故處理
1.孔內(nèi)事故處理前,應(yīng)全面檢查鉆塔(鉆架)構(gòu)件、天車、游動滑車、鋼絲繩、繩卡、提引器、吊鉤、地腳螺絲、儀器、儀表等。
2.處理孔內(nèi)事故時,應(yīng)由機(班)長或熟練技工操作,并設(shè)專人指揮;除直接操作人員外,其他人員應(yīng)撤離。
3.禁止同時使用升降機、千斤頂或吊錘起撥孔內(nèi)事故鉆具。4.禁止超設(shè)備限定負(fù)荷強行起撥孔內(nèi)事故鉆具。5.打吊錘時,吊錘下部鉆桿處應(yīng)安裝沖擊把手或其他限位裝置;禁止手扶、握鉆桿或打箍;人力拉繩打吊錘時,應(yīng)統(tǒng)一指揮。6.使用千斤頂回桿時,禁止使用升降機提吊被頂起的事故鉆具。
7.人工反鉆具,扳桿回轉(zhuǎn)范圍內(nèi)嚴(yán)禁站人;禁止使用鏈鉗、管鉗工具反事故鉆具。
8.反轉(zhuǎn)鉆機反鉆具應(yīng)采用低速慢轉(zhuǎn)。
9.使用鋼絲繩反管鉆具連接物件應(yīng)牢固可靠。10.鉆孔爆破應(yīng)遵守下列規(guī)定: a)下入爆破筒前,應(yīng)進行孔徑、孔深、偏斜度探測。b)向鉆孔內(nèi)送藥包時,應(yīng)慢速下放。
c)爆破前應(yīng)確定爆破危險邊界,并做好爆破警戒工作。
六、機場安全防護設(shè)施
1.鉆塔座式天車應(yīng)設(shè)安全擋板;吊式天車應(yīng)安裝保險繩。2.鉆機水龍頭高壓膠管,應(yīng)設(shè)防纏繞、防墜安全裝置和導(dǎo)向繩。
3.鉆塔工作臺,應(yīng)安裝可靠防護欄桿。防護欄桿高度應(yīng)大于1.2m,木質(zhì)踏板厚度應(yīng)大于50mm或采用防滑鋼板。
4.塔梯應(yīng)堅固、可靠;梯階間距應(yīng)小于400mm,坡度小于75°。
5.機場地板鋪設(shè),應(yīng)平整、緊密、牢固;木地板厚度,應(yīng)大于40mm或使用防滑鋼板。
6.活動工作臺安裝、使用應(yīng)符合下列規(guī)定:
a)工作臺應(yīng)安裝制動、防墜、防竄、行程限制、安全掛鉤、手動定位器等安全裝置。b)工作臺底盤、立柱、欄桿應(yīng)成整體。c)工作臺應(yīng)配置?30mm以上棕繩手拉繩。
d)工作臺提引繩、重錘導(dǎo)向繩應(yīng)采用?9mm以上鋼絲繩。e)工作臺平衡重錘應(yīng)安裝在鉆塔外,與地面之間距離應(yīng)大于2.5m。
f)活動工作臺每次準(zhǔn)乘一人。
g)乘工作臺高空作業(yè)時,應(yīng)先閉鎖手動制動裝置后方可進行作業(yè)。
7.鉆塔繃?yán)K安裝應(yīng)符合下列規(guī)定:
a)鉆塔繃?yán)K應(yīng)采用?12.5mm以上鋼絲繩。
b)18m以下鉆塔應(yīng)設(shè)4根繃?yán)K;18m以上鉆塔應(yīng)分兩層,每層設(shè)4根繃?yán)K。
c)繃?yán)K安裝應(yīng)牢固、對稱;繃?yán)K與水平面夾角應(yīng)小于45°。d)地錨深度應(yīng)大于1m。
8.雷雨季節(jié)、落雷區(qū)鉆塔應(yīng)安裝避雷針或采取其他防雷措施。安裝避雷針應(yīng)符合下列要求:
a)避雷針與鉆塔應(yīng)使用高壓瓷瓶間隔。b)接閃器應(yīng)高出塔頂1.5m以上。c)引下線與鉆塔繃?yán)K間距應(yīng)大于1m。
d)接地極與電機接地、孔口管及繃?yán)K地錨間距離應(yīng)大于3m,接地電阻應(yīng)小于15Ω。
七、機場用電
1.鉆探施工用電應(yīng)遵守《建設(shè)工程施工現(xiàn)場供用電安全技術(shù)規(guī)范》(GB50194-1993)
2.動力配電箱與照明配電箱,應(yīng)分別設(shè)置。
3.每臺鉆機應(yīng)獨立設(shè)置開關(guān)箱,實行“一機一閘一漏電保護器”。
4.移動式配電箱、開關(guān)箱應(yīng)安裝在固定支架上,并有防潮、防雨、防曬措施。
5.機場電氣設(shè)備,應(yīng)采用保護接地,接地電阻應(yīng)小于4Ω。6.使用手持式電動工具應(yīng)遵守《手持式電動工具的管理、使用、檢查和維修安全技術(shù)規(guī)程》(GB3787-1983)的規(guī)定。7.機場照明應(yīng)使用防水燈具;照明燈泡,應(yīng)距離塔布表面300mm以上。
8.在修理電氣設(shè)備時,應(yīng)切斷電源,并掛警示牌或設(shè)專人監(jiān)護。
