(一)、確定井位及鉆機定位
根據現場地質情況和水文地質圖,確定有利于打井的區域,利用物探確定井位。
施工方法
1、施工準備
(1)、鉆機安裝
鉆機的安裝地基須平坦、堅實,對不均勻地基的軟弱段進行夯實處理。
安裝鉆機必須水平、周正、穩固,保證在施工過程中鉆塔穩定。
(2)、鉆塔安裝的一般要求
在安裝鉆塔前,必須對升降系統、鉆塔各部位及有關輔助工具進行認真檢查后,確定無問題方可進行安裝。安裝鉆塔時,不得在鉆塔起落范圍內通過或停留。安裝多層鉆塔時,不得上下兩層同時作業,應自下而上逐層進行。
起鉆塔時,卷揚或絞車應低速運轉,保持平穩。當起塔接近垂直時,操作必須緩慢、準確,防止鉆塔傾倒、碰壞。
繃繩位置必須安設勻稱,繃繩地錨必須埋設牢固,并用緊繩器繃緊,繃繩與地面所成夾角,一般不大于45度。
鉆機天輪、轉盤中心與井孔必須保持在一條鉛直線上。
(3)、回轉鉆進
回轉鉆進是在動力機的帶動下,鉆機的轉盤驅動鉆桿和鉆頭對地層進行切削、研磨成孔。適用于各種土、砂、沙礫及巖石層,在松散的土層、砂層中鉆機,效率很高。在深井施工中一般采用正循環鉆進。
(4)、施工要點
開鉆前,應按設計的井孔直徑、巖性及深度選擇鉆機鉆具。
鉆具全長一般不應小于6米,以保證成孔垂直度。
開孔鉆進中,應盡量采用鉆具自身重力鉆進,以保證成孔垂直度。
每次下入鉆具前,應檢查鉆具,如發現脫焊裂口、嚴重磨損等情況時,應及時更換或修補。
每次開鉆前,應先將鉆具提離孔底,通水后開始正常鉆進。
用鉆機檸卸鉆桿時,離合器要慢慢結合,旋轉速度不宜太快;用扳手檸卸時,應注意扳手回沖傷人。
提升和下入鉆具時,鉆臺工作人員不得將腳踏在轉盤上,工具及附件不得擺放在轉盤上。
鉆機變徑時,巖芯管上必須加導向裝置,以使變徑后的鉆孔與原鉆孔同心。
鉆進過程中,如發現鉆具回轉阻力增加、負荷加大、泥漿泵壓力不足或壓力突然增大等反常現象時,應立即停止鉆進,檢查原因。
鉆進發生卡鉆時,必須馬上斷開總離合器,停止轉盤活動,查明情況處理。
(5)、全面破碎無巖心鉆進
松散層鉆進
開鉆時,必須先用小泵量沖孔,當鉆具轉動開始進尺時,再用大泵量沖洗,以防因超徑造成斜孔。
在粘土層鉆進,如發現縮徑、粘鉆、憋泵等現象時,應經常提沖鉆頭,并加大泵量。
鉆進中,操作者應經常注意鉆頭所受阻力、鉆進效率、孔內傳出的響聲、空口返出的泥漿顏色及所帶出泥沙的顆粒大小和巖性,并配合取樣判斷地層。
基巖鉆進
鉆進基巖風化殼或軟巖層,可采用全面鉆進鉆具,技術要求大致與松散層鉆進相同。
鉆進前,應核實機械的負荷強度及動力功率,在滿足其安全負載的前提下,可采用中鉆壓、高鉆速、大泵量鉆進。根據地質和進尺情況,隨時調整鉆進參數及水量大小。
(5)鉆粒鉆進
鉆粒鉆進,是將鉆粒投入鉆頭底部,在一定壓力下,鉆頭轉動帶動鉆粒在孔底進行環狀破碎巖層的一種方法。多用于六級以上巖石。
鉆粒。鉆粒分為鐵砂和鋼粒兩種。
鐵砂:鐵砂粒無空隙、粒徑近一致,用0.7Kg手錘在鐵砧上錘擊,如破呈2~3瓣有棱角的小塊即為合格。
鋼粒:質量好的為黃褐色,不碎不扁;質量差的是白色,硬度高而性脆;強度不足的呈藍色,硬度低,受壓后易扁;將鋼粒放在鐵砧上,用0.7Kg手錘擊打,在鋼板或鐵砧上留有凹痕,鋼粒本身不碎不扁的為質量好。其中不合格的鋼粒數不能超過10%。
鉆進技術參數
鉆壓:主要應根據巖石可鉆性、鉆粒和鉆具強度及設備能力等進行選擇,以鉆頭唇面單位面積壓力為選擇對象,鉆進單位面積壓力范圍如下:
鐵砂:2~3MPa;
鋼粒:5~6 MPa。
轉速:應根據巖石致密程度、完整性及設備能力等因素確定。一般鉆頭的線速度為1~2m/s。
送水量:一般可選用公式Q=KD計算選擇;
式中:Q為沖洗液量,單位L/min;D為鉆頭直徑,單位cm;K為系數(L/min·cm)鉆粒為鋼粒時,回次初K=3~4;回次中K=2~3。鉆粒為鐵砂時,K值較鋼粒采用的K值小1/3~1/2。
投砂方式及投砂量:目前廣泛采用的是一次投砂法和多次投砂法。一次投砂法,即將一個回次需要的鉆粒,在回次開始前,一次投入孔內。多次投砂法,即將一個回次所需要的鉆粒,分幾次投入孔內。投砂量應根據鉆頭直徑、鉆粒質量及巖石的可鉆性等因素決定。
硬質合金鉆進
硬質合金鉆進,就是把一定形狀的硬質合金,按一定形式鑲焊在鉆頭上,在軸向壓力作用下,通過鉆頭的回轉對巖層進行環狀破碎而成孔的一種鉆進方法。使用于七級以下的巖層。
硬質合金鉆進技術參數,應根據巖石性質、鉆頭結構、設備能力、孔壁穩定情況等因素,合理選擇。
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