嚴重漏失破碎地層鉆孔綜合施工方法及效果研究

盛 利

（湖南化工地質(zhì)工程勘察院有限責(zé)任公司，湖南 長沙 410004）

隨著社會經(jīng)濟水平的提升，探礦工程不斷增多，同時對其施工也提出了更高的要求。近年來，我國地下礦資源不斷減少，其探礦的環(huán)境也變得更加復(fù)雜。尤其是在進行漏失破碎地層鉆孔施工中，傳統(tǒng)的施工方法不僅施工效率比較低，而且也難以確保工程質(zhì)量。基于這種情況，必須要積極采取綜合施工方法，提升探礦工程效果。

1 嚴重漏失破碎地層鉆孔綜合施工方法

（1）科學(xué)合理選擇施工設(shè)備。施工設(shè)備是嚴重漏失破碎地層鉆孔施工中必不可少的，不僅關(guān)系著綜合施工方法的實施，而且對整體施工質(zhì)量產(chǎn)生著重要影響。同時，復(fù)雜層鉆孔施工的難度是比較大，所以對設(shè)備的選擇與應(yīng)用的要求也比較高。這就需要根據(jù)工程的特點與施工的實際情況，選擇合適的設(shè)備，以便充分發(fā)揮設(shè)備的作用。例如，在實際施工中，如果發(fā)現(xiàn)復(fù)雜層鉆孔進堵漏掃孔，為了滿足這一復(fù)雜環(huán)境的性需求，可以采用比較先進的頂驅(qū)鉆機[1]。主要是因為該設(shè)備具有獨特的優(yōu)勢，不僅具有較大的扭矩，可以滿足嚴重漏失破碎地層鉆孔的需求，快速鉆穿復(fù)雜地層，而且還具有打孔速度快、節(jié)約能耗等優(yōu)點。同時，該設(shè)備還具有一定的便利性，主要是因為頂驅(qū)屬于奠定水龍頭，有兩個馬達驅(qū)動，方便相關(guān)工作人員操作，即使是在比較狹小的施工場地，也能夠快速鉆孔，有利于促進施工順利進行。

在施工設(shè)備選擇中，水泵的選擇也是十分重要的。針對嚴重漏失破碎地層鉆孔綜合施工，應(yīng)用性能比較好的水泵是BW250型泥漿泵。該水泵具有自動調(diào)節(jié)功能，將其泵量調(diào)節(jié)最大的范圍，可以對大量的泥漿進行抽取，為破碎地層鉆孔施工創(chuàng)造了良好的環(huán)境。而且在嚴重漏失破碎地層施工過程中，對設(shè)備的磨損是比較嚴重的，即使性能比較好的設(shè)備也會時常發(fā)生零部件損壞等問題，很可能延長施工工期。而使用BW250型泥漿漿泵可以在一定程度上減少工期延長的現(xiàn)象發(fā)生。主要是因為該水泵設(shè)計比較簡單，一些比較容易損壞的部件是很容易更換的，對于損壞不嚴重的部件，還可以直接進行維修，大大節(jié)省了維修的時間，有利于促使施工順利進行。并且其使用壽命比較長，有利于降低施工成本。

（2）選擇合適的鉆探方法。在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的今天，新的破碎層鉆孔方法層出不窮，這就需要根據(jù)施工區(qū)域的實際情況，選擇比較合適的工藝，這樣才能促使其施工有序進行，提升鉆孔質(zhì)量，降低施工成本，進而獲取更高的經(jīng)濟效益與社會效益。嚴重漏失破碎地層鉆孔具有一定的特殊性，施工難度極大，因此一般情況下都會采用S75繩索取心鉆井工藝，該方法具有一定的技術(shù)含量，而且適用性是比較強的，可以滿足嚴重漏失破碎地層環(huán)境需求。在運用該工藝的過程中，其鉆頭對整體施工效果產(chǎn)生直接影響，因此還需要科學(xué)合理選擇鉆頭，確保其能夠與巖性相適應(yīng)。內(nèi)徑48毫米、外徑77毫米鉆頭的鉆孔效果是比較好的，可以在一定程度上增加鉆孔環(huán)樁間隙，這樣就可以進一步減少小孔內(nèi)壓力，保證鉆孔的質(zhì)量。在具體鉆孔作業(yè)中，其轉(zhuǎn)速也應(yīng)該適當(dāng)?shù)奶嵘环矫婵梢越档褪┕こ杀荆瑴p少不必要的浪費；另一方面，隨著鉆孔速度的提升，整體施工效率也會提高，有利于確保工程如期完成。