八、機場防風(fēng)
1.五級以上大風(fēng)天氣,應(yīng)停止鉆探作業(yè),并應(yīng)做好以下工作: a)卸下塔衣、場房帳篷。
b)鉆桿下入孔內(nèi),并卡上沖擊把手。c)檢查鉆塔繃?yán)K及地錨牢固程度。d)切斷電源,關(guān)閉并蓋好機電設(shè)備。e)封蓋好孔口。
2.大風(fēng)后重新開始鉆探作業(yè)前,應(yīng)檢查鉆塔、繃?yán)K、機電設(shè)備、供電線路等的情況,確認(rèn)安全后方可繼續(xù)鉆探作業(yè)。
九、機場防火、防寒
1.鉆探機隊?wèi)?yīng)成立防火組織;作業(yè)人員應(yīng)掌握滅火器材使用方法。
2.機場應(yīng)配備足夠的滅火器材,并合理擺放,專人管理,禁止明火直接加熱機油,及烘烤柴油機油底殼。
3.寒冷季節(jié)施工,作業(yè)場所應(yīng)有防寒措施和取暖設(shè)施。機場內(nèi)取暖,火爐距油料等易燃物品存放點應(yīng)大于10m,距機場塔布應(yīng)大于1.5m。
十、特種鉆探
1.水上鉆探應(yīng)遵守下列要求: a)掌握工作區(qū)域有關(guān)水文、氣象資料,并采取相應(yīng)的安全措施。
b)通航河流或湖泊施工作業(yè)應(yīng)遵守航務(wù)、港監(jiān)等有關(guān)部門規(guī)定,勘探船舶停泊作業(yè),應(yīng)設(shè)置信號燈或航標(biāo)。c)鉆塔(架)地腳應(yīng)與鉆探船牢固連接。
d)鉆探船舶地錨應(yīng)穩(wěn)定、牢固可靠,鉆探船舶平臺拼裝應(yīng)使用同噸位船只,鉆探船四周應(yīng)設(shè)置牢固防護欄桿,平臺鋪設(shè)穩(wěn)固可靠。
e)禁止在鉆探船上使用千斤頂及其他起重設(shè)備。
f)鉆探船舶應(yīng)配備足夠數(shù)量的救生衣、救生圈等救生設(shè)備和消防設(shè)備,并經(jīng)常檢查。
g)4級以上大風(fēng)應(yīng)停止作業(yè)。
h)浮筒、木筏作為鉆探作業(yè)平臺時,其平臺基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)應(yīng)穩(wěn)定、牢固。
2.坑道鉆探應(yīng)遵守下列要求:
a)坑道鉆探施工應(yīng)編制施工設(shè)計,施工前應(yīng)進行場地安全檢查和鉆室支護。
b)遇含水層或涌水層時應(yīng)立即采取排水措施,禁止將鉆具提出鉆孔,并立即采取預(yù)防措施,確保作業(yè)人員安全。c)坑道內(nèi)應(yīng)有良好通風(fēng),作業(yè)點應(yīng)有充足的照明。
d)懸掛在巷道壁的滑輪支撐點應(yīng)牢固,其強度、附著力應(yīng)滿足鉆機起吊最大負(fù)荷要求。
第四篇:48404鉆探安全作業(yè)規(guī)程[定稿]
根據(jù)生產(chǎn)銜接,我隊需要在48404施工瓦斯抽放鉆孔,為確保鉆孔施工安全,特制訂以下安全技術(shù)措施。
一、鉆孔施工參數(shù):
1、本煤層鉆孔:
本煤層鉆孔布置在48404皮帶巷,第一個本煤層鉆孔決定從切眼向外3m處開始布置,從切眼向外每3m施工一個鉆孔。鉆孔與巷道中線夾角成90°,鉆孔的傾角為煤層傾角,傾角為2°~3°。孔徑為113mm;鉆孔開孔位置距離巷道底板1.2~1.3m。鉆孔的深度183m。因小南四區(qū)域預(yù)抽鉆孔從48402軌道巷穿48404、48406兩個工作面,在掘進48404皮帶巷時,將區(qū)域預(yù)抽鉆孔截斷,重新進行了封孔,但因48402軌道巷、48404皮帶巷的高差,區(qū)域預(yù)抽鉆孔在穿過48404皮帶巷時,鉆孔大部分都在48404皮帶巷上部。在施工本煤層鉆孔時,在離底板1.2~1.5高度范圍內(nèi)遇到預(yù)抽鉆孔時,本煤層必須距預(yù)抽鉆孔3m。
本煤層鉆孔共設(shè)計150個,進尺27450m。
2、裂隙帶高位鉆孔:
高位鉆孔布置在48406皮帶巷,1#孔在距48406皮帶巷切眼向外135m開始施工。1#-14#孔垂直于巷道布置,鉆孔于巷道夾角成90o,傾角45o,孔深50m;15#-99#孔于48406皮帶巷成40o夾角,傾角32o,開孔間距5m;100#、101#孔與99#孔開孔間為5m,102#、103#孔與101#孔開孔間為10m,104#、105#孔與103#孔開孔間為10m,100#-105#孔傾角為40o,15#-99#孔孔深為100m,鉆孔孔徑為113mm。
