反井鉆機導(dǎo)井法施工關(guān)鍵技術(shù)

反井鉆機在導(dǎo)孔鉆進過程中有時會出現(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，屬于反井鉆機導(dǎo)井法施工的難點及重點，在此卓力根據(jù)經(jīng)驗談幾點體會。

①導(dǎo)孔鉆進過程中的卡鉆

我們采取了幾種方法進行處理，其中一種方法是采取高壓水強行沖孔，在沖孔過程中起動鉆機轉(zhuǎn)動鉆桿，直至鉆桿轉(zhuǎn)動提升。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擴孔過程中的掉鉆

在擴孔過程中，由于鉆桿斷裂，如果擴孔鉆頭卡在已擴挖成形的孔內(nèi)，此時若從下面處理非常危險。所以我們考慮從上面導(dǎo)孔中進行，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)孔鉆進及擴孔過程中可能會發(fā)生斷裂，反井鉆機單根鉆桿長度為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。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導(dǎo)井法施工的一個難題。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，前進過程中可以直接進入已斷裂鉆桿的內(nèi)壁，進入內(nèi)壁后，在打撈器提升過程中椎形套會張開，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。

附圖1：鉆桿打撈器示意圖

④不良地質(zhì)地層施工方法

經(jīng)過實踐，我局總結(jié)出以下兩種方法進行不良地質(zhì)地層施工。

a、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行灌注，利用漿液填充斷層、裂隙、溶溝、溶槽，灌注漿液24小時后即可進行鉆孔施工。這個方法實施較為安全可靠，但由于要反復(fù)取鉆、灌漿，對施工進度影響較大。

b、強行成孔法

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，繼續(xù)鉆進并不斷的用泥漿泵向孔內(nèi)壓水，直至孔口返水。該方法的特點是利用水壓力將鉆孔時的積碴強行通過裂隙、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，對加快施工進度方面非常有效。

在實際施工中，可根據(jù)情況兩種方法均酌情采用。

⑤反井鉆在硬巖施工中的改良，其方法詳見《五、針對水電工程地質(zhì)情況施工對國產(chǎn)反井鉆機的改良》措施。