第一篇:广西地质矿产勘查开发局固体矿产岩心钻探封孔作业操作细则
广西地质矿产勘查开发局固体矿产岩心钻探封孔作业操作细则
一、钻孔封孔通知书。钻孔终孔后,矿区地质组按有关规定给施工单位下达钻孔封孔通知书。通知书应详细注明封孔孔段、封孔材料、封孔方法及注意事项。
二、钻孔封孔技术指示书。由钻探技术人员或机长按钻孔封孔通知书的具体要求,编制有详细的钻孔封孔技术方法与操作方案的钻孔封孔技术指示书,交当班班长实施。
三、实际封孔时的应注意事项(以采用水泥作为封孔材料为例):
1、洗孔:采用泥浆钻进的钻孔,应根据实际情况自下而上清洗封闭孔段上的孔壁泥皮。根据实践经验,一般采用稀泥浆洗孔为好,以防止用清水洗孔导致孔壁坍塌,从而影响钻孔的封闭质量。
2、架桥:这是封孔位臵是否正确的关键工序。一般常用1.0~1.50m长有杉木制成外径比钻孔口径小一些、外边钉上2~3排钢丝倒刺、下头削成圆锥形、上部锯平并钉上较钻孔口径大一到二级的胶皮(防止水泥浆漏失),用钻杆送到预定位臵。
3、材料:必须使用425标号以上存放期不超过三个月的新鲜水泥作为封孔材料,过期或者结块的水泥禁止使用。
4、水灰比:水灰比直接决定封孔成败。实践证明,水灰比不能大于0.5(水灰比即水与水泥的重量比)。因此,在封孔操作中要严格控制用水量,用水一定要过称或用称过的水桶来量。
5、灌注方法:灌注方法选择是否恰当也是封孔成败的关键之一。实践证明:除没有水位的干孔可采用孔口倒入法外,其余钻孔在封闭时均应采用泵灌法,否则难以保证封孔质量。
6、灌注:灌注钻具一般不带粗径钻具(特别是采用金刚石钻进时),以防止灌注时钻具被卡;灌注钻具出口一般离桥面0.5m为宜;灌注时一般不要随意提动钻具,如灌注段长且泵压过高时可适当提动钻具,但不能提离水泥浆液面。
7、水泥用量的计算:常用计算公式为W=KVQ,式中W—水泥用量;K—附加系数,一般取1.2~1.4;V —灌注段理论容积,V=0.785D2h,D为钻孔直径,h为灌注段长度;Q—配制1公斤水泥浆的水泥用量,Q=γ水泥/(1+mγ水泥),γ水泥为水泥比重,常用3.05~3.20,m为水灰比。
但在实际使用中,要根据被封孔段的岩性与钻孔口径来决定。经验数据是:
¢56金刚石钻进钻孔每包水泥可封8~12米; ¢76金刚石钻进钻孔每包水泥可封6~10米; ¢91金刚石钻进钻孔每包水泥可封3~5米; ¢110金刚石钻进钻孔每包水泥可封2米左右。
8、替水:灌注完后,用一定数量的清水把钻具和管路中的水泥浆压出即替水。但替水量的控制是非常重要的,常用的计算公式如下:
V=K(L-l)Q+V地
式中:V—替水量(公升);L—钻杆长度(米);l—静水位距孔口距离(米);V地—地面管路容积(约40至50公升);Q—每米钻杆容积(¢50钻杆每米1.20公升,¢42钻杆每米0.80公升);K—压水系数,常取0.8。
当把这些清水压完即可提钻,将钻杆提离水泥浆面一定高度后即可清洗钻杆和管路。
9、候凝:候凝的目的是探孔。因此,为缩短候凝时间,常在水泥浆中加入氯化钠或三乙醇胺等速凝剂,其加量为水泥用量的0.5%。
10、探孔:探孔是确定封孔位臵准确与否的一个重要工序,经探孔证实封孔位臵准确后方可按设计继续往上封上一层或孔口。一般在候凝8小时后,用带实心脑袋或木塞的岩心管下钻去探孔,钻具快达到预定位臵时应放慢下钻速度,以避免影响水泥浆的终凝强度。
11、两段一并封闭:当需要封闭的二段相隔较近且钻孔口径较小时,为节省封孔的架桥和候凝探孔时间,常采用两段一并封闭的办法。
12、孔口的封闭:当地质要求用水泥封孔口的2—5米时,一般也应用架桥的办法。无水位时,可以采用孔口倒入法封闭,封完后再插入孔口标志。
13、采用套管护壁的钻孔,应先封好套管下部的各封闭段后再起拔套管,以免造成有些孔段无法封闭的质量事故。