提高钻孔垂直度

课题名称：提高钻孔垂直度类型：现场攻关型注册号：鄂东南QC2010-06发表单位：湖北省鄂东南地质大队环宇勘察院小组名称：湖北三鑫注浆止水工程项目部QC小组QC成果报告目录1．工程概况2．QC小组简介3．选题理由4．课题目标

6．开展活动6.1第一轮PDCA循环6.2第二轮PDCA循环P阶段：调查研究、分析现状D阶段：根据对策落实实施针对现状、制定对策C阶段：检查验证A阶段：总结评价C阶段：

检查验证D阶段：

对策实施P阶段：现状调查

制定对策

确定要因A阶段：

总结提高6.3第三轮PDCA循环8．巩固措施8．下一步打算9．测斜现场相关图片…………1

..…………7

…………5

………4…………9………………9…9…13…15…………………17

………………19………………20………………20

………………20……24……23

………………22……25……26..…………34…………35

……365．可行性分析

..…………8

7．效果检查…..…………3011．工程概况湖北三鑫金铜股份有限公司矿山综合防治水工程①副斜井注浆止水工程②桃源铜铁矿民采区帷幕注浆防治水工程③

浅部老空区注浆充填防治水工程工程目的：通过在地面钻孔，将注浆管下入到目标巷道(采空区)，再通过压力注浆对巷道(采空区)进行充填注浆，对围岩裂隙进行注浆固结，达到堵塞涌水通道，固结充填区内的尾砂，切断采空区与生产采场的地下水联系通道，达到防水防渗的目的。工程施工方法：①地面钻孔

②压力注浆2采用新钻机施工施工前桃源尾矿库发生地面塌陷中国黄金集团专家来指导工作3三鑫公司综合注浆防治水工程工地

小组成员8名，都经过了TQC基本知识培训并取得了较好的成绩，各成员具体情况见表1：表12．QC小组简介453．选题理由理由1：钻孔垂直度质量合格是保证整个工程成功的重要环节

三鑫公司鸡冠咀矿区岩溶发育，民采矿井多，钻孔穿越的溶洞及采空区较多，地质情况复杂，易产生孔斜，本工程主要的难点是钻孔垂直精度要求高，若钻孔垂直度达不到设计要求，在方位角不利的情况下，钻孔可能钻不到设计的靶区，后续灌浆及砂浆充填工作无法开展。

巷道或采空区孔斜后钻不到目标巷道或采空区钻机6理由2：钻孔垂直度质量合格是降低成本及保证按期完工的关键该工程有部分巷道注浆孔要求100m控制在0.6度以内钻孔垂直度质量若达不设计要求，要进行重新封孔纠偏，会新形成水泥浆封孔费、纠偏扫孔费等新费用，造成的钻探费用大幅上升，工期延长，严重影响单位的形象和后续工程的展开，钻孔偏斜过大还可能使钻孔钻至相邻巷道，对三鑫公司安全生产造成严重影响。为此,将“提高钻孔垂直度”为本QC小组课题。钻机孔斜后要进行重新封孔纠偏巷道或采空区4．课题目标注：根据《地质岩心钻探规程》16.1.2.2条，直孔施工中每100m顶角偏斜不应超过2度。

钻孔垂直度必须首先达到《地质岩心钻探规程》对钻孔垂直度的要求，在达到该标准的前提下，力争90%的钻孔各个测斜段达到设计任务书对垂直度的要求。7可行性分析各级领导对我们QC小组的工作十分重视。要求我们通过QC活动，积极探索，不断创新，找出一套提高钻孔垂直度的有效办法。小组内有经验丰富的高级工程师及技师，小组成员理论功底扎实，知识结构合理，分工明确。项目要求领导重视小组能力提高钻孔垂直度是保证整个工程成功的关键，是降低成本及保证按期完工的重要要求。目标可以达成5．可行性分析86．开展活动6.1第一轮PDCA循环P阶段：1、调查研究分析现状我们对首先施工的副斜井注浆止水工程测斜结果进行分析，该工程是对副斜井轴线两侧8m各布设一排注浆孔，对副斜井巷道围岩进行注浆加固，为防止注浆孔发生孔斜钻入副斜井巷道，在副斜井上部10m处开始测斜，共对10个钻孔的10个测斜数据进行分析，其中有4个孔顶角超过国家行业标准，测斜结果让我们QC小组触目惊心。合格率仅为60%，检查结果见表2。9注：针对磁性矿区及套管内测斜对普通钻孔测斜仪的偏差影响，为本工程能顺利实施，我院新购了武汉基深测斜仪有限公司生产的CX-6B型陀螺测斜仪，该仪器具有体积小、寿命长、无零点漂移、不用电缆、携带及使用方便等优点。顶角测量范围：0~±60度；精度：±0.1度；方位角测量范围：0~360度；精度：±2度。表2P阶段：副斜井注浆止水工程测斜结果统计表6.1第一轮PDCA循环10注：该工程钻孔垂直度4个钻孔虽然达不到《地质岩心钻探规程》的要求，但基本满足工程设计的要求。表3P阶段：不合格因素统计表

