钻孔施工技术要求

一、地质，钻探工程质量要求
钻孔施工过程中，工程质量严格按颁发的《煤炭地质勘察钻孔质量标准》执行。

1、钻孔定测：按设计钻孔位置采用手持GPS测量进行实地定位，由于实际情况需要移动
孔位，必须经招标人批准后方可做适当移动。

钻孔结束后使GPS正式准确定测。

2、钻具丈量：钻孔钻进中，每百米进行一次丈量。

孔深误差井深500m以内不大于0.25m，
500m以上不大于0.05%，终孔后进行钻具丈量，各次丈量要进行合理平差。

3、终孔直径：钻孔直径半径深度：第四系（5.00m），但必须进入中等风化基岩1.00m。

直
径φ426mm，钻孔终孔直径不得小于195mm，终孔深度要求：钻进寒武系上统150m，，满足水文孔要求。

4、钻进方法：回转钻进
5、循环液：下入套管进入奥灰层段后必须清水钻进。

6、岩芯采取率：岩芯采取率不小于75%。

7、孔斜：钻进过程中每50m进行一次测斜、纠偏，钻进中要求靶域控制，钻孔开孔至终孔，
孔斜水平投影偏斜值在半径20m的靶域内，钻井质量要求达到《煤炭地质勘查钻孔质量标准》甲级孔要求。

8、简易水文观测：施工钻孔全部要求进行简易水文观测，在提钻后下钻前观测水位一次，
钻进过程中每小时观测冲洗液消耗量一次，遇涌（漏）水位层，详细记录其深度。

要仔细观测奥灰水的漏水情况及导水高度。

9、地质编录：全孔进行地质编录，钻孔地质编录应按ZD/T0078-93《固体矿产勘查原始地
质编录》执行，包括岩芯采取率、观测RQD值、裂隙频率（条数/米）随深度的直方图。

10、岩芯编号装箱：岩芯要认真编号，并按顺序装箱。

岩芯箱统一按下列规定依次编号：顺
序号+回次号。

岩芯长大于5cm者都要按回次顺序进行编号（编号一律用红油漆）。

二、水文地质工作要求
1、止水：对非抽（注）水层段要进行严格止水，避免不同含水层之间发生水力。

考虑到奥
灰顶面起伏不平，故下套管需进入奥灰不小于2m（具体深度要求根据实际情况确定），水泥止水段必须全封闭。

扫空后，在套管内注满清水，连续观测4小时，要求水柱每小时降低不超过20mm，否则重新止水。

2、洗井：采用活塞机机械洗井后，采用焦磷酸钠处理泥皮，要求抽水孔以水清为准，具体
方法：
（1）下完套管后，逐步用清水替换泥浆；
（2）用钢丝刷上下拉动洗井；
（3）洗井后向，孔内注入8‰焦磷酸钠溶液浸泡12～24小时，再用清水洗井；
（4）用压风机或提桶、水泵进行试验抽水；
（5）试验抽水后，进行正式抽水试验；
3、抽水试验层段：本次计划进行单孔稳定流抽水试验，分三个试验段：
（1）上马家沟组灰岩含水层段；
（2）下马家沟组灰岩含水层段；
（3）寒武系白云岩含水层段；
（如果不能进行抽水试验时，要孔内注水测试）
4、抽水试验
（1）在正式抽水前均应做试验抽水。

试验抽水前，应对抽水层（段）反复进行抽洗，直至孔内出水澄清时为止。

（2）试验抽水应做一次最大的水位降深，初步了解水位降低值与涌水量的关系，以便正式抽水时合理选择水位的降深。

试抽过程的全部资料必须有正式记录。

（3）抽水试验获得自然水位，试验过程中，严禁抽出的水就地排放造成回渗或倒灌，注意观测地面塌陷、沉降现象。

（4）应进行三次水位降深。

其中最大下降值可按抽水设备最大能力，其中两次下降值分别为最大下降值的1/3和2/3，先抽最大降深，（如果水量很小，q＜0.1l/sm，尽机械的能力做一次最大能力降深）。

（5）抽水时间与稳定时间要求：
①第一次水位降深的延续时间不得少于24h，其余各点降深的延续时间不作具体规定。

②各点降深的稳定时间必须在8h以上。

（1）静止水位和恢复水位观测要求：
①正式抽水前和正式抽水结束后，均应进行静止水位和恢复水位的观测，观测过程中，
严禁提水的方法帮助稳定。

②观测时间：开始按1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15min的时间间隔观测，以后每
隔30min观测一次，直至稳定。

