钻孔弯曲产生的原因及预防纠正对策分析

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钻孔过程中易出现的故障及处理

钻孔过程中易出现的故障及处理

钻孔过程中易出现的故障及处理A、钻孔偏斜这是在施工中最为常见的一种,偏斜原因有好种:1)桩架不稳,钻杆导架不垂直,钻机磨耗,部件松动。

故此在开钻前一定要检查钻机的稳定性与垂直度,在钻进过程中要随时复核,如有偏差及时处理。

2)土层软硬不均,致使钻头受力不均。

在地层分层处要注意控制钻速,不要过快,同时要采用减压钻进。

3)钻进中遇有较大孤石,探头石。

此时宜用钻机钻透。

用冲孔机时,用低速将石打碎;有倾斜基岩时,可用混凝土填平,待混凝土凝固后再钻。

4)扩孔较大处,钻头摆动偏向一方。

在容易扩孔处低速减压钻进。

5)钻杆弯曲,接头不正。

为了防止出现成孔偏斜,可在施工中采用加扶正圈导正,全孔减压钻进的防斜措施。

扶正圈直径比设计桩径小20厘米,扶正圈的位臵放在离钻头5-6米处,必要时可每钻进20―30米加一扶正圈,以加强钻具的导向性。

B、塌孔其表征是孔内水位突然上升又下降,孔口冒细密的水泡,出渣量明显增加而不见进尺,钻机负荷显著增加。

塌孔原因主要有:1)护筒埋臵过浅,周围封填不密,漏水;2)操作不当,如提升钻头,冲击锥(抓)或掏渣筒倾倒,或放钢筋骨架是碰撞孔壁;3)泥浆稠度小,起不到护壁作用;4)泥浆水位高度不够,对孔壁压力小;5)向孔内加水时流速过大,直接冲刷孔壁;6)在松软砂层中钻进时进尺过快。

预防措施:汛期或潮汐地区水位变化过大时,采取升高护筒,增加水头或用虹吸管等措施保持水头相对稳定;提升钻头,下放钢筋骨架时应保持垂直,不要碰撞孔壁。

处理措施:事故发生后应查明塌孔位臵后进行处理。

塌孔位臵不深时,可采取深埋护筒,穿过塌孔处。

塌孔位臵深时,塌孔不严重时,可回填到塌孔位臵以上,并采取改善泥浆性能,加高水头措施,继续钻进。

塌孔严重时,应立即将钻孔用砂类土或砾石土回填,无此类土时可采用粘质土并掺入5%-8%的水泥砂浆,观察数日后重新开钻。

C、扩孔与缩径扩孔多系孔壁小塌孔或钻锥摆动过大,应针对原因采取措施。

缩径常因地层中含有遇水能膨胀的软塑性土或泥质叶岩造成;钻锥磨损过甚也可造成孔径偏小。

钻孔弯曲的原因及预防和纠正方法浅析

钻孔弯曲的原因及预防和纠正方法浅析

钻孔弯曲的原因及预防和纠正方法浅析作者:吴云柯长林来源:《城市建设理论研究》2013年第33期摘要:笔者根据多年从事煤田地质钻探工作经验,发现钻孔弯曲主要是由于勘探区地层、钻探施工技术、钻探工艺造成的。

在多年的施工中,摸索到一套有关钻孔弯曲的预防和纠正办法。

关键词:钻孔弯曲;原因;预防;纠正中图分类号:P634.2 文章编码在实际煤田地质钻孔施工过程中,受自然条件、技术条件和钻探工艺的制约,钻孔实际轨迹往往与设计轴线发生错位,这样会弯曲矿体产状、打丢矿体、遗漏断层,会影响对矿体的评价、构造的判断和储量计算的精度。

钻孔弯曲严重时,也会造成钻进速度下降,降低钻探效率,甚至会造成机械事故和其他危害。

作为从事地质钻探技术工作者,在钻探施工过程中一定要认真分析和研究钻孔弯曲的原因,探索科学预防钻孔弯曲方法和纠正措施,减少钻孔弯曲程度,使施工钻孔实际轨迹与钻孔设计轴线尽量吻合,提高钻探效率,尽可能减少地质勘探成果失真,为地质勘探提供真可靠实的勘探成果。

一、钻孔弯曲产生的原因在钻孔施工过程中,钻杆既要从事自传运动也要从事公转运动,也就是说钻杆要围绕钻孔轴线这个中心在转动,在钻杆的转动过程中,钻头钻进的角度会随着钻进时间的变化而变化。