在嚴重漏失破碎層鉆孔綜合施工中，鉆孔結(jié)構(gòu)的選擇也是至關(guān)重要的，是確保安全施工的基礎(chǔ)和前提。特別是在復(fù)雜環(huán)境中，其施工危險系數(shù)是極高的，所以必須考慮多方面的因素，并對施工條件進行綜合性的分析，在此基礎(chǔ)上選擇的鉆孔結(jié)構(gòu)更加科學(xué)合理。首先，要對礦井中的地層上部巖石的性質(zhì)進行充分的考慮。大多數(shù)嚴重漏失破碎地層的上部巖石都是比較松軟的，而且其膠結(jié)性與其破碎程度是呈正比的，因此破碎比較嚴重的地層，它上部結(jié)構(gòu)的巖石膠結(jié)性是比較差的，十分容易發(fā)生孔壁坍塌等危險事故。其次，在選擇鉆孔結(jié)構(gòu)中，對其中下部斷層考慮也是十分必要的，必須要對其漏水、垮塌的可能性進行綜合分析。針對這一施工情況，最合理的結(jié)構(gòu)就是兩級鉆孔結(jié)構(gòu)，也就是在實際施工中，先采用110毫米開孔，然后再運用108毫米的套管將上部比較松散的地層隔離開來，以免出現(xiàn)局部縮徑等問題，降低探礦工程質(zhì)量。

（3）具體施工。在實際施工中，開孔時需要保證巖層的完整性。一旦發(fā)現(xiàn)滲漏必須要在第一時間進行堵漏。主要是在泥漿中加入一定量的堵漏劑，在鉆孔過程中，堵漏滲漏的地層，可以大大提升鉆孔的穩(wěn)定性，對整體工程質(zhì)量的提升具有重要作用。但是如果出現(xiàn)全漏失的現(xiàn)象，則需要暫停鉆孔工作，繼續(xù)進行堵漏工作。在這一過程中，需要使用粘度比較高的堵劑，并且加入適當(dāng)?shù)幕ㄉ鷼ぃM而會大大提升孔的穩(wěn)定性。當(dāng)還要鉆進三百多米孔深時，還需要在這一時期灌水泥漿。為了避免孔內(nèi)出現(xiàn)掉塊的現(xiàn)象，需要使用潤滑膏，將其涂抹在鉆桿上，不僅具有潤滑減阻的作用，而且還能避免孔內(nèi)掉塊問題出現(xiàn)。如果所取出的巖心比較松散，還需要采取護壁的措施，主要是要對泥漿進行合理的選擇，并科學(xué)的進行泥漿配比。在過去施工中，主要應(yīng)用的是固相泥漿方式，雖然起到了一定的護壁作用，但只是暫時性的，主要是因為該泥漿比較容易掉塊，因此要使用其他泥漿進行替代。現(xiàn)階段，具有滲透膠結(jié)作用泥漿體系是比較有效的，只要確保其泥漿配比合理，大幅度提升泥漿的粘度和密度，就能充分使其發(fā)揮自身的凈化能力，起到良好的護壁效果，避免坍塌等問題發(fā)生。為了減少不必要的問題出現(xiàn)，在鉆孔中，需要經(jīng)常觀察巖心的情況，如果發(fā)現(xiàn)異常狀況，必須要及時采取措施，以免影響孔的質(zhì)量。

2 嚴重漏失破碎地層鉆孔綜合施工效果

進行嚴重漏失破碎地層鉆孔綜合施工，不僅可以提升施工效率，而且還有利于節(jié)約施工成本。對于地層不穩(wěn)定區(qū)域，采用套管隔離的方式，大大提升了地層的安全性。在進行鉆孔施工中，如果發(fā)現(xiàn)巖心有明顯的裂縫，難么應(yīng)用堵漏技術(shù)可以減輕其裂縫嚴重程度[2]。另外，運用優(yōu)質(zhì)泥漿代替固相泥漿，還大大提升了泥漿的性能，有效改變了過去施工堵漏不成就擴孔下套管的做法，不僅節(jié)省了施工流程，而且也減少了鉆桿斷裂的現(xiàn)象出現(xiàn)，大大降低了鉆孔報廢風(fēng)險。可見，綜合施工方式具有一定的優(yōu)勢，在各個環(huán)節(jié)中，提升了施工質(zhì)量，有利于保證鉆孔的質(zhì)量，有效解決了嚴重漏失破碎地層鉆孔中的難題，變復(fù)雜的施工簡單化，在提升施工效率的同時，也保證了施工質(zhì)量，有利于探礦工程如期完成。

3 結(jié)論

總而言之，在探礦工程施過程中，嚴重漏失破碎地層鉆孔施工是工程的難點，對整體施工質(zhì)量具有決定性作用。為了提升施工的有效性，可以采取綜合施工的方式，從不同方面對其施工質(zhì)量進行有效的控制。不僅要合理選擇施工設(shè)備，而且還要根據(jù)實際施工狀況，選擇與之相適應(yīng)的鉆探方法，同時為了提升施工的安全指數(shù)，還需要積極運用護壁、堵漏等安全技術(shù)，進而可達到綜合治理的效果，對工程施工效率與質(zhì)量的提高具有重要意義。