地质钻探施工方案

地质钻探施工方案

1、地盘平整

根据地质设计钻孔的方位、顶角，使用木桩确定孔位和方位角，并用水泥砂浆固定，修建10×10m2的平整地盘，钻塔底座填方部分不得超过塔基面积的四分之一，孔深大于600米时塔基不许安装在填方部位上，地基靠山坡一边的坡度要适当。岩石坚硬、稳固时，坡度不得大于80度；地基松散不稳定时，坡度不得大于45度，并要除掉活石，必须保证边坡稳定。

2、钻探设备的安装

（1）在安装钻塔时必须在技术人员的指导下，找正方位使塔底的轴线与之重合，根据顶角计算出前后车的距离，确定钻机立轴的准确位置，使天车中心、立轴中心线与孔位在同一直线上。

（2）安装钻塔时，必须在机长的统一指挥下进行，所有参与安装人员都必须戴安全帽。在塔上工作时必须系牢安全带，穿平底的橡胶鞋，工具、螺栓放在工具袋内，塔下人员不得与塔上人员同时工作。

（3）机枕下面要挖平夯实，塔柱下面要垫上硬木板，保证塔座稳固周正，塔身的构件要齐全，螺栓紧固，拉好绷绳，披上塔衣，并要安装好避雷针，且测得电阻符合要求，钻机要安装牢固，顶角测定准确。

（4）夜间或刮六级以上的强风以及雷雨、雪、雾天气时，禁止安拆钻塔。同时要做好防洪、防风、防火工作。

3、钻进方法及钻孔结构的选择

根据岩石的可钻性、研磨性、完整程度，我们决定使用金刚石绳索取芯，孕镶金刚石钻头和扩孔器的钻进方法。

18个钻孔中有2个钻孔穿过断层，预计断层深度为100米到400米之间，约900米，一定程度上给钻探施工造成漏水、坍塌等施工困难。为确保钻孔能顺利钻进，我们确定钻孔结构采用三级结构二级套

管，开孔口径110毫米；钻进一定深度后，根据现场施工实际情况，先下φ108毫米井壁管，然后改用φ91毫米的口径，钻进到完整基岩后，然后下φ89毫米的井壁管。最后改用φ75毫米口径钻进至终孔。钻孔结构大样图如下：

钻孔结构大样图

××××××××

×××××φ110 mm××××××

×××××××××××

××××××××

+ + + + + + + + + +

+ + + + + φ91 mm + + + + + +

+ + + + + + + + + + + +

+ + + + + + + + +

φ75 mm

4、开孔钻进

开孔前先将孔口的松散层挖一个1立方米的坑，再用水泥打平，待水泥凝固后方可开钻。

（1）使用膨润土配制优质泥浆，在配制时加入2%的纯碱，搅拌30分钟，然后测试泥浆性能，使其达到如下要求：

比重：1.10-1.20

泥皮厚度：小于1毫米

失水量：小于5毫升/分钟

胶体率：大于90%

（2）开孔时用φ108的金刚石钻头钻进，把立轴下卡盘拧紧，使钻具稳定，保证孔位、顶角及方位角准确无误后开钻，钻进时要轻压慢转。

（3）开钻后用φ110钻具钻进，当进入断层后，采用跟管钻进的方法钻进穿过断层后下108井壁管。在下管前先向孔内投入适量的粘土球，使套管底部密封，套管下完后用胶皮板套住套管上部，保证泥浆不漏入套管外壁。然后改用φ89mm的钻头钻进。

（4）φ89mm钻头钻进到比较稳定完整岩层时停钻，下φ89mm的套管，方法同上，然后使用φ75mm的绳索取芯钻具正常进行。

5、金刚石钻头、扩孔器的选择和使用

金刚石的品级，金刚石钻头与扩孔器的规格、性能必须符合《DZ2-78地质岩芯钻探金刚石、扩孔器》标准。

（1）应根据岩石的可钻性、研磨性和完整程度来选择钻头、扩孔器的类型、金刚石粒度和浓度及胎体硬度。在坚硬的、可钻性级别高的和裂隙发育、破碎的岩石中钻进时，应选用细目数孕镶钻头、扩孔器。在中硬的可钻性级别低的和均质、完整的岩石中钻进时，应选择粗口数孕镶的钻头、扩孔器。在研磨性弱的岩石中钻进时，应选择软胎体的钻头、扩孔器。

（2）钻头与扩孔器及卡簧之间的配合

1）、扩孔器外径要比钻头外径大0.3-0.4mm，岩石坚硬时应采用下限值。

2）、卡簧的自由内径应比钻头内径小0.3-0.4mm。

3）、钻进时，应按钻头和扩孔器的外径大小排好顺序轮换使用，即先用外径大的，后用外径小的；对于钻头来说先用内径小的，后用内径大的。

（3）金刚石钻进技术参数

1）、钻头压力

应根据岩石的可钻性、研磨性、完整程度、钻头底唇面积、金刚石粒度来选择钻压。孕镶钻头按单位底面积压力40-80公斤/cm2计算。

2）、钻头转速

正常钻进时，应在机械能力、管材强度允许的前提下，尽可能提高转速。在孔深、弯曲、超径的情况下转速应适当降低。

3）、泵量与泵压

在转速较高，钻进速度较快，岩石研磨性较强，岩石颗粒较粗时，应选用较大泵量，反之则泵量应减小。金刚石钻进时泵压损失较大，正常情况下泥浆泵管路系统、双管和钻头的泵压损失为3个大气压左右。每百米钻杆约损失两个大气压。钻进时必须随时观察泵压变化，严防送水中断和钻具中途泄露。不允许用三通水门调节泵量。