高位鉆孔共設(shè)計105個,進尺9200m。
3、裂隙帶低位鉆孔:
③裂隙帶低位
鉆孔從48406皮帶巷切眼向外105m處開始施工,孔徑均為153mm,1-20#鉆孔間距2.5m,孔深27m,傾角9o。21-102#鉆孔間距5m,孔深29m,傾角16o。鉆孔與巷道夾角均為90o。
低位鉆孔共設(shè)計102個,進尺2918m。
4、初采措施鉆孔:
48404軌道巷共布置初采期間措施鉆孔10個,第1個鉆孔開孔于切眼住外40m處,鉆孔間距為2m,鉆孔孔徑為113mm。
詳情見附表
二、相關(guān)要求:
采用ZDY-4000L型履帶式鉆機,配套泥漿泵施工鉆孔。鉆機功率為55KW,泥漿泵功率為15KW。電壓等級采用660V,供電電源來自304變電所。
供風(fēng):
壓風(fēng)源來自坑外壓風(fēng)機房,使用管路壓風(fēng)。打鉆壓風(fēng)直接利用附近壓風(fēng)管路,接Φ25高壓管后接到鉆機。
壓風(fēng)路線:磺廠壓風(fēng)機房→磺廠進風(fēng)井→大西二石門→南二軌道巷→48201底抽巷→作業(yè)處
壓風(fēng)打鉆條件:
當(dāng)鉆孔內(nèi)的瓦斯≥40%時,使用壓風(fēng)打鉆,如果鉆孔內(nèi)瓦斯﹤40%時,則使用靜壓供水進行打鉆。
使用壓風(fēng)打鉆時,壓風(fēng)壓力不得小于4Mpa,壓風(fēng)管進風(fēng)端加裝壓力表。
三、人員分配及責(zé)任:
1、每次鉆探工作需要4人同時進行,其中鉆機司機(電工)1人,接鉆桿工2人,雜工1人。
2、鉆機司機負(fù)責(zé)鉆機的操作,接鉆桿工負(fù)責(zé)上下鉆桿,鉆機立柱的安設(shè)及緊固工作,雜工負(fù)責(zé)文明衛(wèi)生等質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化工作。
四、液壓鉆機的技術(shù)參數(shù)及操作方法:
(一)、ZDY-4000L型全液壓鉆機主要技術(shù)參數(shù): 鉆孔深度:350m 開孔直徑:94-113mm 終孔直徑:150-200mm 輸出轉(zhuǎn)速度:5-280r∕min 輸出扭距:4000N.m 質(zhì)量:6000kg(二)、ZDY-4000L型全液壓鉆機的操作方法:
1、左右履帶操作手把用來控制左右履帶前進、后退和停止。手把前推,履帶前進,手把后拉,履帶后退,回復(fù)中位,履帶停止并制動。
2、由馬達(dá)回轉(zhuǎn)操作手把向前推,回轉(zhuǎn)器正轉(zhuǎn),手把向后拉,回轉(zhuǎn)器反轉(zhuǎn),中間位停止。
3、卡盤、夾持器的操作手把向前推,夾持器松開(卡盤卡緊),手把向后拉,卡盤松開(夾持器卡緊),手把在中間位置時,卡盤、夾持器均卡緊。
4、給進、起撥操作手把向前推,回轉(zhuǎn)器前進,手把向后拉,回轉(zhuǎn)器后退,即起撥,手把處于中間位置時,回轉(zhuǎn)器停止運動,此時可裝卸鉆桿。
5、操縱截止閥手把可接通或開、關(guān)夾持器的油路。手把處于水平位置時油路接通,手把處于垂直位置時油路關(guān)閉,夾持器處于松開位置。
6、操縱增壓調(diào)節(jié)輪系統(tǒng)的輔助壓力。順時針旋轉(zhuǎn)手輪時,系統(tǒng)壓力提高。
7、操縱給進壓力調(diào)節(jié)手輪可改變給進壓力。順時針方向旋轉(zhuǎn)時,給進壓力增加,反時針方向旋轉(zhuǎn)時,給進壓力減小。
五、安全技術(shù)措施:
為保證48404工作面瓦斯抽放鉆孔施工安全、高效、圓滿完成任務(wù),特制定如下規(guī)定:
(一)、電氣設(shè)備:
1、電氣設(shè)備入井執(zhí)行公司、礦井下防爆電氣標(biāo)準(zhǔn)。
2、接通或拆除電源及停、送電,要有停電報告單、電氣設(shè)備增、減負(fù)荷報告單,經(jīng)有關(guān)單位簽字同意后方可進行。
3、日常開鉆前,首先檢查電氣設(shè)備的完好情況,確保完好,否則不準(zhǔn)作業(yè)。
(二)、設(shè)備運輸:
鉆機裝車后,用鋼絲繩捆綁牢固,鉆機的裝載高度不得超過巷道的最低高度,寬度與平板車邊對齊,由礦專業(yè)的運輸隊組進行運輸,平巷運輸時,無絞車操作證的人員嚴(yán)禁操作絞車,在巷道中裝車、卸車時,在有長效阻車裝置處進行,若使用臨時阻車裝置時,必須使用木馬阻車器,防止車輛滑輪跑車。