在钻进时,若倾斜面保持稳定在某个位置不变动时,钻杆柱在自传过程中,会导致钻具轴线偏离钻孔设计轴线,造成钻孔发生弯曲。

(一)地层的原因钻探工作实践证明,岩石的软硬互层、岩层倾角大、层理及片理发育等是导致钻孔弯曲的重要原因,而且具有一定的规律性。

断层坚硬岩脉、破碎带、地层中的坚硬包裹体、大型裂隙和溶洞、厚煤层等都将会导致钻孔弯曲,而由这些特殊地质因素造成的钻孔弯曲是没有明显规律可循的。

1、在煤田地质钻探施工中,一般会遇到第四纪地层,当第四纪地层中存在较大砾岩时,由于钻头受阻力不均匀的原因,钻孔通常情况下会沿着砾岩石斜面弯曲。

如下图一所示。

2、当钻孔遇到裂隙,并且裂隙的方向与钻孔轴向相近时,通常钻孔会沿着裂隙方向弯曲。

地质勘探中钻孔弯曲原因及预防措施

地质勘探中钻孔弯曲原因及预防措施

能 做 到 预 防 钻 孔 弯 曲并 尽 量 避 免 钻 孔 弯 曲 的 产 生 。钻 探 施 方 向 钻 进 , 从 而导致 了岩石 的破碎 效率 不高 , 当 钻 头 在 倾 斜 工 中还 有 可 能 因 受 自然 因 素 和 技 术 因 素 的 不 定 性 的 影 响 使 岩 层 中 钻 进 时 , 钻孔 极 易 产生 垂 直于 层 面的 弯 曲。钻 孔 由 得钻孔 轨迹往往偏离设计 轨迹 , 产生钻孔 弯曲 。 硬岩 层进入软 岩 层 时 , 基 本 保 持 着 原 来 的 方 向 钻 进 。这 主
中 图分 类 号 : TB 文 献标识码 : A 文章编 号 : 1 6 7 2 — 3 1 9 8 ( 2 0 1 3 ) 1 9 — 0 1 8 0 — 0 2
1 引 言
因 。 自转 和 公 转 运 动 是 钻 杆 柱 一 般 情 况 下 同 时 进 行 的 主 要
在 钻进 过 程 中 , 围 绕钻孔 轴 线 转动 , 使 钻 头 在 不 同 的 钻孑 L 弯 曲往 往 会 使 钻 探 工 程 造 成 水 文 钻 探 中 深 井 泵 无 运 动 , 法下入 、 钻 具 在 孔 内弯 曲变 形 、 打丢 矿体 、 遗 漏 断层 、 升 降 钻 时 刻 朝 着 不 同 的 方 向钻 进 。产 生 弯 曲 的 原 因 之 一 可 能 由 于 具 困难 到达钻 孑 L 钻杆 折 断事 故 增 多 中等 不 良后 果 而且 钻 杆 柱 在 钻 具 倾 斜 面稳 定 在 某 一 方 向 时 会 只 作 自转 而 不 作 使 钻 具 轴 线 偏 离 钻 孔 轴 线 。另 外 当 存 在 孔 壁 间 钻 孔 弯 曲是 无 法 避 免 的 , 但是 , 只 要 采 取 适 当 的 措 施 就 能 够 公 转 运 动 , 隙和使钻具 弯 曲的力 时 即使 钻 具倾 斜 面方 向稳 定 , 钻具 也 做 到把钻孑 L 弯曲 程度 控 制在 施工 设 计 范 围之 内 。因此 , 必 产 生钻孔弯 曲。 须 要 充分认识钻 孔 弯曲 的原 因和钻 孑 L 弯 曲规 律 , 并 按 预 知 会 向着 倾 斜 面 钻 进 , 的弯曲规律 钻进到 预期 的空 间 位 置 , 使 设 计 的 钻 孔 与 钻 孔 ( 1 ) 地质 因素 : 地 质 因 素是 客观 存 在无 法 避免 的 , 主 要

如何预防钻头偏摆

如何预防钻头偏摆

如何预防钻头偏摆引言钻头偏摆是钻孔过程中经常遇到的问题,它不仅会降低工作效率,还可能导致安全隐患。

因此,掌握一些预防钻头偏摆的技巧是非常重要的。

本文将介绍一些有效的预防钻头偏摆的方法。

1. 调整钻头位置钻头偏摆的主要原因之一是钻头安装不准确。

因此,在进行钻孔作业之前,应仔细调整钻头位置。

确保钻头与工件表面垂直对齐,并确保钻头中心与工件中心重合。

这样可以减少钻头偏摆的发生概率。

2. 控制钻头速度钻头速度过快也容易导致钻头偏摆。

因此,在进行钻孔作业时,应控制好钻头的速度。

通常情况下,适当降低钻头的转速可以提高钻孔的精度和稳定性,减少钻头偏摆的可能性。

3. 使用合适的冷却液在进行大口径钻孔时,使用冷却液可以有效地降低钻头温度,减少热膨胀引起的变形,从而降低钻头偏摆的风险。

选择合适的冷却液不仅可以提高钻头的使用寿命,还可以提高钻孔的精度和平滑度。

4. 维护和更换钻头钻头的磨损和损坏也是导致钻头偏摆的重要原因之一。

因此,定期维护钻头并及时更换磨损的钻头是预防钻头偏摆的有效措施。

保持钻头的锋利度和完整性可以减少钻头偏摆的风险,并提高钻孔的精度。

5. 控制进给速度钻孔进给速度过快也可能导致钻头偏摆。

因此,在进行钻孔作业时,应适当控制进给速度。

选择合适的进给速度可以减少钻头的振动和摆动,提高钻孔的精度和稳定性,减少钻头偏摆的可能性。

6. 选择合适的钻头类型不同类型的钻头适用于不同的工作材料和孔径。

选择合适的钻头类型可以提高钻孔的效率和质量,并降低钻头偏摆的风险。

根据工作需求选择合适的钻头类型,可以最大程度地避免钻头偏摆的问题。

7. 使用合适的钻孔技术使用正确的钻孔技术也是预防钻头偏摆的关键。

在进行钻孔作业时,应熟练掌握正确的钻孔姿势和操作方法。

确保钻孔的方向和力度均匀,避免施加过大的侧向力,可以有效地降低钻头偏摆的可能性。

总结钻头偏摆是钻孔过程中常见的问题,但我们可以通过调整钻头位置、控制钻头速度、使用合适的冷却液、维护和更换钻头、控制进给速度、选择合适的钻头类型和使用合适的钻孔技术来预防钻头偏摆。

