淺談青海地區(qū)巖芯鉆探施工技術(shù)措施

唐文選

(河南省地勘局第五地質(zhì)勘查院，河南鄭州450000)

淺談青海地區(qū)巖芯鉆探施工技術(shù)措施

唐文選*

(河南省地勘局第五地質(zhì)勘查院，河南鄭州450000)

隨著西部大開發(fā)的實(shí)施，在加上中原地區(qū)的礦山鉆探工作量的減少，在青海高原地區(qū)施工解決其高海拔復(fù)雜地層鉆探施工工藝、1000～2000m施工的鉆探設(shè)備的選擇、鉆孔結(jié)構(gòu)、鉆具的選擇、沖洗液的使用等技術(shù)措施。

巖芯鉆機(jī)；套管；巖礦芯；鉆孔

我院從2010年開始隨著河南鉆探市場的萎縮，在2012年做出在西部地區(qū)求發(fā)展的部署，同年五月與青海第四地質(zhì)隊(duì)簽訂了5000m的鉆探工作量任務(wù)，平均鉆孔深度為1200m。我院2012年5月組織施工，使用3臺(tái)XD-6型巖芯鉆機(jī)，同年十月份結(jié)束。完成鉆孔3個(gè)，其中一個(gè)鉆進(jìn)1180m終孔。

1 概述

“青海省礦區(qū)七、八、九井田勘探”是青海省國土資源廳下達(dá)的省地勘基金勘探項(xiàng)目?？碧絽^(qū)屬高原草甸低位沼澤地，地勢起伏不大，構(gòu)成木里斷陷盆地的一部分，盆地兩側(cè)的山脈走向大致呈北西西向延伸?？碧絽^(qū)地勢西高東低，娘木特河從勘探區(qū)南側(cè)橫貫流過，為低洼部位，總體上為梁狀地貌，最高海拔標(biāo)高為3848.39m，最低海拔標(biāo)高3770.56m，相對(duì)高差約80m左右。

地層情況。七、八井田及其附近鉆孔所揭露的地層由老到新有：三疊系上統(tǒng)默勒群上巖組（TM）、侏羅系以及其上的古近系西寧群（EX），這些地層皆被第四系所覆蓋（表1）。

表1 江倉礦區(qū)七、八井田地層一覽表

2 施工質(zhì)量

鉆孔質(zhì)量要求。（1）檢查孔深：根據(jù)鉆探班報(bào)表檢查孔深的同時(shí)，采用丈量鉆具驗(yàn)證孔深的方法。要每50m丈量一次鉆具，特別是在見到煤層與重要標(biāo)志層時(shí)，都要及時(shí)丈量鉆具，要求在煤層頂板以上或底板以下各10m的范圍之內(nèi)，也要進(jìn)行鉆具丈量，誤差要求不大于0.15%，對(duì)誤差大于0.15%的要進(jìn)行合理平差。

（2）檢查巖煤芯：為保證巖、煤芯采取率，要求煤層頂、底板10m范圍內(nèi)及煤層中回次進(jìn)尺不超過2.0m。

巖礦芯經(jīng)整理后，一律按自上而下，從左至右排列放入巖芯箱中，回次間用巖芯牌隔開。煤層厚度如大于0.2m要單獨(dú)分層描述和采取煤樣。

（3）孔斜要求：要求每50m測斜一次，按鉆孔設(shè)計(jì)所規(guī)定的終孔層位的實(shí)際深度計(jì)算，孔斜度不超過下列規(guī)定

3 施工措施

3.1 鉆孔結(jié)構(gòu)

工程孔要求終孔口徑不小于?91mm，以保證煤層頂?shù)装宀扇×W(xué)樣。一般采用鉆孔結(jié)構(gòu)為：?150mm合金鉆頭開孔，下入?146mm套管，如果覆蓋層較厚(大于20m)，換?130mm鉆頭，下?127mm套管。鉆至新鮮基巖后，換?113mm復(fù)合片鉆頭鉆至300～400m，換?94mm復(fù)合片鉆頭鉆至終孔。

針對(duì)該礦區(qū)地層情況，我們開孔采用直徑?130mm單管鉆進(jìn)，快速穿過第四紀(jì)凍土層，泥漿粘度在25～30s,下?127mm套管到巖石層隔離，然后采用?94mm鉆具至終孔。