(三)、拆卸與搬運:
1、重型部件的拆卸時,必須使用手拉葫蘆、錨鏈、滑輪,在作業(yè)現(xiàn)場架設(shè)專用的起吊架后再起吊,嚴(yán)禁冒險作業(yè),在起吊部件下方及周圍10米范圍內(nèi)嚴(yán)禁有人停留,作業(yè)人員要在遠(yuǎn)離起吊部件垂直下方2米外作業(yè),并且保證周圍安全通道暢通,防止發(fā)生意外事故,在使用手拉葫蘆、錨鏈、滑輪等材料起吊部件時,懸掛必須牢固,不準(zhǔn)超重,不準(zhǔn)使用麻繩或鐵絲吊掛,必須使用錨鏈吊掛,連接時必須使用相應(yīng)的連接環(huán),并且穿螺栓緊固,不得斜吊、偏吊。
2、人工搬運較重鉆具,在幾人同時搬運過程中要由一人統(tǒng)一號令,同起同放,互相照應(yīng)。
3、人工拉電纜通過彎道時,作業(yè)人員必須站在彎道外側(cè),以免擠傷人員。
4、在鉆機部件卸車時,必須及時用道木、柱帽、木楔等進行支墊,防止滑脫、掉落傷人或損壞設(shè)備。
(四)、作業(yè)措施:
1、打鉆前抽采一隊必須組織所有鉆探人員學(xué)習(xí)并貫徹執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》中相關(guān)規(guī)定。
2、鉆場施工,當(dāng)班工長、跟班隊長必須帶便攜式瓦檢儀,開始工作前首先檢查工作地點巷道頂、底板及煤幫情況以及瓦斯?jié)舛?,?dāng)瓦斯?jié)舛瘸^規(guī)程規(guī)定時,立即停止打鉆,停電撤人并匯報抽采調(diào)度、通風(fēng)調(diào)度,待處理后方可重新開始,整理鉆場時,應(yīng)清理干凈臟、雜物,挖好水池,疏通好排水溝。
3、在施工鉆孔下風(fēng)側(cè)5米安設(shè)瓦斯傳感器和一氧化碳傳感器,實現(xiàn)瓦斯電閉鎖,具體安設(shè)位置與斷電點設(shè)置由通風(fēng)區(qū)負(fù)責(zé),并在打鉆地點安設(shè)0.5m3的沙箱及2個干粉滅火器并設(shè)置壓風(fēng)自救和壓水自救系統(tǒng)。
4、安裝鉆機現(xiàn)場要處理浮巖、浮煤、片幫,確認(rèn)安全后再安裝,鉆機裝好后,四角打上立柱或斜柱,立柱腿進入專用的位置(立柱窩里),頂部上墊好柱帽壓緊頂板,保證立柱牢固不動搖,嚴(yán)格按設(shè)計角度擺正鉆機。機身安放平穩(wěn)后,應(yīng)緊固所有螺絲,各機械轉(zhuǎn)動部分要安裝防護欄、保護罩,鉆機裝好后,確保油箱內(nèi)的油位合適,安全防護罩必須齊全,各部分操作手把應(yīng)處在零位。由工長全面檢查一次電氣設(shè)備的完好情況,確保供電線路及保護裝置,防爆性能的良好、正常,嚴(yán)禁失爆,待一切正常后方可開鉆,開鉆前,應(yīng)送電試鉆,運轉(zhuǎn)正常后方可工作。
5、上鉆桿結(jié)束開機鉆進時,其他人員要在鉆進方向兩側(cè)工作,以防斷鉆桿傷人。
6、人工卸鉆桿時,使用管鉗者、擰鉆桿者,都要在鉆桿方向兩側(cè)工作,聯(lián)接鉆桿時,要先停機,戴手套操作,袖口扎緊以防發(fā)生意外,在上、下要檢查鉆桿的磨損程度,如磨損嚴(yán)重,有滑絲,嚴(yán)禁使用。
7、鉆進過程中發(fā)現(xiàn)立柱松動,需踩“人”字梯再次緊固時,要停機,不得同時作業(yè),且梯子要有專人穩(wěn)固、扶好,防止梯子同工作人員同時摔傷。
8、調(diào)試鉆機時,要求各轉(zhuǎn)動部分運行應(yīng)正常,開關(guān)啟動應(yīng)靈活可靠,鉆機空載運行10 min確認(rèn)無問題后,方可接上鉆桿、鉆頭,接通水源,由鉆機司機操作開始鉆孔。
9、鉆孔時,由每班工長攜帶專用工具進行鉆孔的定位,施工人員要嚴(yán)格按照每班工長標(biāo)定的孔位及施工措施中規(guī)定的方位、角度、孔深等進行施工,不得擅自改動鉆孔施工參數(shù)。
10、連接鉆桿時對準(zhǔn)絲口,避免歪斜和漏水,裝、卸鉆頭時,應(yīng)嚴(yán)防管鉗夾傷硬質(zhì)合金片、夾扁鉆頭。
11、安裝鉆桿時,必須在安完第一根后,再安第二根。
12、鉆頭送入孔內(nèi)開始鉆進時,壓力不宜太大,要輕壓慢鉆,以免崩刃或打壞變速齒輪;待鉆頭下到孔底,工作平穩(wěn)后,壓力再逐漸增大。
13、采用壓風(fēng)開始前鉆進時,先供風(fēng),然后開始給壓鉆進,并要保證有足夠的壓風(fēng)量??變?nèi)巖粉多時,延長開泵時間,切實沖好后方可停鉆。