防止钻孔产生引偏的方法

防止钻孔产生引偏的方法

防止钻孔产生引偏的方法引言钻孔是一种常见的地质勘探和工程施工技术,但在实际操作中,钻孔往往产生一些不可忽视的问题,其中之一就是钻孔的引偏。

引偏会导致钻孔偏离预定目标位置,给工程施工和地质勘探带来困难和风险。

因此,为了确保钻孔能够准确地达到目标位置,我们需要采取一些方法来防止钻孔产生引偏。

钻孔引偏的原因分析在开始讨论钻孔防引偏的方法之前,我们首先需要了解引偏的原因。

钻孔引偏主要是由于以下几个方面的因素共同作用所致:地质条件地质条件是钻孔引偏的重要因素之一。

地下地质结构复杂、岩石层倾角大、存在构造断裂等因素都可能导致钻孔偏离目标位置。

钻具与钻杆钻具和钻杆的质量、强度和刚度等也会对钻孔的引偏产生重要影响。

如钻具刚度不足、弯曲、变形等情况都会导致钻孔产生引偏。

钻孔参数钻孔参数的选择不当也会导致钻孔引偏。

例如钻孔速度、钻进压力、冲击力等参数的设置不合理都可能对钻孔产生引偏的影响。

操作技术操作技术的不熟练和不标准也是引偏的重要原因之一。

如操作人员的操作误差、钻探设备的使用不当等都会导致钻孔产生引偏。

钻孔引偏的危害和影响钻孔引偏会给工程施工和地质勘探带来严重的危害和影响。

以下是钻孔引偏可能引发的几个问题:1.钻孔偏离目标位置,无法准确地获取地下地质信息,影响地质勘探和资源评估的准确性。

2.钻孔偏离目标位置后,重新修复和纠正会带来额外的时间和经济成本。

3.钻孔引偏带来的施工风险,如钻孔穿越金属结构或管道等,会给工程带来安全隐患。

4.钻孔偏离目标位置后,可能会无法满足设计要求,导致工程质量问题。

因此,防止钻孔引偏至关重要,需要采取相应的方法和措施。

钻孔引偏的防止方法为了防止钻孔的引偏,我们可以从以下几个方面采取相应的方法和措施:1. 前期勘探和规划在进行钻孔施工之前,必须进行充分的前期勘探和规划工作。

这包括地质勘探、地下水勘测以及地质报告的编制等。

通过前期勘探和规划,可以更好地了解钻孔场地的地质条件和地下结构,为后续的钻孔施工提供有力的参考依据。

钻孔弯曲与测量LU

钻孔弯曲与测量LU
选择合适的钻头
根据材料硬度和孔径大小,选 择合适的钻头,以保证钻孔质 量。
控制转速和进给速度
合理设置钻头转速和进给速度 ,避免因过快导致钻头弯曲。
保持冷却液通畅
使用冷却液对钻头进行冷却, 减少热量产生,防止钻头因过
热而弯曲。
纠正措施
调整钻机位置
如果发现钻孔弯曲,可 以尝试调整钻机位置,
重新进行钻孔。
主题重要性
随着钻探工程的发展,对钻孔弯曲的 预防和测量显得尤为重要。
掌握钻孔弯曲的原因、规律和测量方 法,有助于提高钻探效率、降低事故 风险,为地质勘探、矿产资源开发等 领域的可持续发展提供保障。
02
钻孔弯曲的原因与影响
钻孔弯曲的原因
地质因素
钻孔设计
地下岩层的分布、硬度、节理和裂隙等地 质条件影响钻孔的方向。软硬不均的地层 会使钻头偏向软岩层。
表面粗糙度测量仪
用于测量钻孔表面的粗糙 度,以确保钻孔质量。
测量步骤与流程
2. 使用测量尺测量钻孔直径 和深度。
1. 选择合适的测量点:在钻 孔的入口、中间和出口处选
择测量点。
01
02
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3. 使用弯曲度测量仪在每个 测量点测量钻孔的弯曲度,
记录数据。
4. 使用表面粗糙度测量仪在 每个测量点测量钻孔表面的
粗糙度,记录数据。
04
05
5. 分析测量结果,判断钻孔 质量是否符合要求。
测量结果分析
钻孔直径和深度是否 符合设计要求。
钻孔表面粗糙度是否 符合要求,是否会影 响使用和寿命。
钻孔弯曲度是否过大 或过小,是否会影响 装配和使用。
04
钻孔弯曲的预防与纠正措 施
预防措施
保持钻机稳定

工程地质知识:钻孔偏位原因及处理.doc

工程地质知识:钻孔偏位原因及处理.doc

工程地质知识:钻孔偏位原因及处理
⑴钻孔偏位主要原因是穿越溶洞时,洞顶和洞底岩层倾斜、岩层厚度不均、基岩面陡倾不平整。

⑵钻头穿越溶洞时要密切注意主绳的情况,以便判断是否偏孔。

⑶当出现冲击钢丝绳摆动较大、进尺突然加大时,则预示发生偏孔,应及时停钻。

⑷处理偏孔采用回填片石,片石的强度要强于岩层的强度,处理时应提起钻头,向孔内抛填粒径15~25cm大小的片石、碎石,回填到斜面顶或偏孔处0.5m以上后再重新冲击钻进。