③静止水位和恢复水位，符合下列条件之一时，方可停止观测。

a、连续三小时水位不变；
b、水位呈单向变化，连续四小时内每小时升降不超过1cm；
c、水位呈锯齿状变化，连续四小时内升降最大差值不得超过5cm；
d、采用压力表观测时，连续八小时指针不动‘
e、达不到上述要求，但总观测时间已超过72小时，一般可停止观测。

（2）水位、流量观测要求：
①试验抽水与正式抽水的水位和流量均应在同一时间观测。

②流量观测方法应根据流量大小选择。

流量不大时，可采用容积法。

水箱的容积一般不
小于1m3。

流量较大时可采用堰测法，管道流量计、流速流量计、自记流量计等方法。

③当抽水尚未达到目的以前，因故中断抽水时，则应观测恢复水位，待水位达到稳定后
再重新抽水。

④抽水前及抽水过程中，应经常校正测绳的深度符号，若发现误差应及时修正。

（3）其它要求：
①抽水试验应连续进行。

如抽水中断，而中断前抽水已超过6小时，且中断时间不超过
1小时，则中断前的抽水时间仍可计入延续时间内，否则一律作废。

在中端抽水时间内，应按观测稳定（静止）水位的要求观测水位，直至重新抽水为止。

②水温、气温的测量，应在抽水过程中每隔2小时同时观测一次（应与流量、动水位的
观测相应），其精度要求为0.5℃。

测温时，温度表应放在空气通畅、背阴的地方，严禁放在日光直射和其它影响温度变化处。

③在抽水过程中，必须随时绘制Q=f（S）及q=f（S）曲线，以便及时发现和纠正抽水发
生的错误。

④水样应在降深结束前按设计要求采取，其方法按有关规程要求进行。

⑤抽水过程中因机械故障、人为因素等各种原因造成抽水试验终止，或达不到设计要求，
工程师可根据具体情况在现场予以解决，并记录在案。

⑥根据钻探施工进度安排进行抽水试验。

抽水设备一定要和抽水含水层富水性、补给程
度及流量匹配。

抽水试验前，水文地质人员应对抽水设备的安装质量、测量水位、水量、水温的各种测量仪器工具全面检查和校检，合格后方能开工。

（4）试验资料整理要求
①抽水过程中，必须及时、完整、准确的记录各项观测结果。

如发生错误时，应及时划
改，严禁涂改。

对各项观测资料应随时进行检查。

每段抽水结束前，应算出稳定阶段
内水位降低和涌水量的平均值及其变化幅度，并计算单位涌水量。

②抽水结束后，应及时整理并提出如下资料：
a、整理、校对原始资料，计算水位标高、水位降低值、涌水量及单位涌水量等各种数据。

b、编制抽水试验综合成果图，内容包括：水位和流量过程曲线、水位和流量关系曲线、抽
水成果、水质化验和水文地质计算结果；抽水层（段）岩层柱状、钻孔结构（包括过滤器位置和规格）图等必要资料。

5、注水试验：受目前抽水设备能力限制，能够进行抽水试验的最大水位深度为350米，而
区域奥灰水位标高约为546米，以超出抽水设备能力，不易进行抽水试验，故拟采用注水试验，获得渗透系数等水文地质参数。

注水试验依据《水力水电注水试验规程SL345-2007钻孔常水头注水试验》，具体要求如下：
①钻进不准使用泥浆钻进，这是因为使用泥浆钻进在孔壁形成泥皮影响岩层的渗透性，
所以进行注水试验因采用清水钻进。

孔底沉淀物厚度不应大于10cm，应防止试验段岩层被扰动。

②在进行注水试验前，应进行地下水位观测，水位观测间隔为5min，当连续2次观测数
据变幅小于10cm时，水位观测即可结束，用最后一次观测值最为地下水计算值。

③试验段止水可采用栓塞等止水方法，保证止水可靠。

④试验段隔离后，影响套管内注入清水，使套管内水位高出地下水位一定高度（或至孔
口）并保持固定不变，用流量计或量筒量测注入流量，应按表5.4.2进行记录。

⑤量测应符合下列规定：
a、每隔5min量一次，连续量测6次；以后每隔20min量测一次并至少连续量测6次。

b、当连续2次量测的注入量之差不大于最后一次注入流量的10%时，试验即可，取最后
一次注入流量最为计算值。

⑥当试验段漏水量大于供水能力时，应记录最大供水量。

三、采样及测试
水样：
本次施工所有水文孔在每次正式抽水试验或放水试验后各取水样一个，进行水质全分析化验（包括侵蚀二氧化碳分析）、地下水示踪试验和同位素化验。

（1）、水质取样：水文勘探孔钻至目的含水层进行水质取样时，应采取抽水或提水的方式清理钻孔中的混合水，确保有效取到含水层的标准水样。

（2）、测试项目：水质全分析测试指标主要有PH值、矿化度、总硬度、总碱度、K+、Na+、Ca2+、Mg2+、HCO3-、CO32-、Cl-、SO42-、Fe2+、Fe3+、NH4+、NO3-、F-、可溶性SiO2，水质取样后要尽快的进行测试分析。