14、采用壓風(fēng)鉆進時,鉆機司機要認(rèn)真觀察鉆機動轉(zhuǎn)情況,即觀察瓦斯涌出,鉆孔的污風(fēng)排出,鉆孔內(nèi)的震動聲音等情況及時清理堆積的煤塵并進行灑水,防止煤塵飛揚,并在鉆機下風(fēng)側(cè)設(shè)置捕塵簾。
15、采用壓風(fēng)施工完一個鉆孔后,要繼續(xù)送風(fēng)五分鐘,以吹出孔內(nèi)的煤巖渣子,并進行臨時性封堵。施工下一個鉆孔仍遵循本措施規(guī)定程序進行。
16、采用泥漿泵壓水鉆進時,開始前必須供水,水返回后才能給壓鉆進,并要保證有足夠的流量??變?nèi)巖粉多時,應(yīng)加大水量,延長開泵時間,切實沖好后方可停鉆。
17、采用泥漿泵壓水鉆進時,鉆機司機要認(rèn)真觀察鉆機動轉(zhuǎn)情況,即觀察送水,鉆孔的給排水,鉆孔內(nèi)的震動聲音等情況。
18、鉆進時,鉆機司機要認(rèn)真觀察鉆機動轉(zhuǎn)情況,即觀察瓦斯涌出,鉆孔的煤屑排出,鉆孔內(nèi)的震動聲音等情況并能及時清理堆積的煤屑并進行灑水,防止煤塵飛揚。
19、鉆機運轉(zhuǎn)過程中要注意觀察軸承部位、液壓油、電機、變速箱、軸套等有無超溫現(xiàn)象,有無異常聲音,發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)立即停機,查找原因,及時處理。
20、鉆孔施工進度要班班填寫在鉆孔施工臺帳上,打鉆地點要準(zhǔn)備3~5個錐形木楔和足夠的棉絲鉛油,鉆孔施工中如遇有水或瓦斯大量涌出要立即停機,切斷電源,撤出人員,及時匯報礦調(diào)度和通風(fēng)調(diào)度,并及時采取措施進行封堵,不能及時封堵的,要設(shè)置警戒聽候指示,嚴(yán)禁人員入內(nèi)。
21、一個鉆孔結(jié)束后,要繼續(xù)送風(fēng)或送水五分鐘,以吹出孔內(nèi)的煤巖渣子,并進行臨時性封堵。施工下一個鉆孔仍遵循本措施規(guī)定程序進行。
22、離開施工現(xiàn)場,要切斷電源,機械閉鎖,鉆機操作手把置于零位,同時關(guān)閉壓風(fēng)和水源。
23、連接或拆除有壓的風(fēng)源、水源、泵壓管件時,必須先關(guān)閉前級控制閥門,卸除壓力后,才能作業(yè)。
24、打鉆處回風(fēng)流5米處設(shè)置兩道防塵噴霧每道間隔10米且噴嘴必須覆蓋全斷面,并懸掛補塵簾。
25、拆除有壓的風(fēng)源、水源、泵壓管件時,管口要對著無人之處,嚴(yán)禁對著自己或他人。
26、鉆場前后要安設(shè)照明設(shè)置柵欄,柵欄兩端掛設(shè)紅燈,嚴(yán)禁非工作人員入內(nèi)。27、21、打鉆留下的污水使用5.5kw的潛水泵排水,排水路線:施工地點→48404皮帶巷(48406皮帶巷)→小南四皮帶巷→小南四集中皮帶巷水倉。
28、每施工完畢一個鉆孔必須立即進行封孔,實現(xiàn)一打一封一帶。
六、避災(zāi)路線
1、水災(zāi)
作業(yè)地點→48404皮帶巷(48406皮帶巷)→小南四軌道巷→西六齒軌巷→1152大巷→磺廠進風(fēng)井→地面
作業(yè)地點→48404皮帶巷(48406皮帶巷)→小南四軌道巷→西六齒軌巷→1152大巷→玉門平硐→地面
2、火災(zāi)、瓦斯、煤塵爆炸
作業(yè)地點→48404皮帶巷(48406皮帶巷)→小南四軌道巷→西六齒軌巷→1152大巷→磺廠進風(fēng)井→地面
作業(yè)地點→48404皮帶巷(48406皮帶巷)→小南四軌道巷→西六齒軌巷→1152大巷→玉門平硐→地面 作業(yè)地點→48404皮帶巷(48406皮帶巷)→小南四軌道巷→北五行人斜巷→1018大巷→1018平峒口→地面
48404工作面施工瓦斯抽放鉆孔
安全技術(shù)措施
批 準(zhǔn):
礦總工程師:
審 批:
安全副總:
安 監(jiān) 處:
生 產(chǎn) 科:
機 電 科:
通 風(fēng) 區(qū):
抽 采 區(qū):
抽采一隊:
編
制:
劉
曉
春 時
間:2011年7月18日
第五篇:3109超前鉆探施工作業(yè)規(guī)程2
內(nèi)蒙古準(zhǔn)格爾旗永智煤炭有限公司 3109輔運進風(fēng)順槽探放水、探老空
施工作業(yè)規(guī)程
施工單位:永智煤礦綜掘三隊 項目經(jīng)理:張明軍 編
制:梁振國
日
期:2012年7月4日
第一章、工程概況
