導(dǎo)孔在不良地質(zhì)的施工情況分析  利用反井鉆機(jī)導(dǎo)井法比用人工導(dǎo)井法安全、可靠，機(jī)械化程度高、速度快、效率高，在很大程度上能提高經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。但在施工鉆進(jìn)過程中可能會(huì)遇到斷層、裂隙、溶溝、溶槽或軟弱夾層等地質(zhì)不良段，輕則加大處理時(shí)間，影響施工進(jìn)度。重則導(dǎo)致卡鉆、埋鉆、掉鉆或鉆孔偏斜等惡性事故。我們在小灣電站、水布埡電站的反井鉆機(jī)豎井及斜井施工中均有發(fā)生。常見情況如下：  在斷層，破碎帶和煤層中鉆進(jìn)，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)突然塌孔，巖塊稍大時(shí)會(huì)卡住鉆頭，此時(shí)如不加大循環(huán)水的水量和壓力，也可出現(xiàn)因細(xì)粒沉積卡鉆或埋鉆，被迫停止鉆進(jìn)。有輕微塌落時(shí)出現(xiàn)個(gè)別浮石卡住鉆桿，亦可使鉆桿不能正常旋轉(zhuǎn)，在清水鉆進(jìn)時(shí)經(jīng)常有此現(xiàn)象出現(xiàn)。  由于溶洞和裂隙等存在，導(dǎo)致循環(huán)水流失。由于外界水壓力不夠，致使孔內(nèi)巖渣沉淀而堵塞，鉆進(jìn)無法繼續(xù)，嚴(yán)重會(huì)導(dǎo)致卡鉆、埋鉆。  在鉆機(jī)經(jīng)過軟弱夾層后，由于鉆機(jī)遇軟會(huì)偏斜的特點(diǎn)，導(dǎo)致鉆孔無法沿正常軸線鉆進(jìn)導(dǎo)致鉆孔無法滿足要求。  

常見情況的解決方法  （1）通過幾個(gè)工程的施工實(shí)踐，我們認(rèn)為采用反井鉆機(jī)施工豎井、斜井時(shí)，首先應(yīng)根據(jù)井位的柱狀圖對井筒所通過的巖性、斷層、溶洞、風(fēng)化帶厚度、含水層及地下水流動(dòng)情況等進(jìn)行詳細(xì)的了解與分析。對施工中可能出現(xiàn)的問題和應(yīng)采取的措施列入施工組織設(shè)計(jì)，并在施工前向施工人員進(jìn)行交底。負(fù)責(zé)施工的技術(shù)人員要及時(shí)掌握進(jìn)度，在預(yù)計(jì)不良地質(zhì)段前采取預(yù)防措施。具體措施如下：  （2）塌孔處理。這種現(xiàn)象多出現(xiàn)在斷層、破碎帶和松軟礫石層，一般表現(xiàn)為循環(huán)水正常，嚴(yán)重時(shí)循環(huán)水減少或堵塞，鉆進(jìn)扭矩增大，水泵壓力上升，此時(shí)應(yīng)立即提鉆，然后再試探性鉆井，并用手扶住鉆桿，此時(shí)可感覺到井底碎石與鉆頭接觸情況，據(jù)此決定是否改清水鉆進(jìn)為泥漿鉆進(jìn)，并確定泥漿的參數(shù)以護(hù)壁。如系中間某處塌孔，應(yīng)立即邊旋轉(zhuǎn)邊提升至塌孔上部，如遇巖塊阻卡導(dǎo)向器，可上下竄動(dòng)，不可強(qiáng)行提鉆，待浮石松動(dòng)后再徐徐掃孔，認(rèn)為中繼續(xù)鉆進(jìn)時(shí)再將鉆頭下到孔底。否則亦應(yīng)采用混漿護(hù)壁，此后方可正常鉆進(jìn)；  （3）導(dǎo)向器被卡。此種故障多出現(xiàn)于膨脹性巖層破碎帶和煤層中，此時(shí)扭矩增大。遇此情況也要進(jìn)行動(dòng)鉆提升，掃孔后繼續(xù)鉆進(jìn)，在一定時(shí)間內(nèi)再行提鉆掃孔，并根據(jù)地層情況決定采用泥漿或清水鉆進(jìn)。若用泥漿鉆進(jìn)，應(yīng)確定合理的泥漿參數(shù)。亦可在該段設(shè)置寬導(dǎo)向器護(hù)壁；  （4）鉆桿內(nèi)孔堵塞。此時(shí)只有將全部鉆具提出井外進(jìn)行疏通，且應(yīng)注意的是當(dāng)鉆桿停轉(zhuǎn)時(shí)要將鉆頭提升至離孔底0.5m以上，以防孔底巖屑繼續(xù)堵孔。此外接鉆桿的時(shí)間應(yīng)控制在5min之內(nèi)；  （5）循環(huán)水流失。鉆進(jìn)中無循環(huán)水返回時(shí)可停鉆注水，如注入一定水量后循正常，說明溶洞或裂隙與外界無水力聯(lián)系或聯(lián)系不大，此時(shí)可繼續(xù)鉆進(jìn)。如果循環(huán)水流失過多，而鉆進(jìn)扭矩又大，說明巖渣向孔底堆積，此時(shí)應(yīng)增加輔助壓氣管協(xié)助排渣。當(dāng)鉆孔與外界水源相通，且水位高于鉆孔，循環(huán)水量增加，如壓力不大，流量恒定，但排渣不暢，亦可采用壓氣排渣；如流量較大，壓力很高，應(yīng)立即停鉆封孔。

