天井鉆機(jī)施工工藝
天井鉆機(jī)施工中導(dǎo)孔是關(guān)鍵，其成敗關(guān)系到整個(gè)鉆孔工作的成敗。巖石的均質(zhì)性，裂隙和構(gòu)造都會影響施工精度。必須采取可靠的鉆進(jìn)措施來控制鉆孔的偏斜。
⑴ 選擇適宜的鉆進(jìn)參數(shù)
影響鉆孔偏斜的主要因素是鉆壓，鉆壓過大，鉆桿可能失穩(wěn)。但鉆壓過低，鉆進(jìn)速度會較低。可以通過增加穩(wěn)定鉆桿，提高失穩(wěn)壓力，加大鉆壓，提高鉆進(jìn)速度。隨著鉆孔深度的增加，摩擦阻力增長很快，逐步減低轉(zhuǎn)速，適當(dāng)增加鉆壓，保持鉆速均勻。
⑵ 增設(shè)穩(wěn)定鉆桿
鉆深孔的時(shí)候，由于鉆桿很長，底部容易產(chǎn)生擺動發(fā)生偏斜，導(dǎo)致鉆出的孔發(fā)生偏斜，形成廢孔。
穩(wěn)定桿是在鉆桿上增加幾塊穩(wěn)定塊，使穩(wěn)定桿的周徑大于鉆桿直徑，穩(wěn)定鉆桿的外徑和鉆孔直徑基本相同，它保持鉆具居于井中心，這樣在鉆深孔的時(shí)候，穩(wěn)定桿的穩(wěn)定塊能直接卡到孔壁，能起到穩(wěn)定鉆桿不發(fā)生擺動和偏斜，減少由于鉆壓增加引起鉆具彎曲所造成的鉆孔偏斜，從而可以確保鉆孔的精度。
為達(dá)到防斜目的，至少布置3根穩(wěn)定鉆桿，即近鉆頭穩(wěn)定鉆桿、中穩(wěn)定鉆桿和上穩(wěn)定鉆桿。根據(jù)壓力管道具體情況，適當(dāng)增加穩(wěn)定鉆桿，并根據(jù)測斜結(jié)果進(jìn)行調(diào)整。一般施工長度在50m內(nèi)，鉆桿內(nèi)配3根穩(wěn)定桿，可按1+3+5/7方式配置；一般施工長度在100m內(nèi)，鉆桿內(nèi)配3～4根穩(wěn)定桿，可按1+3+20+50～60配置；也可在910m內(nèi)配2根，20m內(nèi)配1根，40m內(nèi)配1根。
穩(wěn)定桿配置要點(diǎn)：開孔時(shí)必須先用鉆桿打一根孔，然后再換穩(wěn)定桿，不能直接用穩(wěn)定桿開孔，因穩(wěn)定桿上有穩(wěn)定瓦，如果用穩(wěn)定桿開孔，孔壁就會擴(kuò)大，再配穩(wěn)定桿就無法起到穩(wěn)定的作用。穩(wěn)定桿太多影響排渣，不放穩(wěn)定桿會影響精度。
⑶ 泥漿參數(shù)控制
地質(zhì)條件復(fù)雜，各種構(gòu)造發(fā)育，可能會發(fā)生漏漿、塌孔、埋鉆等孔內(nèi)事故。為避免或減少孔內(nèi)事故的發(fā)生，采用優(yōu)質(zhì)NV-1鈉土配制泥漿作為洗井液。設(shè)計(jì)泥漿參數(shù)如表4。在鉆孔過程中根據(jù)地層條件，對泥漿數(shù)作進(jìn)一步調(diào)整。
表4 設(shè)計(jì)泥漿參數(shù)表 泥漿參數(shù) 粘度/s 失水量/ml(30min)-1 切力/mg cm-2 含砂量/% 控制范圍 20-30 10-15 0-40 1 泥漿參數(shù) 比重 泥皮厚度/mm PH值 膠體率/% 控制范圍 1.04-1.10 0.7-1.4 8-9 >97 為保證鉆孔方位 ,導(dǎo)孔鉆進(jìn)時(shí)可進(jìn)行測斜工作。所用的測量儀器為JJX-3型井斜儀,采用電磁原理，以螺盤定位和360°電路完成的方位機(jī)構(gòu)。它不存在漂移問題。該儀器的誤差指標(biāo):方位誤差:±2°，頂角誤差：±10'。
⑷預(yù)防堵鉆、塌孔技術(shù)措施
4.1導(dǎo)孔鉆進(jìn)堵鉆原因及預(yù)防措施
(1)導(dǎo)孔鉆進(jìn)堵鉆原因：
①洗井液循環(huán)水量小，鉆進(jìn)產(chǎn)生的巖渣不能全部清離孔底排出孔外，越積越多，巖渣重復(fù)破碎，浸水后具有粘結(jié)性，最終粘結(jié)鉆桿，造成堵鉆；
②洗井液突然中斷，鉆進(jìn)產(chǎn)生的巖渣無法排出孔外，逐漸沉積孔底，造成堵鉆。
(2)預(yù)防措施：
①選擇合適的循環(huán)泵。洗井排渣水壓力應(yīng)為0.686~0.98MPa，水流量應(yīng)為30~35m3/h。例：井深超過420m，選用TBW-1200/7B泥漿泵，其額定排量為1200L/min，額定排出壓力為7Mpa。另外，為防止在鉆進(jìn)過程中意外停電，另備用一臺300KW柴油發(fā)電機(jī)；
②選擇合適的洗井液。反井鉆機(jī)施工一般采用清水和泥漿兩種洗井液，泥漿相比清水有明顯的固壁作用，但施工工藝相對復(fù)雜。通過地質(zhì)資料分析，200m以上地層風(fēng)化嚴(yán)重、裂隙發(fā)育，采用清水作為洗井液，在施工過程中隨時(shí)觀測地層變化，