2018一建《矿业工程》教材：立井井筒钻井施工法

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2018一建《矿业工程》教材：立井井筒钻井施工法

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1G416024 立井井筒钻井施工法

钻井法凿井是利用钻井机(简称钻机)将井筒全断面…次钻成，或将井筒分次扩孔钻成。我国目前采用的多为转盘式钻井机，其类型有 ZZS- l_ ND-L SZ-9/700 AS-

9/500 BZ-l L40/800 型等。

钻井法凿井的主要工艺过程有井筒的钻进、泥浆洗井护壁、下沉预制井壁和壁后注浆固井等。

一、井筒的钻进

井筒钻进是一个关键的工序。钻进方式多采用分次扩孔钻进，即首先用超前钻头一次钻到基岩，在基岩部分占的比例不大时，也可用超前钻头一次钻到井底;而后分次扩孔至基岩或井底。超前钻头和扩孔钻头的直径一般是己固定的，但有的钻机(如 BZ-l 钻机)可在一定范围内调整钻头的钻进尺寸。这样就可以选择扩孔的直径和次数。选择的原则是，在转盘和提吊系统能力允许的情况下，尽量减少扩孔次数，以缩短辅助时间。

钻井机的动力设备，多数设置在地面。钻进时由钻台上的转盘带动六方钻杆旋转，进而使钻头旋转，钻头上装有破岩的刀具可进行旋转破碎岩石。为了保证井筒的垂直度，一般都采用减压钻进。即将钻头本身在泥浆中重量的 30%~60% 压向工作面，使得刀具在钻头旋转时可破碎岩石。

二、泥浆洗井护壁

钻头破碎下来的岩屑必须及时用循环泥浆从工作面清除，使钻头上的刀具始终直接作用在未被破碎的岩石面上，提高钻进效率。

泥浆的另一个重要作用就是护壁。护壁的作用，一方面是借助泥浆的液柱压力平衡地压;另一方面是在井帮上形成泥皮，堵塞裂隙，防止片帮。为了利用泥浆有效地洗井护壁，要求泥浆有较好的稳定性，不易沉淀;泥浆的失水量要比较小，能够形成薄而坚韧的泥皮;泥浆的秸度在满足排渣要求的条件下，要具有较好的流动性和便于净化。

泥浆沿井筒自上向下流动，洗井后沿钻杆上升到地面，这种洗井方式叫作反循环

洗井。

三、沉井和壁后充填

采用钻井法施工的井筒，其井壁多采用管柱形预制钢筋混凝土井壁。井壁在地面制作。待井筒钻完，提出钻头，用起重大钩将带底的预制井壁悬浮在井内泥浆中，利用其自重和注人井壁内的水重缓慢下沉。同时，在井口不断接长预制管柱井壁。接长井壁时，要注意测量，以保证井筒的垂直度。在预制井壁下沉的同时，要及时排除泥浆，以免泥浆外溢和沉淀。为了防止片帮，泥浆面不得低于锁口以下 1m

当井壁下沉到距设计深度 1~2m 时，应停止下沉，测量井壁的垂直度并进行调整，然后再下沉到底，并及时进行壁后充填。最后把井壁里的水排净，通过预埋的注浆管进行壁后注浆，以提高壁后充填质量和防止破底时发生涌水、冒砂事故。