岩土特殊施工-第3章-钻井法讲述.ppt

* X=0.93,t=2.4,v=0. 24,s=8.5 3.9.1 技术实质及其发展 实质： 一种机械破岩钻凿立井或斜井技术。先自上而下钻进导孔，然后由下向上扩孔刷大 3.9.1 技术实质及其发展 用途： 暗立井开凿 立井延深 贮矿仓开挖 应用条件： 待施工工程的下部已有开挖了的巷道 孔壁能自稳 3.9.1 技术实质及其发展 返回 与钻眼爆破法相比，优点： 机械化程度高，节省劳力，约为1/3 施工速度快，工效高，约为2~3倍 围岩不受爆破影响，孔壁光滑 施工费用低，约降20%左右 安全 发展： 1949年，德国Bade取得突破 1962年，美国首次完成反井钻进 最大钻井直径8m，钻深1260m 3.9.2 钻机设备及钻具组合 反井钻机 主机系统 钻具系统 液压系统 电气系统 钻具系统 钻头 钻头心轴 柔性连接 钻杆 稳定器 减少偏斜 返回 3.9.3 施工工艺 工程准备 开挖作业硐室 施工设备基础 供水供电系统 安装反井钻机 导孔施工 扩孔钻进 返回 3.9.3 施工工艺 3.9.3 施工工艺 3.9.3 施工工艺 3.9.3 施工工艺 3.9.3 施工工艺 3.9.3 施工工艺 3.9.3 施工工艺 3.9.3 施工工艺 3.9.3 施工工艺 3.9.3 施工工艺 返回 3.9.4 钻进参数 钻压 =油缸推力﹣钻头重力﹣钻杆重力﹣传动装置重力 扭矩、转速、钻速 概念与立井钻机相同 提高推力可增大破岩扭矩，提高钻进效率 返回 3.10 井筒掘进机施工技术 3.10.1 概述 3.10.2 工作系统及其功能 3.10.3 排矸与支护技术的革新 返回 3.10.1 概述 实质： 工作原理与巷道掘进机相同，由水平变为竖直 特点： 无转盘、无钻杆、井下直接驱动 测偏与纠偏容易 与普通法凿井比，主要是工作面破岩实现机械化 适用条件 稳定基岩 涌水量小 3.10.1 概述 发展概况： 1971年德国首用，在欧洲应用较多 1971年前苏联进行试验 已凿井超过40个，最深达千米 3.10.1 概述 3.10.1 概述 返回 3.10.1 概述 3.10.1 概述 3.10.1 概述 3.10.2 工作系统及其功能 返回 工作系统及其功能： 切割系统 破岩 推进系统 径向千斤顶提供支撑力，借摩擦反力提供推进力 排矸系统 工作面-刮板机-提升斗-地面 临时支护和支撑系统 临时支护：钻头外的保护罩 支撑臂：支撑于井壁上 降水和风管系统 排水和通风 3.10.3 排矸与支护技术的革新 返回 目的： 实现连续排矸和砌壁后，为高速钻井创造条件 排矸： 新式抓岩机 用水力提升 3.10.3 排矸与支护技术的革新 返回 砌壁： 连续滑模 由上而下 底模荷载： 混凝土自重 压紧力 混凝土： 适于泵送、压注 速凝 不粘模板 3.11 钻井法有待解决的问题 返回 水射流破土技术 冲击旋转破岩钻头 新型洗井与护壁技术 空气洗井技术 刀具轴承密封技术 井壁下沉稳定性 新型钻井井壁材料与结构 壁后充填与固井技术 泥浆处理技术 3、调解泥浆性能的处理剂 无论是配制泥浆，还是泥浆循环中由于加入岩碴等杂质或其它原因，改变了泥浆性能，一般采用加入化学药剂的方法进行调整。这些化学药剂称为处理剂或调节剂。常用化学处理剂： 1）碳酸钠，又名苏打 泥浆中加入碳酸钠，能增加粘土的分散性，降低失水量并提高粘度。 2)氢氧化钠(NaOH)，又名火碱 氢氧化钠具有强烈的腐蚀性。泥浆中加入氢氧化钠的作用与碳酸钠相同. 3)三聚磷酸钠（Na5P3O10） 4)羧甲基纤维素(简称CMC） 羧甲基纤维素是一种高分子化合物。它是用纤维素（棉花、木屑等），经过碱化变成碱维素后再与一氯醋酸反应制成的。 3.4.5 泥浆参数及处理剂 3.4.6 泥浆净化 净化:重复使用洗井介质，将含有岩碴的洗井介质在地面进行分离。 3.4.7废弃泥浆处理技术 目前世界上各种工程产生的废弃泥浆处理方式很多，其中立足现场，实行当地处理的方法有固化处理和水土分离技术。 固化处理：用固化剂对废浆作固化处理，然后如同处理废土一样，运走或作充填材料。作固化剂的无机物质，有水泥、高炉炉渣、石膏和石灰等。 水土分离技术：用物理、化学或机械方法，将废泥浆中固相的土与液态的水分离，然后分别排除。 废弃泥浆的处理注意不要危害农田和水利。总之洗井液的管理是保证钻井施工正常进行，及降低成本的重要—环。 3.5 钻井井壁 3.5.1 钻井支护方法 3.5.2 井壁材料及结构型式 3.5.3 井壁受力特点 3.5.4 井壁底和井壁的制作 3.5.5 钻井法井筒支护工序 返回 3.5.1 钻井支护方法 井筒钻进到设计深度和直径就停止钻进，