根據(jù)永智煤礦3-1煤主、輔運輸大巷及回風(fēng)大巷所揭露煤層情況,3-1煤層為中厚煤層,地表屬高原侵蝕性丘陵地貌,溝壑縱橫分布,3109輔運進風(fēng)順槽工作面北部為3-1煤回風(fēng)大巷,南部為榮烏高速公路保護煤柱,西部為3111工作面(已回掘),東部為3107工作面。根據(jù)鄂爾多斯市及準(zhǔn)旗煤炭局“有掘必探,先探后掘”的要求,為保證由我隊施工的3109膠運回風(fēng)順槽掘進巷道安全,在巷道掘進過程中按要求進行超前鉆探工作。
按照“有掘必探、先探后掘”的原則,施工過程中每50-55m進行一次長鉆超前鉆探作業(yè),鉆孔深度75米,最大掘進距離55米,鉆超前安全距離20m,如果75m鉆進困難,鉆孔深度不得小于50m,允許最大掘進長度不得超過30m,超前安全距離不得小于20m。
附圖:《3109膠運回風(fēng)順槽超前鉆探平面布置圖》。
二、超前鉆探技術(shù)參數(shù)
1、鉆孔超前距根據(jù)探放水設(shè)計
a=0.5A·L·(3P)0.5/Kp =0.5×3×5×(3×0.3)0.5/1.0 m =7.1m
式中
a——超前距,m;
A——安全系數(shù),一般2-5,取A=3
L——巷道跨度(寬或高取其大者),取5m
P——水頭壓力,MPa;此區(qū)域取P=0.3
Kp——煤的抗張強度,MPa;此礦煤取Kp=1.0。
為了保證安全,根據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》的要求及準(zhǔn)格爾旗煤炭局對井下探放水的規(guī)定,此超前距a取20m。
2、幫距
幫距是指扇形布置的最外探水孔所控制的范圍與巷道幫的距離,根據(jù)鉆孔超前距a=0.5A·L·(3P)0.5/Kp=7.1m,以及《煤礦防治水規(guī)定》的要求和準(zhǔn)格爾旗煤炭局對井下探放水的規(guī)定,此幫距a取20m。
3、鉆孔密度
孔間距參照《煤礦防治水規(guī)定》要求,采用扇形水平布置,巷道中不專設(shè)鉆場,在掘進工作面進行鉆探,掘至鉆場位置時,必須停止掘進進行鉆探,鉆探完成后方可繼續(xù)開始掘進,鉆孔布置在煤層中,鉆探工具采用深孔巖石電鉆,鉆孔直徑Ф=50mm。3109輔運順槽鉆孔數(shù)量設(shè)計為2個,參數(shù)詳見3109輔運順槽鉆孔平、剖面布置示意圖。1#鉆孔方位角180°,2#鉆孔方位角192°,水平鉆進。3109工作面東側(cè)15.5m為3107膠運順槽(已施工完),西側(cè)為已回采的3111工作面。
4、允許掘進長度
探水鉆型號為MYJ—200 /280,電機功率11kw,鉆孔深度80~100m;KHYD—ZJ型,電機功率5.5kw,鉆孔深度100m。根據(jù)我礦的實際情況,設(shè)計鉆孔深度為75m,允許掘進最大長度為55m,如果鉆進困難,鉆孔深度不得小于50m,允許最大掘進長度不得超過30m,超前安全距離不得小于20m,每個鉆孔鉆探完成后,根據(jù)實際鉆桿數(shù)量進行現(xiàn)場驗收。
5、鉆孔布置形式
鉆孔布置方式為扇形水平布置,鉆孔孔徑為50mm。各鉆孔施工方位詳見鉆孔布置平面示意圖。
6、超前鉆探采用MYJ—200 /280探水鉆,組合鉆桿長度1.55m/節(jié)(有效長度1.5m/節(jié)),數(shù)量不少于50根;
7、鉆孔布置方式為扇形水平布置,探孔直徑為φ50㎜;
8、鉆孔鉆進過程中每班必須設(shè)專人作好記錄,根據(jù)鉆進深度及坡度,判斷鉆孔進入煤巖層的距離,填好施工記錄。
9、每個鉆孔鉆探完成,退鉆桿前必須經(jīng)當(dāng)班安檢員驗收并簽字。
三、施工方法
1、用道木固定鉆機,在第一根鉆桿安設(shè)巖石鉆頭,直接用鉆機打φ50㎜鉆孔,當(dāng)鉆桿鉆進外露剩余0.2m時,開始加鉆桿,要求鉆機平穩(wěn),鉆進速度均勻。
2、在正頭眼施工完畢后施工幫探眼,與正頭眼施工方法相同,嚴(yán)格按設(shè)計規(guī)定施工,控制好鉆孔角度。
3、鉆孔施工完畢經(jīng)驗收后,及時用黃泥對鉆孔進行封閉,工作面附近的一組鉆孔不得封閉,接受上級部門檢查。
四、安全技術(shù)措施
1、加強頂板支護:為了保證鉆探地點、避災(zāi)路線、來水時必經(jīng)的巷道不發(fā)生冒頂片幫,鉆探前和整個施工期間要加強鉆場處頂板支護。
2、加強鉆場處的通風(fēng)和瓦斯檢查:派一名專職瓦檢員對探水地點實時監(jiān)測,檢測氣體成分:CO2、CH4、H2S等有害氣體。一旦發(fā)現(xiàn)有害氣體含量增高,應(yīng)查明原因,進行處理。