關(guān)鍵性技術(shù)的解決方法  在導(dǎo)孔鉆進(jìn)過程中有時(shí)會(huì)出現(xiàn)由于塌孔、水壓力不夠、停電等導(dǎo)致孔內(nèi)石碴滯留堆積后出現(xiàn)卡鉆，或是導(dǎo)孔、擴(kuò)孔施工過程中鉆桿斷裂后鉆桿、鉆頭滯留在孔內(nèi)，這些情況處理起來相當(dāng)困難，并且發(fā)生的頻率也較多，屬于反井鉆機(jī)導(dǎo)井法施工的難點(diǎn)及重點(diǎn)，在此我們根據(jù)經(jīng)驗(yàn)談幾點(diǎn)體會(huì)。  1、導(dǎo)孔鉆進(jìn)過程中的卡鉆  我們采取了幾種方法進(jìn)行處理，其中一種方法是采取高壓水強(qiáng)行沖孔，在沖孔過程中起動(dòng)鉆機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)鉆桿，直至鉆桿轉(zhuǎn)動(dòng)提升。另外一種方法是導(dǎo)孔離下下平洞較近的情況下，從下往上人工打?qū)Ь炌▽?dǎo)孔，貫通后用高壓水沖孔。  2、擴(kuò)孔過程中的掉鉆  在擴(kuò)孔過程中，由于鉆桿斷裂，如果擴(kuò)孔鉆頭卡在已擴(kuò)挖成形的孔內(nèi)，此時(shí)若從下面處理非常危險(xiǎn)。所以我們考慮從上面導(dǎo)孔中進(jìn)行，第一種方法：將鉆桿接上后采取鉆桿對鉆頭施加壓力使其自然墜落至下平洞。第二種方法：在孔口通過鋼絲繩將炸藥送入鉆頭卡住部位，引爆后將鉆頭震落至下平洞。該方法每次炸藥用量控制在5～8kg，對鉆頭不會(huì)構(gòu)成大的損傷。  3、導(dǎo)孔施工過程中的鉆桿斷裂  部份長期使用的鉆桿在導(dǎo)孔鉆進(jìn)及擴(kuò)孔過程中可能會(huì)發(fā)生斷裂，反井鉆機(jī)單根鉆桿長度為1m，重達(dá)180Kg。在鉆桿斷裂后，如果不將鉆桿取出，那么一方面要丟失鉆桿、鉆頭，造成經(jīng)濟(jì)。另一方面還得重新造孔，有些特殊部位還不允許重新造孔。因此如何打撈鉆具成了反井鉆機(jī)導(dǎo)井法施工的一個(gè)難題。為此我們發(fā)明了一種鉆桿打撈器，鉆桿打撈器的原理跟膨脹螺栓原理相同，其上部與鉆桿呈直螺紋連接，下部為椎形套，前進(jìn)過程中可以直接進(jìn)入已斷裂鉆桿的內(nèi)壁，進(jìn)入內(nèi)壁后，在打撈器提升過程中椎形套會(huì)張開，與斷裂鉆桿內(nèi)壁緊緊連接，越拉越緊，然后通過打撈器將孔內(nèi)鉆桿提升到孔口用夾釬器固定后逐一取出鉆桿。該打撈器一次能提升40噸以上的重量。即能提取200m以上的鉆桿長度。基本能滿足取鉆要求。

 

不良地質(zhì)地層施工方法  經(jīng)過實(shí)踐，我局總結(jié)出以下兩種方法進(jìn)行不良地質(zhì)地層施工。 1、循環(huán)鉆灌成孔法   我局在小灣左岸砂石系統(tǒng)遇2#豎井、水布埡電站4#引水斜井、4#母線豎井、交通電梯井及三板溪電站的2#、4#引水豎井在鉆孔過程中遇到斷層、裂隙、溶溝、溶槽或軟弱夾層等地質(zhì)不良段，在鉆進(jìn)過程中不同程度的出現(xiàn)孔口不返水排碴現(xiàn)象。均采用循環(huán)鉆灌成孔法進(jìn)行處理。具體方法為在現(xiàn)場制備0.4~0.55水灰比的水泥砂漿或泥漿，通過灌漿設(shè)備或人工自流輸送漿液的方法進(jìn)行灌注，利用漿液填充斷層、裂隙、溶溝、溶槽，灌注漿液24小時(shí)后即可進(jìn)行鉆孔施工。這個(gè)方法實(shí)施較為安全可靠，但由于要反復(fù)取鉆、灌漿，對施工進(jìn)度影響較大。   2、強(qiáng)行成孔法  該方法適合于斷層、裂隙帶范圍不大，且處于豎井及斜井的深孔帶，該方法就是在豎井及斜井孔深超過100m后，在遇到斷層、裂隙后出現(xiàn)孔口不返水時(shí)，繼續(xù)鉆進(jìn)并不斷的用泥漿泵向孔內(nèi)壓水，直至孔口返水。該方法的特點(diǎn)是利用水壓力將鉆孔時(shí)的積碴強(qiáng)行通過裂隙、斷層或孔口排除并堵塞裂隙里的滲水通道。我局在三板溪電站、小灣電站豎井施工均采用過該方法，對加快施工進(jìn)度方面非常有效。  在實(shí)際施工中，可根據(jù)情況兩種方法均酌情采用。