⑸采取小冲程、低频率的方式冲孔,使钻头保持水平,钢丝绳保持竖直,浅程缓进。

⑹若一次纠偏效果不理想,则进行多次回填。

并反复进行,直至进入均匀、稳定完整的基岩内1.0m,然后按正常施工。

工程施工钻孔偏移的原因

工程施工钻孔偏移的原因

工程施工钻孔偏移的原因1. 地质条件地质条件是导致钻孔偏移的主要原因之一。

地质条件复杂的地区,如湿软土、泥质地层、岩层交错等,容易导致钻孔偏移。

在这些地质条件下,容易出现设备不能正常钻进、孔壁稳定性差、岩层不均匀等问题,进而导致钻孔偏移。

2. 施工技术施工技术不到位也是导致钻孔偏移的原因之一。

比如,操作人员技术不熟练、设备不合适、施工规范不符合要求等,都会影响钻孔的质量和准确性,进而导致钻孔偏移。

3. 设备问题设备问题也是导致钻孔偏移的原因之一。

设备老化、维护不当、质量低劣等都会导致设备在施工中无法正常工作,导致钻孔偏移现象的出现。

4. 施工环境施工环境也是一个导致钻孔偏移的因素。

比如施工现场周围环境复杂,如地基下有管线、室外温度变化大、风力大等,都会影响钻孔的准确性,容易导致钻孔偏移。

5. 材料问题材料问题也是导致钻孔偏移的原因之一。

比如,选用的钻头质量差、配方不合理等,都会影响钻孔的准确性,进而导致钻孔偏移。

6. 施工质量管理施工过程中的管理环节也是导致钻孔偏移的原因之一。

比如质量管理不到位、未能按规范要求操作等,都将影响到钻孔的准确性,导致钻孔偏移。

以上就是导致工程施工钻孔偏移的一些主要因素。

针对这些原因,可以通过以下几点来解决和预防:1. 加强地质勘察和分析,全面了解钻孔地基情况,选择合适的钻孔方案和工艺。

2. 提高操作人员的技术水平,加强培训,确保操作规范化和标准化。

3. 购置合适、先进的钻孔设备,并定期维护保养,确保设备完好。

4. 根据施工现场环境的变化,采取相应的防护措施,保障钻孔的准确性。

5. 严格把关材料质量,选择适合的钻孔材料和配方。

6. 加强施工质量管理,完善施工组织、管理和监督体系,确保施工操作规范。

在未来工程施工中,应该重视以上因素,加强预防和控制,以提高施工质量和安全水平。

地质勘探中钻孔弯曲原因及预防措施

地质勘探中钻孔弯曲原因及预防措施

地质勘探中钻孔弯曲原因及预防措施为了能够保证施工设备的正确安装的同时,确定合理的钻具结构。

通过对造成钻探工程施工中钻孔弯曲的地质、技术和工艺等因素的分析,阐述了产生偏斜的原因及预防措施,并对采取的纠正方法进行了详细的说明。

标签:钻探工程;钻孔弯曲;影响因素;预防措施;纠正方法TB1 引言钻孔弯曲往往会使钻探工程造成水文钻探中深井泵无法下入、钻具在孔内弯曲变形、打丢矿体、遗漏断层、升降钻具困难到达钻孔、钻杆折断事故增多中等不良后果。

而且钻孔弯曲是无法避免的,但是,只要采取适当的措施就能够做到把钻孔弯曲程度控制在施工设计范围之内。

因此,必须要充分认识钻孔弯曲的原因和钻孔弯曲规律,并按预知的弯曲规律钻进到预期的空间位置,使设计的钻孔与钻孔弯曲的规律相适应,此外,为了保证钻进顺利进行,如果在设计钻孔时遇到孔斜的特殊地层或自然条件,应在提前做好准备预防措施的前提下进行设计和施工。