在对测斜数据分析中，我们对4个不合格钻孔垂直度影响因素进行了分类统计，统计结果见表3。6.1第一轮PDCA循环11P阶段：

根据统计结果绘制出钻孔垂直度影响因素排列图（见图2）。从图表的质量情况分析可以看出，钻孔垂直度差主要表现在三个方面：地层溶洞多、换径没采取必要措施和机台地基土质较松软易下沉。图2钻孔垂直度影响因素排列图6.1第一轮PDCA循环12测斜P阶段：

为此，项目部QC小组成员专门召开了专题会议，对存在的问题进行了全面的分析和研究，从人员、钻机、钻具、地层、工艺等五个方面对钻孔垂直度合格率偏低的现状进行了全面分析，对各个因素进行了汇总整理，汇总结果参见因果图（见图3）。从因果图中可以看出，影响钻孔垂直度的因素较多，于是项目部QC小组对目前存在的问题一一列出，为制定对策打下基础。2、针对现状、制定对策

我们对因果分析图中列出的诸多因素进行了研究，制定了相应的措施，并且针对不同的措施实现了定人定时间落实整改，具体措施参见表4。6.1第一轮PDCA循环13图3因果分析图影响钻孔垂直度的因素地层因素钻机因素钻具因素人员因素技术工艺因素溶洞与采空区较多机台地基土质较松软，易下沉钻探设备磨损严重，立轴旷动大

缺少必要的设备操作人员嫌麻烦存在侥幸心理钻探人员技术水平低整改措施无针对性钻压、钻速参数不合理

钻具与孔壁环状间隙大，未配扩孔器未及时测量孔斜未把好安装、开孔关

缺少长钻具粗径钻具未随孔深的延长而加长钻杆弯曲14对策表表46.1第一轮PDCA循环

D阶段：根据对策落实实施15D阶段：根据对策落实实施

QC小组成员为落实制定的措施，到工地召开了专题会议，强调了本课题研究的重要性，传达了鄂东南地质大队对技术创新和技术成果奖励的有关文件。项目部于2010年9月15日召开了全体施工人员大会，会上提出对钻孔垂直度和争创优质工程的有关措施，项目部于9月18日-21日组织了管理人员和技术人员到其它公司鲤泥湖矿注浆止水工程进行了现场观摩和学习，参照这些项目的成功经验，并根据本项目的实际情况制定了相应的技术和管理措施，根据这些措施改进了施工。收获很大。项目部对操作人员、技术人员、施工员和专职质检员进行了详尽的技术质量书面和口头交底。通过一系列的活动，使管理人员、机长和钻探工人都做到心中有数，为确保质量打下了坚实基础。在施工中，通过操作人员自检、质检员验收复核等程序并根据质量标准严格把关，查出问题，及时整改。

6.1第一轮PDCA循环16C阶段检查验证

2010年10月中旬新开工的分项工程---桃源铜铁矿民采区帷幕注浆防治水工程，QC小组对第1序及第2序钻孔垂直度进行了实测实量，测量结果见表5，并和活动前的数据进行了对比。6.1第一轮PDCA循环17表5民采区帷幕注浆防治水工程第1序注浆孔测斜统计表18A阶段总结评价

从表5可以看出，通过第一轮循环，钻孔垂直度有了明显提高，活动前的合格率为60%，活动后的合格率为81.0%(按总测斜次数21点次有4点次不合格计算)，通过缩短测斜间距，及时测斜，发现倾斜加大时采取相应措施，注浆孔终孔时都达到了合格，基本达到了优良的标准，但与项目部争创优质工程的目标还有差距，主要存在以下问题：

1、垂直度有所提高，但个别对垂直精度要求更高的钻孔始终难以达到要求；

2、对不同地层情况采用不同的钻探工艺及钻探参数还有待研究；

3、各班组有人员调动，新操作人员对标准和要求了解不充分；部分管理人员和班组长产生了松懈的思想，侥幸心理依然还存在。

针对出现的问题，小组经过讨论和分析，认为要继续提高质量，必须制定新的措施，主次分明，责任到位。于是，项目部QC小组又进行了第二轮的PDCA循环。6.1第一轮PDCA循环196.2第二轮PDCA循环P阶段：1、现状调查

