矿山大口径排水钻孔施工工艺探究

1、矿山大口径排水钻孔施工工艺探究摘要：旨在在水害发生第一日期抢救井下人员生命财产平安，就总需在很短的日期将井下突水排出地面。笔者关键概述了西部某矿大口径排水钻孔施工进程以及钻孔成孔后下放大口径套管进程的假设干工艺、困难，为以后的大口径钻孔施工积累珍贵体会和心得。关键词：矿山；钻孔施工；过采空区1整体设计计划1钻孔设计。本排水孔项目孔深550m，下放426mm×12mm无缝金属管，最后裸孔孔径要超过钢管直径，设计为550mm，因裸孔孔径过大无法一次施工实现，要经过导孔+两级扩孔后最后成孔。2钻进进程中导孔+两级扩孔的钻具完善组合。出发点孔：190mm镶齿合金钻头，159mm加重钻杆4单根

2、，89mm钻杆+方钻杆。一级钻孔：350mm镶齿组合钻头，178mm加重钻杆4单根，159mm加重钻杆2单根，89mm钻杆和方钻杆。两级钻孔：550mm镶齿组合钻头，178mm加重钻杆4单根，89mm钻杆和方钻杆。2施工关键环节及要素1钻孔冲洗液。本项目钻进运用泥浆作为钻孔冲洗液。泥浆为低固相聚合物泥浆，要求泥浆具有不低的携带和悬浮岩屑的能力。钻孔泥浆配制。运用泥浆土粉、碳酸钠、纤维素、烧碱NaOH和清水开展配浆。钻孔泥浆性能。泥浆性能要求：钻孔泥浆粘度控制为25S35S，泥浆失水量3钻孔穿采空区施工施工中发现从地面启动66m220m处有多层煤。因20世纪90年代非法开采小矿泛滥存在盗采行为，

3、本排水孔施工进程中遇到数次掉钻情况，遇到了多层采空区，最大的一层落差0.5m，采空区的产生使钻孔的施工难度增长。1钻孔过采空区的关键不好处理的问题。采空区内地质条件复杂无法成孔，钻孔钻进进程中孔壁不巩固，如果处理不当容易产生孔内事故。钻孔过采空区时，总需先对采空区开展治理，保证对钻孔平安短少影响时才可以运用，会耽搁很多的日期来处理，导致整体施工工期的滞后。2结合本次施工遇到采空区的治理。采空落差小、轻微漏失。按照泥浆泵排量算出各小时的漏失量，适量参加泥浆堵漏性能调节剂，增长泥浆的粘性，用泥浆泵打入孔内开展循环；直至漏失量小到不影响钻进方可正常钻进。采空落差中等、中度漏失。选用当地一个胶泥土，制

4、作很多的黏土球外面包裹后使用孔内，下钻捣实，捣实面要高于漏失段10m，配合配制好的堵漏泥浆平安过采空区。采空落差大、突出漏失。采空区落差大有空腔时，黏土球堵漏无效，向孔内投石子和砂子混合干料5立方，其次下入光头钻杆完全夯实，再运用水灰比0.6:1的高强度水泥浆开展封堵，侯凝36小时，下钻扫孔，如继续漏失那么继续反复以上办法，屡次数次直至孔内返出浆液前方可钻进穿过采空区。4排水钻孔管路下放前准备工作本排水钻孔管路规格550mmx12mm，全孔总体重量60t左右，下放难度很高，关键环节稍有偏差和错误可能导致下管失败，下套管前准备工作要用心细致。1下管前孔内泥浆的完善。扩孔完毕后完善要完全循环，直至

5、孔底岩粉冲洗整洁，并确保钻孔下套管时孔底整洁且孔内不产生异常。泥浆在原有完善的根本原理上再完全合理的参加提升泥浆性能的各种添加剂，保养孔壁避免缩孔径导致下管困难。2通孔、管路试下。为确保钻孔壁标准下管顺利，下管前运用钻杆下放长约20m的426mm×12mm套管到孔底开展试下，保证孔内平安高低无阻。3套管底部浮力塞设计。浮力塞关键结合下放排水管安装运用，在第一根入井的426mm×12mm管路底端内部加工如下图的浮力塞，其作用是增长孔内泥浆对套管的浮力，减小套管悬重，以满足钻塔的吊拉能力。固管注浆时，泵压促进浆液压在浮力塞底板，逆止阀弹簧拉伸，浮力塞呈敞开状，浆液经钻杆和浮力塞

6、上正反接头、逆止阀和提前割好的浆液返流口，进入管路与孔壁的环形空间返出地面。浮力塞上部的正反接头适合连接钻具，在浮力塞下面加工几个孔眼，留作固管用的出浆口在套管底口塞入木塞做出发点。5套管下放工艺及连接办法1割洞穿杠和升降机提吊工艺。大口径套管本身重量很大，难以运用吊卡提高、管间丝扣连接等常规办法下放，须运用焊接割洞穿杠法。第一将套管上端3m处部位割两个对称的108mm圆孔，割洞处打坡口增长接下来焊接面积。用不小于89mm实芯金属绳穿过圆孔，将套管放于孔内，钢杠卡在钻机转盘面上，解开绳后拉起另一根套管，底部对准入井套管的顶部，两根套管对中后开展焊接，焊接好后再提起套管，抽掉钻机转盘面上的钢杠，

7、焊接封死两个穿杠圆孔，下入孔内一根套管，以此类推，直至套管全部下放完。2套管焊接工艺。下管时全部套管两端打6mmX6mm的坡口，有利于增长焊接面积。运用铅锤、水准仪，保证套管之间的同轴度和直线度。焊条选用高标号、高强度焊条确保管路焊接平安。套管焊接的接缝两侧在焊接前用钢丝刷仔细刷几遍，确保接口的整洁，提升焊接的强度。在角焊时要关注保持正确的焊条视角，运条速度及手势要按照焊脚尺寸而定。3管路下放速度及平衡浆液的补充。下放套管进程中，会在达到一定内涵后会产生浮力超过套管自重，下放套管前就应按照浮力公式和泥浆比重精确计算套管内回灌泥浆的重量。保持下管重量始终超过浮力，使管路顺畅下放。6套管封固办法套

8、管下放到孔内设定位置后管路内下入89mm钻杆，钻杆头公扣与套管底部前期安装的浮力塞上部反丝相连，将泥浆泵与输浆管路连接好。按比率配制浆液配合，搅拌均匀后翻开阀门，水泥浆液流入储浆池。浆液运用泥浆泵、输浆管路、浮力塞，再经管路与孔壁的环形间隙流返出地面后可视为固管质量达标，等候凝固72小时候可转入将来工序。7结论施工矿山大口径排水钻孔施工时难以保证一次成孔，应当先行小口径出发点钻孔施工，出发点钻孔是施工中的重中之重的局部，切记运用仪器控制孔的垂直，偏斜度控制在最小范围。其次按照现实地层情形分级扩孔，分级扩孔时要合理调配钻孔泥浆，避免钻孔产生掉块、卡钻、孔壁因失水缩径；如遇下套管内涵较深时，下管前解决套管开展侧向抗水压强度等巩固性