只有这样做才能做到预防钻孔弯曲并尽量避免钻孔弯曲的产生。

钻探施工中还有可能因受自然因素和技术因素的不定性的影响使得钻孔轨迹往往偏离设计轨迹,产生钻孔弯曲。

2 钻孔弯曲的原因地质、技术和工艺三类因素是造成钻孔弯曲条件的原因。

自转和公转运动是钻杆柱一般情况下同时进行的主要运动,在钻进过程中,围绕钻孔轴线转动,使钻头在不同的时刻朝着不同的方向钻进。

产生弯曲的原因之一可能由于钻杆柱在钻具倾斜面稳定在某一方向时会只作自转而不作公转运动,使钻具轴线偏离钻孔轴线。

另外当存在孔壁间隙和使钻具弯曲的力时即使钻具倾斜面方向稳定,钻具也会向着倾斜面钻进,产生钻孔弯曲。

(1)地质因素:地质因素是客观存在无法避免的,主要是岩石的构造特征和岩层的软硬相兼性影响着钻孔的弯曲。

因此只能通过工艺技术措施来减弱它的促斜作用。

岩石本身具有层理、片理等构造特征造成钻头易沿岩层倾斜方向钻进,从而导致了岩石的破碎效率不高,当钻头在倾斜岩层中钻进时,钻孔极易产生垂直于层面的弯曲。

钻孔防止钻偏的措施

钻孔防止钻偏的措施

钻孔防止钻偏的措施1. 引言钻孔是在岩土工程中常见的施工方法,用于获取地下的岩土样本或钻孔数据。

然而,在钻孔过程中,经常会遇到钻头偏斜的情况,导致钻孔无法达到预期的深度或钻孔轨迹不符合设计要求。

本文将介绍钻孔防止钻偏的几种常见措施。

2. 钻孔前的地质勘察在进行钻孔前,对勘察区域进行详细的地质勘察是至关重要的。

地质勘察可以揭示出潜在的地质问题,如断层、软弱地层或坚硬的岩石层,从而为钻孔施工提供重要的参考信息。

勘察结果可以帮助确定钻孔的位置和方向,进而减少钻孔偏斜的可能性。

3. 钻孔方向控制钻孔方向控制是防止钻孔偏斜的关键步骤之一。

以下是几种常见的钻孔方向控制措施:3.1 钻孔导向器钻孔导向器是用于保持钻孔方向的设备,通常安装在钻孔工具的前部。

它可以通过引导钻头的方向来减少钻孔的偏斜。

根据钻孔导向器的类型和设计,可以实现不同程度的钻孔方向控制。

3.2 内部钻杆防偏装置内部钻杆防偏装置是安装在钻杆管道内部的设备,用于防止钻杆偏转。

它通过提供稳定的钻杆轴线,减少钻孔偏斜的可能性。

内部防偏装置的选择应根据地质条件和工程要求进行。

3.3 钻杆旋转控制钻杆旋转控制是通过控制钻杆的旋转速度和方向来实现钻孔方向控制的方法。

在钻孔中,即使使用了钻孔导向器或内部钻杆防偏装置,适当的钻杆旋转控制仍然是必要的。

通过控制钻杆的旋转速度和方向,可以避免钻杆由于扭力过大而发生偏转的情况。

4. 钻头选择和维护钻头是进行钻孔的主要工具,其选择和维护对钻孔防止偏斜非常重要。

4.1 钻头选择在进行钻孔前,应根据地质条件和设计要求选择合适的钻头。

不同类型的地质条件需要不同类型的钻头,如钻探软土层时可以选择扁钻头,而在岩石层钻探时则需要硬质合金钻头。

4.2 钻头维护钻头在钻孔过程中会受到磨损和损坏,如果不及时维护,会导致钻头轨迹偏斜。

因此,在钻孔过程中需要定期检查钻头的磨损情况,并进行及时更换或修复。

5. 钻孔施工操作技术除了上述的措施之外,钻孔施工中的操作技术也对防止钻孔偏斜起到重要作用。

钻孔桩预防纠正措施

钻孔桩预防纠正措施

钻孔桩预防纠正措施一、坍孔1、现象在成孔过程中或成孔后,孔壁坍落,造成钢筋笼放不到底,桩底部有很厚的泥浆夹层。

2、原因分析(1)泥浆比重不够,起不到可靠的护壁作用。

(2)孔内水头高度不够或孔内出现承压水,降低了静水压力。

(3)护筒埋置太浅,下端孔坍塌。

(4)在松散砂层中钻进时,进尺速度太快或停在一处空转时间太长,转速太快。

(5)冲击(抓)锥或掏渣洞倾倒,撞击孔壁。

(6)用爆破处理孔内孤石,探头石时,炸药量过大,造成很大振动。

3、预防措施(1)在松散砂土或流砂中钻进时,应控制进尺,选用较大比重、黏度、胶体率的优质泥浆(或投入粘土掺片、卵石,低锤冲击,使粘土膏、片、卵石挤入孔壁)。

泥浆比重可参照表使用。

不同土层施工中使用泥浆比重参考表(2)如地下水位变化过大,应采取升高护筒,增大水头,或用虹吸管连接等措施。

(3)严格控制冲程高度和炸药用量。

4、纠正措施如发生孔口坍塌,应先探明坍塌位置,将砂和粘土(或砂砾和黄土)混合物回填到坍孔位置以上1~2m,如坍孔严重,应全部回填,等回填物沉积密实后再进行钻孔。

二、钻孔漏浆1、现象在成孔过程中或成孔后,泥浆向孔外漏失。

2、原因分析(1)遇到透水性强或有地下水流动的土层。

(2)护筒埋设太浅,回填土不密实或护筒接缝不严密,会在护筒刃脚或接缝处漏浆。

(3)水头过高使孔壁渗浆。

3、纠正措施(1)加稠泥浆或倒入粘土,慢速转动,或在回填土内掺片、卵石,反复冲击,增强护壁。

(2)在有护筒防护范围内,接缝处可由潜水工用棉絮堵塞,封闭接缝,稳定住水头。

三、桩孔偏斜1、现象成孔后孔不直,出现较大垂直偏差。

2、原因分析(1)钻孔时遇到较大孤石或探头石。

(2)在有倾斜度的软硬地层交接处、岩石倾斜处,或在粒径大小悬殊的砂卵石层中钻进,钻头所受阻力不匀。

(3)扩孔较大,钻头偏离方向。

(4)钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷。

(5)钻杆弯曲,接头不直。

3、预防措施(1)安装钻机时要使转盘、底座水平,起重滑轮缘、固定钻杆的卡孔和护筒中心三者应在同一轴线上,并经常检查校正。

谈谈钻探施工中钻孔弯曲的预防

谈谈钻探施工中钻孔弯曲的预防
谈谈钻探施工中钻孔弯曲的预防
高健
(云南省有色地质局 310 队, 云南 大理 671000)
科技的进步和时代的发展, 使得钻探施工发展迅速, 在很多领域内应用广泛, 但是由于很多因素, 钻探施工时, 摘 要 : 其钻孔经常会出现各种弯曲的现象, 对钻探的质量产生影响。 本文主要对钻探施工中, 钻孔弯曲的原因进行详细的分 析, 并提出一些预防的措施, 以便为钻探施工的发展提供借鉴, 提高其施工的质量。 钻探施工 ; 钻孔弯曲 ; 原因 ; 预防措施 关键词 : A 1002-5065 P634.5 (2016) 21-0040-2 中图分类号 : 文献标识码 : 文章编号 :
2016-10 收稿日期 : 高健, 男, 生于 1969 年, 云南保山人, 本科, 钻探工程师, 研 作者简介 : 究方向 : 钻探工程。
自转, 就会使倾斜面具有固定的方向, 造成钻孔的弯曲现象。 钻压太大也会使孔壁和钻具间摩擦的阻力加大, 使钻杆柱或 者钻具出现弯曲, 钻头就会紧靠在孔壁的一侧 [11-14]。

1 钻孔出现弯曲的原因分析
钻孔出现弯曲主要有地质因素、 技术因素和工艺因素三 种, 下面对这三种原因进行详细的介绍 : 1.1 地质原因 这种原因是不能避免的, 主要因为岩石构造的特征与岩 石软硬的相兼性对钻孔弯曲的程度产生影响。 岩石自身就有 片理、 层理的构造与特征, 很容易使钻头沿着岩层本身倾斜 的方向进行钻进, 也造成岩石破碎的效率比较低, 使钻孔很 容易就出现和层面垂直的弯曲 [5]。 钻孔从较硬的岩层进入较软的岩层时, 基本上还会保持 原先的钻进方向, 因为虽然钻具可能会偏离岩石层面的垂直 方向, 但是上方的孔壁具有较硬的岩性, 进而对钻具的偏倒 进行限制。 但是如果是从较软的岩层进入道较硬的岩层时,因为

