矿业

岩土工程师评职范文浅谈勘察钻探技术(2)

发布时间：2013-11-29 | 所属分类：矿业：论文发表 | 浏览： | 加入收藏

　　(一)上层为硬塑的粘性土，下层岩层较完整

　　上层可采用锤击，也可采用给水回转钻进且靠水压取芯，孔壁稳定，取样方便，可顺利完成孔内触探等原位测试。岩层可采用裸孔清水硬质合金回转钻进。

　　(二)上层为硬塑的粘性土，下层岩体含洞穴或裂隙

　　喀斯特地区和采空区多洞穴，其表层采用常规硬粘性土的钻进方法，而下部的空洞或大的破裂带常用套管隔离。尤其是发育多层洞穴时，还要安装多层套管。若岩体中溶蚀或裂隙张开性不大，可用清水合金回转钻进，根据冲洗液的颜色或流量变化准确判断溶蚀的位置与规模;若溶蚀或裂隙张开性较大，影响清水上返时，则改用优质泥浆或水泥浆护壁堵漏。

　　(三)上层为无粘性土或软弱土，下层岩体完整

　　无粘性土可能源于河流冲积、岩石风化、急流洪积或人工堆积等，软弱土常由淤积或人工堆积而成，钻进时其孔壁难稳定，故常跟管护壁至岩层，采用冲击、锤击或干法合金钻进，下部完整岩体仍采用裸孔钻进。

　　(四)上层为无粘性土或软弱土，下层岩体含洞穴或裂隙

　　这种地层结构比较复杂。在综合上述三种情形的基础上，上层采用锤击、冲击或干法合金回转钻进，跟管护壁至岩体;下部主要靠优质泥浆或套管护壁，采用回转钻进工艺。当溶蚀强烈发育时，套管级数增多，孔内事故频繁，工期长，成本高。

　　(五)砂层

　　砂层在钻探过程中主要考虑地下水的影响。在地下水位以上的砂层也要考虑砂土的粒径及砂土中的粘粒含量，粘粒含量较大的粉细砂可采用螺旋钻进，如果孔深较深，可以在后期更换小直径螺旋钻。

　　在地下水位以上的中粗砂、砾砂及在地下水位以下的砂土钻探一般采用品字形硬质合金钻头。钻头外径较岩芯管稍大，能很好的约束岩芯管，使其回转稳定保障岩芯的原始结构。但是为防止孔壁坍塌，需用泥浆护壁，泥浆的稠度视砂粒粒径的大小决定。如泥浆护壁不能满足要求时，需用套管跟进钻探，以防止孔壁坍塌造成埋钻、废孔的事故。

　　(六)卵石层

　　该层主要应考虑其中充填物及地下水位。在地下水位以上且以粘性土充填为主的，粘性土含量较大的卵(碎)石层，因其粘结力较强，粘土粒自由表面张力大，钻进中孔壁坍塌程度较小，可直接在裸孔的情况下钻进，钻具选用单管岩芯管或加厚螺旋钻;在地下水位以下的卵(碎)石层，因受地下水影响，孔壁极易坍塌，采用泥浆护壁或根据需要选择套管护壁跟管钻进。如碰到大于管径的卵石或碎石，可以用角锥或一字钻头等击碎，后跟管钻进。如遇直径很大的孤石，可以在其上钻孔，后继续钻进。

　　四、不同孔洞的施工技术

　　(一)竖向孔

　　竖向孔指垂直向上或向下的孔洞，用于矿山、军工和土木工程等领域，可以充填或不充填，以满足受力或提供空间的需要。土木工程中常指地基基础中的桩孔，其成孔工艺主要有螺旋钻进、正(反)循环回转钻进、潜水钻进、冲击钻进和冲抓钻进等。单一的钻进方法各有其适宜地层，在此不赘述。

　　(二)斜孔

　　在岩土工程中，有很多构造物需要支护、补强与加固，其方法之一就是在岩土体中钻孔后设置土钉或锚杆，以调动和提高岩土的自身强度和自稳能力。目前，岩土锚固孔的钻进方法有长螺旋干钻、冲击回转挤密钻进、冲洗液全面钻进和风动潜孔锤冲击回转钻进等几种。钻进中所用钻头应根据岩石可钻性等级、钻进方式和钻孔倾角决定，一般原则是:可钻性6 级以下的岩石宜用合金钻头或牙轮钻头;可钻进6级以上的岩石可用钢粒和金刚石钻头钻进。钢粒钻进宜用于倾角>60b的钻孔。

　　五、处理钻孔内事故的一般方法

　　1、提拉

　　在设备能力允许的条件下，可用升降机配合滑轮组，强力提拉孔内受阻钻具。当钻具被卡埋时，可有此方法。

　　2、击震

　　利用吊锤打击的震动力，向上或向下打击事故钻具，此法适用于浅孔处理挤夹事故。

　　3、捞锥

　　用公锥、母锥、卡管器等捞取脱落或折断的事故钻具。

　　4、冲刷

　　用小径钻具或钻杆下乳孔内，通过泥浆泵的高压液流冲刷事故钻具周围的埋卡物，但需在孔壁稳定的情况下，使用此法。

　　结语

　　综上，钻探是一门成熟而又不断发展的工程技术，在岩土工程勘察、施工和检测中至关重要。由于地质环境和成因条件的千差万别，所以它们对钻探工艺所表现的适宜性也总是有所不同，因而在钻探工艺上很难采用某一数据作为标准。钻探要结合具体的岩层情况采用适合的钻探机具和钻探方法。

　　参考文献：