太原组灰岩水、奥灰水增加同位素分析项目：氘、氧-18、氚。

四、施工顺序
1、开孔用Φ311复合片无芯钻头钻进，进入基岩2米后下入Φ426表套并用水泥固封；
2、用Φ133取芯钻具钻进至奥陶系上马家沟组底界，下入Φ325止水套管，进行上马家沟组
含水层抽水试验或注水试验；
3、用Φ133取芯钻具钻进至下马家沟组底界，下入Φ273套管进行止水。

进行奥陶系下马家
沟组抽水试验或注水试验；
4、用Φ133取芯钻具钻进至终孔，下入下入Φ195止水套管。

5、从开孔到终孔下入套管依次为：
地表～基岩界面下2m，下入Φ426套管；
基岩界面下2m～上马家沟组底界，下入Φ325套管；
上马家沟组底界～下马家沟组底界，下入Φ273套管。

下马家沟组底界～终孔，下入Φ195套管。

五、测井工作
1、测井工作的任务：本次设计施工的钻孔进行物探测井，全孔要求数字化测井，以确定岩
层的深度、厚度及结构，划分含水层深度及厚度，提供系统测井及孔斜等资料，岩芯取芯率低于75%时，应增加声速测井并进行岩芯解释作为补救措施，测井质量应符合《煤炭地质至勘查钻孔质量标准》甲级孔要求。

2、采用测井参数；
地层测井参数包括：视电阻率、人工伽玛、自然伽玛、井径、井斜；奥灰地层进行水文地质测井，并增加奥灰水原始水文测试，异常水温可以作为以后奥灰突水后敏感性指标。

测井参数包括：视电阻率、人工伽玛、自然伽玛、井径、井斜，要求解释出地层岩性、井径、井斜、岩溶裂隙发育程度。

六、其它要求
1、孔斜预防
（1）、坚持开孔验收制度，对机械的稳固程度及钻机立轴角度进行检查和校正，并保证体引器、立轴及孔口中心位于同一直线上。

（2）、严禁使用已旷动的立轴导管和已弯曲的立轴钻杆。

（3）、开孔后下置的孔口管，必须与立轴同心并固定牢固。

（4）、开孔时应逐次加长岩芯管，直至正常长度，随孔深增加钻铤，直至钻铤总重量超过所需钻压的20～30%为止。

（5）、必要时可采用同心偏重钻铤防斜。

（6）、在保证泥浆畅通及孔内安全的情况下，尽量减小粗径钻具与孔壁的环状间隙，使用刚直、长的钻具，以增强粗径钻具的稳定性和垂直性。

（7）、在岩层倾角较大，破碎带及软硬互层的岩层中钻井时，应适当控制钻压和钻速，换层时应轻压，慢转钻进。

2、钻进操作中应注意事项
（1）、当钻头下入孔内距孔底0.5m时，应缓慢开泵，并轻压慢转到孔底，待钻进正常后再调整所需技术参数。

（2）、正常钻进时，不得无故提动钻具，当孔内发现异常时，应随及判断原因，及时处理。

（3）、必须保证孔底清洁，当孔底残留硬质合金较多时，必须专门捞取或磨灭。

（4）、当孔底残留岩芯0.30m或岩芯脱落时，应使用旧钻头捞取或处理。

（5）、下钻具遇阻或采取岩芯时，严禁猛墩钻具。

3、为实现优质、高效、安全生产，平时必须做好基础工作：
（1）、上下钻具时要检查钻具的磨损程度，不合格者要及时更换，保证下入孔内的钻具不跑水、不断杆、避免断杆和烧钻事故。

（2）、扶杆人员叉好垫叉，拧卡头人员必须拧紧卡头，避免窜杆。

（3）、为加强钻进、柴油机和泥浆泵的日常维修和保养工作，做到不缺油、油质符合要求，不带病运转，避免因机械故障引起孔内事故。

（4）、必须使用好的泥浆泵，保持孔底清洁，避免因停钻造成埋钻事故。

（5）、严禁在孔内警方静放钻具，因机械故障停钻时间较长，必须先将钻具提到安全的孔段。

（6）、使用的各种工具，必须拿好，不用时放回安全的地方，避免将工具垫叉等掉进钻孔内。