钻孔弯曲产生的原因及预防纠正对策分析

钻孔弯曲产生的原因及预防纠正对策分析

钻孔弯曲产生的原因及预防纠正对策分析摘要在实际生产中往往会出现钻孔弯曲现象,对工程质量有很大的影响。

无论在设计方案中对钻孔的位置计算的的多么精确,但受实际条件制约,钻孔的真实轴线经常与设计的轴线错位。

因此,若想切实提高工程的整体质量,那么就必须采取一套科学规范的钻孔施工工艺,尽可能减少钻孔弯曲的形成。

另外,在钻孔施工中,要充分考虑到各种可能条件的影响,例如有特殊构造或自然条件复杂地带,较容易导致钻孔弯曲。

本文通过对钻孔弯曲产生的原因分析,并在此基础上阐述了具体的预防纠正对策,旨在为减少钻孔弯曲尽一份力。

关键词钻孔弯曲;纠正对策;构造特征0引言在实际钻孔施工过程中,受自然条件与技术条件的制约,钻孔真实轴线经常与设计轴线常常错位,这样就会形成钻孔弯曲。

钻孔弯曲对工程质量有很大的影响,所以一定要正确分析钻孔弯曲形成的原因,并采取科学的钻孔施工工艺减少弯曲钻孔出现,也可以使设计钻孔与实际钻孔弯曲偏离位置相匹配,并结合预测的弯曲位置钻进到预留的空间位置。

另外,倘若钻孔钻进过程中遇到特殊地层构造时,要采取相应的策略将其绕过,并在设计和施工中做好预防对策,确保钻孔弯曲不产生。

1钻孔弯曲产生的原因在钻孔施工时,钻杆柱通常将自转与公转运动共同完成,钻孔轴线就是其围绕中心,此时钻头钻进角度会随着时间而变化。

如果倾斜面稳定在某个位置不变动时,钻杆柱只做自转,导致钻具轴线远离设计轴线形成弯曲。

下面将从分析钻孔弯曲产生的具体原因。

1.1地质构造原因地质构造是产生钻孔弯曲的主要原因,地质构造决定了岩层软硬程度,那么必然会对钻孔施工有较大影响,并且地质构造原因通常不可避免,只有提高施工技术来降低其影响。

地质构造原因主要包括两方面:一方面是岩石构造因素。

岩石自身就有其度的的构造特征,不同岩石在层理与片理等方面有很大差别,所以对钻头的阻碍程度也会有所不同,如果是破碎率较低的岩石,钻头会顺着岩层倾斜方向钻入,那么就会形成与层面垂直的钻孔弯曲。