QC小组于2010年11月19日在工地会议室对存在问题进行了具体讨论，大家一致认为，第一次PDCA循环由于问题多，落实的难度也就较大，对质量管理带来了不便。因此第二次PDCA循环将针对目前存在的主要问题进行攻关。2、确定要因

由于问题较多，大家对这些问题进行了0、1打分（参见表6），从表6中可以看出，影响目前注浆孔垂直度的主要因素主要体现在五个方面：20表6民采区帷幕注浆防治水工程第1序注浆孔影响垂直度要因调查表216.2第二轮PDCA循环P阶段：3、制定对策

针对以上突出的五个问题，QC小组成员又进行了研究，制定了对策（参见表7）。22对策表表76.2第二轮PDCA循环23D阶段：对策实施根据本工地的实际情况，项目部做了以下几个主要方面的工作，以确保活动的开展：

1.对钻机安装进行专项验收，用50cm水平尺及地质罗盘检查机台安装是否水平，主动钻杆垂直度是否达到要求，天车、立轴及孔口三点是否在一条线上，验收合格后才准开钻。

2.检查钻杆钻具垂直度是否满足要求，机场是否配备有各个型号的长钻具，不具备施工条件的机台不准施工。

3.派人对机台开孔进行现场指导，粗径钻具严格随孔深的延长而加长，对怕麻烦不认真执行的机台先进行口头教育，再不执行就采取经济处罚措施。

4.及时测斜，对孔斜较严重的钻孔采取纠偏措施。6.2第二轮PDCA循环C阶段：检查验证

通过以上措施的认真落实，三鑫公司注浆项目部在施工民采区帷幕注浆防治水工程第2序注浆孔之前，提前将CX-6B测斜仪送到生产厂家进行检测与标定，对第2序注浆孔进行了一次全面的检查验证工作，具体的实测实量数据见表8，根据数据计算出垂直度的合格率为100%。24表8民采区帷幕注浆防治水工程第2序注浆孔测斜数据调查表25A阶段：总结提高

通过对表8各注浆孔垂直度的对比分析，可以看出，通过第二轮PDCA循环，注浆孔垂直度较第一次循环有了很大提高，质量管理取得了良好效果。6.2第二轮PDCA循环表8民采区帷幕注浆防治水工程第2序注浆孔影响垂直度要因调查表6.3第三轮PDCA循环

QC小组经过了两次PDCA循环后，注浆孔垂直度基本达到了目的，但是，由于“人员、钻机、钻具、工艺、管理”五个环节的每一个环节都不是静态不变的，而是动态发展变化的，因此，要想在原有的基础上再提高，必须再进行新一次的循环，对出现的新问题和老问题再进行研究分析，找出影响质量的主要矛盾，对这些矛盾有针对性地提出相应的措施，把这些措施认真地加以落实，对完成的产品及时进行检查总结，这样质量才会进一步的提高。因此，每一次的PDCA循环都将会使质量有所提高，但是质量的提高并不是一帆风顺的，有时可能会走弯路，但是总的趋势是向上的，而且是螺旋式或阶梯式地上升，如图4。26图4PDCA质量循环上升图第三次PDCA循环第二次PDCA循环第一次PDCA循环质量台阶6.3第三轮PDCA循环27

QC小组对浅部老空区注浆充填防治水工程又进行了第三轮的PDCA循环，对11个注浆孔进行了42次测斜，平均顶角为0.7度，最大的也只有1.3度，经过大家的共同努力，质量都达到了预期目标。浅部空区注浆防治水工程注浆孔测斜数据调查表(1)表96.3第三轮PDCA循环28浅部空区注浆防治水工程注浆孔测斜数据调查表(2)表96.3第三轮PDCA循环297．效果检查60%90%100%目标达到了30图5活动前后效果图

经济效益三个子项目从2010年6月29日开工，于2011年7月29日完工，共完成注浆孔46个，进尺4231.49m，注水泥浆量6235.077m3，注砂浆量26765.485m3

，完成产值1300多万元，利润280万元。31湖北三鑫金铜股份有限公司矿山综合防治水工程完成工作量表10社会效益本工程完成后，通过对井下5个水文观测点观测，一年就减少井下涌水量约47万立方米，年节省井巷抽排水电量约100多万度，为企业节省大量资金，并大幅降低了矿山安全生产威胁，该项目完全符合国家节能减排政策。32表11井下5个中段水文观测点涌水量统计表

无形效益通过这次QC课题开展，不仅达到了我们预设的质量目标，而且提高了大家的工作热情、工作效率、质量意识、团队精神，能够运用QC工具解决实际工作中的问题。33QC知识解决问题的能力团队精神质量意识工作效率工作热情123111434433活动前活动后0

为了巩固每次PDCA循环所取得的成绩，项目部对检查的结果及时对