3、避災(zāi)路線:鉆探放水時,所有可能受水威脅的地點,必須安排避災(zāi)路線并繪制避災(zāi)線路圖。在開始鉆探前,所有3109輔運順槽掘進工作面作業(yè)區(qū)域內(nèi)作業(yè)人員必須熟悉避災(zāi)路線。
4、鉆探地點要設(shè)置電話、與井口調(diào)度室進行通訊聯(lián)絡(luò),以便及時匯報鉆眼過程中發(fā)現(xiàn)的地質(zhì)變化或透水征兆。
5、鉆探防水前必須對3109輔運順槽排水系統(tǒng)進行全面檢查,保證排水系統(tǒng)穩(wěn)定可靠,確保涌水及時排出。
6、嚴(yán)格鑒定放水效果,當(dāng)出現(xiàn)下列現(xiàn)象時既認(rèn)為放水終了:
(1)完全不淌水,向外出風(fēng);(2)水流始終不斷,但沒有壓力;(3)捅搗時有小水流,不捅搗時無水等。這時即可停止放水,繼續(xù)進行掘進工作。
7、施工單位根據(jù)本方案必須編制超前鉆探的安全技術(shù)措施,確保該工程施工安全。
8、施工單位鉆孔施工完畢經(jīng)驗收后,及時用黃泥對鉆孔進行封閉,工作面附近一組鉆孔不得封閉,接受上級部門檢查。
9、鉆進過程中若遇到煤巖松軟、吸矸等情況,可能是遇到老空區(qū),應(yīng)停止鉆進,分析判斷后再進行作業(yè)。若鉆孔內(nèi)流水加大,水壓增強,則可能是遇到積水區(qū),分析水源情況及對采掘作業(yè)工作面的威脅程度,若需放水,做好準(zhǔn)備工作后及時放水,若不需放水,應(yīng)及時封孔。若老空區(qū)內(nèi)無積水,有害氣體溢出量正常,不會對采掘作業(yè)造成影響,則應(yīng)及時封孔,防止通風(fēng)供氧,造成老空區(qū)煤炭自燃。若鉆孔內(nèi)溫度增高,一氧化碳濃度增大,則可能是遇到火區(qū),應(yīng)及時撤出人員,分析判斷火區(qū)的火勢情況及對采掘作業(yè)的威脅情況,若采用封堵鉆孔及通風(fēng)供氧的裂隙的方法能滅火時,及時封堵鉆孔及裂隙,若火區(qū)范圍大,火勢較大時,則采用封堵、噴灑阻化劑、注氮以及黃泥灌漿的綜合滅火措施進行滅火。
10、避災(zāi)路線:探放水時,所有可能受水威脅的地點,必須安排避災(zāi)線路并繪制避災(zāi)線路圖,避災(zāi)線路必須保持暢通無阻。在開始探水前,所有3109輔運進風(fēng)順槽掘進工作面作業(yè)區(qū)域內(nèi)作業(yè)人員,必須熟悉避災(zāi)路線。
①避水災(zāi)路線:3109輔助運輸進風(fēng)順槽掘進工作面→3109輔助
運輸進風(fēng)順槽→3-1煤膠帶大巷→煤倉通路→副斜井井筒→地面
②避火、有毒有害氣體溢出路線:3109輔助運輸進風(fēng)順槽掘進工作面→3109輔助運輸進風(fēng)順槽→3-1煤南回撤進風(fēng)巷→3-1煤輔運大巷→副斜井1#交叉點→副斜井井筒→地面(附避災(zāi)路線圖)
19、其他方面嚴(yán)格執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》、《3109輔運進風(fēng)順槽施工作業(yè)規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定。
附:
一、巷道透水的主要征兆
1、巷道“掛汗”,即由于積水透過微孔裂隙而凝聚于巖石表面。頂板“掛汗”多呈尖型水珠,有“承壓欲滴”之勢,這可以區(qū)別自然預(yù)兆中的“掛汗”,后者常是平型水珠,為蒸汽凝結(jié)于頂板所形成。
2、頂板淋水加大,猶如落雨狀。
3、有時透水前底板突然涌水。
4、工作面溫度下降,空氣變冷,發(fā)生霧氣。
5、巖層里面有吱吱的水叫聲。這是因為被淹井巷的積水具有較大的壓力,能夠把水從巖層的裂隙中擠壓出來,水與裂隙兩壁摩擦而發(fā)出“吱吱”的水叫聲,表示有涌水的危險。
6、工作面有害氣體增加。一般從積水區(qū)散發(fā)出來的是瓦斯、二氧化碳和硫化氫。
7、出現(xiàn)壓力水流,這是離水源很近的征兆。若出水清凈則說明距離水源還稍遠(yuǎn),若水混濁,表明已迫近水源。
8、巷道“掛紅”,水中含有鐵的氧化物,在水壓作用下,通過煤
壁裂隙時,附著在裂隙表面,出現(xiàn)暗紅色的水銹。
二、MYJ—200 /280型礦用液壓鉆機使用說明
一、安全警示
1、用戶應(yīng)加強對操作人員的安全培訓(xùn),提高操作人員的安全意識;