钻孔弯曲的预防与纠正浅析

钻孔弯曲的预防与纠正浅析

钻孔弯曲的预防与纠正浅析摘要:在钻探施工过程中,钻孔的实际轴线往往不能和设计的轴线完全一致,会或多或少地发生偏离。

为了提高地质勘探质量,必须对钻孔弯曲进行预防,对已经弯曲的钻孔进行纠正。

笔者在多年的钻探施工中,摸索到一套钻孔弯曲的预防与纠正的办法,希望能对勘探工作者有所帮助。

关键词:钻孔弯曲预防措施钻孔纠正1.概述。

1.1钻孔弯曲的概念。

钻进工程施工中由于自然和技术因素的影响,实际钻孔轨迹往往偏离设计轨迹—称为钻孔弯曲或钻孔偏斜,也称孔斜。

钻孔弯曲是钻孔施工质量的六大指标之一。

1.2钻孔弯曲的危害。

钻孔弯曲的地质危害是,歪曲矿体产状、打丢矿体、遗漏断层或改变勘探网度,影响对矿体的评价、构造的判断和储量计算的精确程度。

对钻探施工的危害是,摩擦阻力增加,磨损加剧,钻杆折断事故增多,升降钻具困难,功效增加和钻探效率下降。

水井钻探中无法深井泵下入或过早损坏。

如果是钻孔桩施工,钻孔弯曲会引起桩基倾斜,影响桩基承载力。

1.3钻孔轨迹的基本要素。

顶角(θ):钻孔轨迹某点切线与铅垂线之间夹角。

方位角(α):钻孔轨迹某点切线在水平面上的投影与真北方向夹角,按顺时针方向计。

孔深:孔口到钻孔轨迹上某点的钻轴线长度。

垂深:孔口到钻孔轨迹上某点的Z坐标长度。

见图1所示。

2.钻孔弯曲的原因。

2.1地层原因。

生产实践证明,岩石的软硬互层、岩层倾角大、层理及片理发育等是导致钻孔弯曲的重要原因,而且具有一定的规律性。

断层、坚硬岩脉、破碎带、地层中的坚硬包裹体、大裂隙和溶洞、厚煤层等将会导致钻孔弯曲,而由这些特殊地质因素所造成的孔斜没有一定的规律性。

当钻头在松软的第四纪地层中遇到大砾石时,钻孔易沿砾石斜面弯曲。

当钻孔遇到裂隙,而裂隙的方向与钻孔轴向相近时,钻孔沿裂隙方向弯曲。

当钻孔遇到溶洞和老窑时,钻孔也易发生弯曲,弯曲方向与其下部的倾斜方向和倾斜程度有关。

钻孔穿过软硬岩层互层时,钻孔的顶角和方位角均会发生变化。

岩石的各向异性也会引起钻孔的弯曲。

钻孔过程中出现的施工质量问题及防治措施

钻孔过程中出现的施工质量问题及防治措施

1、护筒冒水护筒外壁冒水,严重的会引起地基下沉,护筒倾斜和移位,造成钻孔偏斜,甚至无法施工。

防治措施:在埋筒时,坑地与四周应选用最佳含水量的粘土分层夯实。

在护筒的适当高度开孔,使护筒内保持1.0 -1.5m 的水头高度。

钻头起落时,应防止碰撞护筒。

发现护筒冒水时,应立即停止钻孔,用粘土在四周填实加固,若护筒严重下沉或移位时,则应重新安装护筒。

2、孔壁坍陷钻进过程中,如发现排出的泥浆中不断出现气泡,或泥浆突然漏失,则表示有孔壁坍陷迹象。

防治措施:在松散易坍的土层中,适当埋深护筒,用粘土密实填封护筒四周,使用优质的泥浆,提高泥浆的比重和粘度,保持护筒内泥浆水位高于地下水位。

搬运和吊装钢筋笼时,应防止变形,安放要对准孔位,避免碰撞孔壁,钢筋笼接长时要加快焊接时间,尽可能缩短沉放时间。

成孔后,待灌时间一般不应大于3小时,并控制混凝土的灌注时间,在保证施工质量的情况下,尽量缩短灌注时间。

3、缩颈缩颈即孔径小于设计孔径。

防治措施:采用优质泥浆,降低失水量。

成孔时,应加大泵量,加快成孔速度,在成孔一段时间内,孔壁形成泥皮,则孔壁不会渗水,亦不会引起膨胀。

或在导正器外侧焊接一定数量的合金刀片,在钻进或起钻时起到扫孔作用。

如出现缩颈,采用上下反复扫孔的办法,以扩大孔径。

4、钻孔偏斜成孔后桩孔出现较大垂直偏差或弯曲。

防治措施:先将场地夯实平整,轨道枕木宜均匀着地;安装钻机时要求转盘中心与钻架上起吊滑轮在同一轴线,钻杆位置偏差不大于20cm 。

在不均匀地层中钻孔时,采用自重大、钻杆刚度大的钻机。

进入不均匀地层、斜状岩层或碰到孤石时,钻速要打慢档。

另外安装导正装置也是防止孔斜的简单有效的方法。

钻孔偏斜时,可提起钻头,上下反复扫钻几次,以便削去硬土,如纠正无效,应于孔中局部回填粘土至偏孔处0.5m 以上,重新钻进。

5、桩底沉渣量过多防治措施:成孔后,钻头提高孔底10 -20cm ,保持慢速空转,维持循环清孔时间不少于30分钟。

钻孔弯曲的预防和纠正

钻孔弯曲的预防和纠正

( 1 ) 做到 回转器无毛病 , 如立 轴导管 、 立轴枢纽不松
导 向效果不同 , 钻孔弯曲的程度也不同。 ( 6 ) 钻进技术参数不合理 : 不根据地质条件和设备
动, 变 角机 构要 牢靠 , 油压 钻机 在滑 轨上不 松 不 旷。 ( 2 ) 安装 时确保 地基坚 实 、 平整 , 基 台辅设 、 钻 机安
在 掌握 了矿 区内 , 不 同岩层 , 不同孔径及 不同孑 L 段 深加长导向钻具; ④开孔时技术操作不 当, 压力 、 转数、 的 自然弯 曲规 律资料 的基 础上 , 设计 初级定 向钻 孔 , 是 水 量等 不合 理 。 按设计钻孔的倾角 、 方位角 、 ( 4 ) 钻具结构不合理 : 合理的钻具结构对钻孔弯曲 实现优质高产的重要途径 ; 按勘探线 剖面 图的比例 , 每2 5 影响最大, 主要影响如下 : ①钻杆直径与粗径钻具直径 根据 钻孔 自然弯 曲规 律 , 或5 0 m) 孔段 , 定 出倾角 和方位角 值 , 依各 孔段 的倾 相差较大 , 钻杆柱在轴心压力、 自 重及离心力等作用下, m(
底又 不规则 , 钻 进时粗径 钻具易偏离 钻孔轴线 , 造成钻 响会造成钻孔弯曲, 使钻孑 L 偏离原来设计 的顶角与方 孔弯曲; 位 角 。孔 斜不仅会 给施工 带来 困难 , 降低钻 探效率 , 易 ( 4 ) 当钻孔 穿过具 有一定 倾角 的软硬 岩互层 时 , 钻 诱 发孔 内事故 , 而 且会歪 曲矿体 形态 与产 状 , 影 响勘探 孔 的顶 角 和方位 角均 会发 生变 化 。 结果的准确程度 ; 所 以按一定距离测斜和防斜在钻探 岩石 层理走 向及 倾角过 大 , 钻头在克取 岩石时 , 顶 施 工 中是 非 常重要 的。 着走向打 ; 地质情况复杂 , 钻孔地层软硬问错 , 变化性
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钻孔弯曲产生的原因及预防纠正对策分析摘要在实际生产中往往会出现钻孔弯曲现象,对工程质量有很大的影响。

无论在设计方案中对钻孔的位置计算的的多么精确,但受实际条件制约,钻孔的真实轴线经常与设计的轴线错位。

因此,若想切实提高工程的整体质量,那么就必须采取一套科学规范的钻孔施工工艺,尽可能减少钻孔弯曲的形成。

另外,在钻孔施工中,要充分考虑到各种可能条件的影响,例如有特殊构造或自然条件复杂地带,较容易导致钻孔弯曲。

本文通过对钻孔弯曲产生的原因分析,并在此基础上阐述了具体的预防纠正对策,旨在为减少钻孔弯曲尽一份力。

关键词钻孔弯曲;纠正对策;构造特征
中图分类号tg5 文献标识码a 文章编号 1674-6708(2013)88-0182-02
0引言
在实际钻孔施工过程中,受自然条件与技术条件的制约,钻孔真实轴线经常与设计轴线常常错位,这样就会形成钻孔弯曲。

钻孔弯曲对工程质量有很大的影响,所以一定要正确分析钻孔弯曲形成的原因,并采取科学的钻孔施工工艺减少弯曲钻孔出现,也可以使设计钻孔与实际钻孔弯曲偏离位置相匹配,并结合预测的弯曲位置钻进到预留的空间位置。

另外,倘若钻孔钻进过程中遇到特殊地层构造时,要采取相应的策略将其绕过,并在设计和施工中做好预防
对策,确保钻孔弯曲不产生。

1钻孔弯曲产生的原因
在钻孔施工时,钻杆柱通常将自转与公转运动共同完成,钻孔轴线就是其围绕中心,此时钻头钻进角度会随着时间而变化。

如果倾斜面稳定在某个位置不变动时,钻杆柱只做自转,导致钻具轴线远离设计轴线形成弯曲。

下面将从分析钻孔弯曲产生的具体原因。

1.1地质构造原因
地质构造是产生钻孔弯曲的主要原因,地质构造决定了岩层软硬程度,那么必然会对钻孔施工有较大影响,并且地质构造原因通常不可避免,只有提高施工技术来降低其影响。