3.2 鉆進(jìn)操作要求

（1）專人：操作每一個(gè)回次鉆進(jìn)時(shí)應(yīng)由一人專門操作，不得隨意提出鉆具，鉆進(jìn)參數(shù)應(yīng)均勻調(diào)整。鉆進(jìn)中應(yīng)注意觀察各種儀表變化、機(jī)器運(yùn)行及進(jìn)尺速度等情況，發(fā)現(xiàn)異常，必須及時(shí)處理。

（2）專人觀察泥漿泵：鉆進(jìn)過程中，應(yīng)由專人觀察泥漿泵工作情況，嚴(yán)禁使用三通閥調(diào)節(jié)流量。

（3）磨合和修整孔壁：孔底必須保持潔凈，不得殘留金屬及磨料等雜物，換鉆頭、換徑后必須磨合和修整孔壁臺(tái)階。

（4）堅(jiān)持“四必提"原則：下鉆遇阻經(jīng)轉(zhuǎn)動(dòng)鉆具無效時(shí)；鉆進(jìn)同類巖石時(shí)效率降低時(shí)；巖芯堵塞及發(fā)現(xiàn)燒鉆征兆時(shí)必須提鉆。

（5）鉆頭、擴(kuò)孔器：必須排隊(duì)使用，鉆頭先使用外徑大內(nèi)徑小的，擴(kuò)孔器先用外徑大的。

（6）新鉆頭使用：新鉆頭下孔時(shí)，應(yīng)先輕壓慢轉(zhuǎn)，與孔底完全磨合后，再逐漸至正常規(guī)程參數(shù)。

（7）下鉆時(shí)當(dāng)鉆頭至孔底0.3～0.5m處，應(yīng)先開泵沖孔然后輕壓慢轉(zhuǎn)至孔底，鉆進(jìn)數(shù)分中后在施加正常參數(shù)。

（8）開孔鉆進(jìn)采用輕壓、慢轉(zhuǎn)、小泵量，嚴(yán)格按照規(guī)程要求做好測斜工作，發(fā)現(xiàn)偏差必須立即糾正。

（9）操作：嚴(yán)格執(zhí)行“五不掃”制度，即不用新鉆頭掃孔、掃殘留巖芯、掃脫落巖芯、掃掉塊、掃探頭石。

（10）鉆具檢查：每回次均應(yīng)檢查內(nèi)管總成，保證彈卡鉗動(dòng)靈活、單動(dòng)性能良好，間隙調(diào)整適應(yīng)，卡簧卡心可靠。

（11）建立健全鉆頭及擴(kuò)孔器的保管、使用制度：由專人保管、檢查與回收，登記造冊(cè)，卡片建檔，排隊(duì)使用。

（12）鉆探施工輔助生產(chǎn)要求：

①修路平場：認(rèn)真踏勘，準(zhǔn)確定位，時(shí)間提前，保證質(zhì)量，費(fèi)用合理。

②設(shè)備安裝：地基要平整夯實(shí)，設(shè)備安裝周正穩(wěn)固，天輪、立軸、孔口三點(diǎn)一線；鉆塔起落地錨必須按規(guī)定埋設(shè)。

③設(shè)備保養(yǎng)、維修：嚴(yán)格按照設(shè)備維護(hù)和維修規(guī)程辦事，在規(guī)定的時(shí)問內(nèi)及時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行清潔、潤滑、緊固和調(diào)整，一旦發(fā)生故障，維修人員要及時(shí)到現(xiàn)場進(jìn)行修理，努力做到設(shè)備不帶病運(yùn)轉(zhuǎn)。

④材料供應(yīng)：工程施工用各種材料，都必須提前計(jì)劃，及時(shí)采購儲(chǔ)運(yùn)，按時(shí)足量運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，杜絕停工待料現(xiàn)象。

⑤搬遷運(yùn)輸：科學(xué)合理調(diào)度，做到及時(shí)、迅速、安全。

4 結(jié)束語

青海高原地區(qū)由于海拔高，礦區(qū)偏僻，交通不便，施工中有好多不便，首先要克服人員的高原反應(yīng)，保障人的生命安全，施工中保障后勤供給，施工生產(chǎn)、生活物資要及時(shí)充足，在開孔時(shí)注意凍土層的施工，保證套管的下入安全，才能順利地進(jìn)行下部安全施工。

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1004-5716(2015)05-0033-02

2014-05-23

2014-05-24

唐文選（1966-），男（漢族），四川三臺(tái)人，工程師，現(xiàn)從事巖土工程施工工作。