2、操作人員必須經(jīng)過培訓(xùn)才可以使用本機;
3、操作人員使用鉆機前必須詳細(xì)閱讀本使用說明書;
4、操作人員隨身衣物應(yīng)合身并束緊,以免纏上鉆機的運動部件而對肢體造成損傷;
5、鉆機工作時,鉆機錨固必須牢固,防止倒下傷人;
6、嚴(yán)格按照說明書要求調(diào)整鉆機工作壓力;
7、啟動鉆機前,操作人員應(yīng)通知所有人員注意安全,在確認(rèn)人員和設(shè)備都安全后,方可啟動鉆機運轉(zhuǎn);
8、鉆機在鉆孔過程中,當(dāng)鉆桿之間采用螺紋連接時,動力頭嚴(yán)禁反轉(zhuǎn),只有在加接或拆卸鉆桿時,夾持器卡板卡住鉆桿四方后才可反轉(zhuǎn);
9、鉆機鉆孔過程中加接鉆桿時,夾持器卡板必須卡住鉆桿四方,防止鉆桿從鉆孔中滑落傷人;
10、鉆機鉆孔過程中,鉆機前方嚴(yán)禁站人,操作人員站在鉆機的側(cè)面,嚴(yán)禁操作人員正對鉆桿操作;
11、鉆機鉆孔過程中,操作人員靠近鉆機外露運動部件時,應(yīng)注意安全;
12、調(diào)定轉(zhuǎn)速時,應(yīng)停止旋轉(zhuǎn)和鉆進;
13、鉆機液壓系統(tǒng)不得在泄漏狀態(tài)下運轉(zhuǎn),當(dāng)液壓油有泄漏時,應(yīng)及時掩埋;
14、鉆機配置的電動機應(yīng)使用KHYD-ZJ型防爆電機;
15、停機不用時應(yīng)切斷電源。
二、鉆機鉆孔操作
1、根據(jù)需要選擇鉆機旋轉(zhuǎn)速度,鉆機換擋時必須停機;
2、安裝鉆桿和鉆頭操作:動力頭退至機架后端,打開夾持器卡板,將鉆機旋接在水辮軸上,動力頭旋轉(zhuǎn),慢慢鉆進,當(dāng)鉆桿前端外螺紋通過夾持器后停機,將鉆頭旋接在鉆桿上;
3、開孔操作:修平開孔處的煤巖,保證鉆頭接觸平穩(wěn)。打開供水閥門給冷卻器和水辮供水,動力頭慢轉(zhuǎn),并緩慢推進,當(dāng)鉆進一定深度且鉆機、鉆具運轉(zhuǎn)平穩(wěn)后,方可用正常旋轉(zhuǎn)和進給速度鉆進;
4、加接鉆桿操作:鉆機鉆進到鉆桿四方處時停止推進,關(guān)閉水辮供水閥門。動力頭慢轉(zhuǎn),鉆桿上四方對準(zhǔn)夾持器卡板時停止旋轉(zhuǎn),用卡板卡住鉆桿,再操作動力頭反轉(zhuǎn)并慢慢后退(特別注意;卡板未卡住鉆桿時,動力頭不能反轉(zhuǎn),防止鉆桿丟在孔內(nèi)),當(dāng)螺紋完全松開后,停止旋轉(zhuǎn),可將動力頭正常后退(需快速后退時,旋轉(zhuǎn)手把處于中位,停止旋轉(zhuǎn),將快速進退手把向后拉至快速后退位置,使動力頭快速后退至機架的后端),退至可放入1根鉆桿后,停止后退,搬動機架上的手把,壓縮彈簧,水辮后退一定距離,加入加接的鉆桿并對準(zhǔn)前一根鉆桿中心,松開手把,打開夾持器卡板。打開水辮供水閥門,動力頭正傳并推進,即可街上鉆
桿,鉆桿正常鉆進。
5、拆卸鉆桿操作:拆卸鉆桿時,動力頭正轉(zhuǎn)并后退,當(dāng)?shù)诙@桿四方對準(zhǔn)卡板時停止旋轉(zhuǎn)和后退,關(guān)閉水辮閥門。將卡板卡住鉆桿,動力頭反轉(zhuǎn)并后退,即可松開鉆桿一端螺紋,另一端需人工用管鉗卸下第一根鉆桿。此后動力頭正傳并前進與第二根鉆桿連接后,停止轉(zhuǎn)動松開夾持器卡板,再按上面的操作即可卸下第二根、第三根直至最后一根鉆桿。
6、操作中的注意事項
①、鉆機在鉆孔過程中,動力頭嚴(yán)禁反轉(zhuǎn)。只有在加接或拆卸鉆桿時,卡板卡住鉆桿后才可以反轉(zhuǎn);
②、注意各運動部件的溫升情況。軸承、油泵、馬達(dá)、電動機等處的溫度不得超過60℃,油溫不得超過50℃,否則應(yīng)停機檢查并加以處理;
③、觀察各壓力表所指示的壓力,判斷鉆機是否過載。出現(xiàn)過載情況時應(yīng)調(diào)節(jié)節(jié)流閥,降低推進速度,減少負(fù)荷;當(dāng)發(fā)現(xiàn)回油壓力超過0.8MPa時,應(yīng)停機清洗或更換精過濾器濾芯。
④、觀察鉆機在鉆進過程中的運動狀態(tài),若發(fā)現(xiàn)有異常聲響、動力頭震動過大、機架有擺動、立柱框架有晃動,應(yīng)停機檢查并加以處理。
⑤、各操作手把應(yīng)按規(guī)定的標(biāo)識和規(guī)定的程序操作。換向不能過快,以免造成液壓沖擊,損壞機件。
⑥、觀察油箱的油位,當(dāng)油位下降到標(biāo)定位以下時,應(yīng)停機加油。