地质构造原因主要包括两方面:一方面是岩石构造因素。

岩石自身就有其度的的构造特征,不同岩石在层理与片理等方面有很大差别,所以对钻头的阻碍程度也会有所不同,如果是破碎率较低的岩石,钻头会顺着岩层倾斜方向钻入,那么就会形成与层面垂直的钻孔弯曲。

另一方面是岩层软硬相互交错。

钻孔通常是以锐角穿透层软硬交错的岩层位置,从软岩层穿过硬岩层时,二者的分抗破碎能力有差别,导致钻具向着垂直于层面垂线方向运动,而上方钻具是处于坚硬岩层中,会阻碍钻具偏离,钻头基本上向着原有的方向钻进,这样会导致上下层钻具的钻进方向偏离,形成钻孔弯曲。

1.2技术条件原因
技术原因相对于地质构造原因影响程度较小,是可以通过人为
因素来减少的。

钻孔施工前,对场地缺少清理及平整等基本工序,导致钻机基础不稳,立轴倾斜,未下孔口管及孔口管方向不标准都会形成钻孔弯曲。

钻孔进入时出现钻孔弯曲的技术原因是钻具结构尺寸缺少科学的设计,在实际钻进过程中,考虑到不同条件的需要,钻头直径常常超出钻杆柱直径,此外,在钻进时必然会产生某种程度的扩壁,造成钻具与孔壁间有较大空隙。

钻具时刻都在承受着轴向压力,受上述空隙影响,钻孔柱将形成钻孔弯曲。

钻具越长,被轴向压力压弯的程度越明显,就更容易形成钻孔弯曲。

1.3工艺条件原因
钻进方法选用有差别必然会导致岩石破碎机理形成有差异的孔壁间隙,产生孔壁间隙最大的是采用钢粒钻,所以形成的钻孔弯曲程度最明显。

硬质合金产生的弯曲程度一般,金刚石产生的钻孔弯曲程度最小。

钻进参数决定了钻孔的弯曲程度,钻压太大,导致钻具弯曲,钻头会向孔壁侧靠拢,那么钻具和孔壁摩擦阻力加大,钻具不在做公转,钻具有一定的偏离,形成钻孔弯曲。

转速太快,钻杆柱离心力也会加大,那么钻具的横向振动就会加大,造成孔壁间隙加大;而转速不够,钻具和孔壁就会研磨,也能增加孔壁间隙。

2钻孔弯曲预防
2.1结合地质构造设计钻孔
根据勘探网确定钻孔位置,保证钻孔垂直于岩层层面及岩层走向。

对于那些地质条件不好的地层,因为钻具自重导致斜孔出现垂
直方向的弯曲,所以要尽量采用垂直钻孔。

对于软硬交错复杂的地层,要求设计钻孔的方向尽量和层理面垂直。

2.2合理安装钻具,提高钻孔质量
在钻具安装前要清理好场地,确保钻具安装时平稳,钻机钻塔要对准,立轴倾角方向要严格按照设计规范安装,倾斜方向要符合设计方位角度要求,此外,在施工过程中要结合钻孔进程适当调整,这样才能保证设计与实践相结合,设计方案只是一草参考方案,具体施工还是由实际条件决定。

2.3选择科学的钻具结构
选择科学的钻具结构,能够为钻具规范的同心度提供保障,增加钻具的韧性,有效降低钻具和孔壁间的空隙,能做到孔底加压,能够达到提升钻具稳定性及导正的目的,优化下部钻具的弯曲倾向,切实起到了预防钻孔弯曲的作用。

3钻孔弯曲纠正对策
如果钻孔弯曲程度已经超出允许范围,对后期的工作有很大的不利影响,那么就需要对这些钻孔进行纠正,目前常见的纠正方法有下面几大类。

3.1上漂法纠正
钻具在钻进时会有自然上漂的倾向,上漂法就是将其加以利用,把较大的规格的钻头套在较小一级直径的岩心管构成新形式的钻具,岩心管通常使用短心管,可以结合实际调整钻压和冲洗液量,
来增加孔壁间隙,提供钻具上漂条件。

2.2下垂法纠正
下垂法就是所谓的吊着打,就是应用底钻钻进的手段,确保钻具在重力的作用下竖直进入,能有效减少钻孔弯曲。

特别是在地质构造偏差条件下使用更为有效,在其他地层,可使用重组式钻具等手段逐步使钻具沿设计钻孔方向下沉。

2.3封孔重开法纠正
如果顶角与方位角存在很大偏离时,普通的纠正方法根本不能起到作用,应该采用封孔重开法进行钻孔弯曲纠正,其具体步骤是在弯曲的钻孔中注入一定量水泥,再用导向钻具重新开孔,这种方法在中硬岩层中有很好的效果。

3结论
总之,在整个钻孔施工中,会有很多影响因素存在,那么必然会产生钻孔弯曲。

虽然我们不可能完全消除钻孔弯曲,但是可以采取合理的预防措施及纠正策略,尽量减少钻孔弯曲的产生,这对提高钻孔施工质量具有很重要的意义。

参考文献
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[2]蔡义刚,奚方喆,程红战.钻孔弯曲的原因及防治措施[j].商品与质量·学术观察,2011,15(7):139-141.
[3]田守强,苏岩.不同地质条件下钻孔弯曲规律及防斜措施[j].大科技·科技天地,2010,16(8):233-235.
[4]胡燕群.钻孔弯曲的预防及其纠正方法研究[j].技术与市场,2011,13(7):241-243.。

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