葛运华
临沂会宝岭铁矿有限公司 277712
摘要：安全是矿山开采需要高度重视的重要部分，在实际开采过程中，未有效封孔的旧地质钻孔可作为含水层之间的联通器，给矿山安全作业带来很大的安全隐患，极易产生突水事故。因此，对矿区的旧地质钻孔必须进行科学合理的封堵。本文首先分析了影响旧孔钻探施工的因素，其次探讨了旧孔钻探难点与施工工艺，最后简述了旧孔钻探注意事项。
关键词：矿山；旧孔处理；钻探施工
1影响旧孔钻探施工因素
在钻进过程中会有许多不利因素，阻碍钻探的正常进行，其主要因素为矿区地貌情况、旧地质钻孔填充情况、钻探方案与配套机具的选用。
1.1矿区地貌情况
地质旧孔都是施工年代久远的矿山勘探孔，由于后期各种工序的施工，导致大多数钻孔地表回填或遭到破坏，已经不能发现钻孔痕迹；旧地质勘探孔施工完毕后，拔出套管，经过历年雨水的冲刷，钻孔地表原状遭到破坏。
1.2孔内充填情况
1.2.1矿区旧地质勘探孔多是在60-70年代完成，受当时钻探工艺影响，钻孔施工完毕后，孔内残留废弃物较多，最常见的有废弃钢粒，废弃无齿丝锥拔管器，局部含有废弃套管。这些废弃物不仅严重影响钻进速度，而且还会造成钻探材料的大量浪费。
1.2.2矿区上部地层中均含有不同厚度的黏土卵石，旧地质钻孔内多被卵石填充。当钻进过程中遇见卵石，极易导致钻孔偏离原孔痕迹，需要反复进行找孔工作。
1.2.3矿区中地质情况复杂，含有多层蚀变灰岩、泥质灰岩破碎带，破碎带遇水易发生崩解、缩径、坍塌等现象。当钻进至此地段时，易发生偏斜，不能按照原孔轨迹正常钻进。
1.3钻探方案与配套钻具选用
旧地质钻孔的钻探过程多是清除孔内障碍物的过程，不同的技术人员会提出不同的施工方案。如果施工方法选用得当，障碍会很快消除，如果施工方法与钻具选配不合理，将会使钻孔内事故叠加，给钻探带来更大的难度，甚至是报废钻孔。
2旧孔钻探难点与施工工艺
矿区大多数旧地质勘探孔内情况比较复杂，在处理过程中应根据地层情况、钻探情况，科学合理地选用钻探施工工艺，才能按照原地质钻孔轨迹钻进至设计深度，对原地质钻孔进行有效封堵。
2.1孔位确定
孔位确定是进行钻机安放的先决条件，只有保证孔位准确，才能进行下一步施工。（1）根据钻孔坐标，采用全站仪确定钻孔位置。（2）在坐标点未发现旧孔痕迹，需要用锄、镐、铁锹等工具在以坐标点为中心的一定半径内进行挖掘寻找。旧地质钻孔内与周边地层的坚硬程度会有很大的差别，钻孔内充填物一般都比较松软，如钻孔冲洗液、锈铁丝、钢粒、石块、砖头等，在找孔挖掘过程中应仔细加以分析。（3）如钻孔上部为第四系黏土卵石层，发现钻孔痕迹之后应根据地层情况向下挖掘一定深度，之后采用水泥管进行支护，避免卵石的坍塌，为下部钻探提供安全保障。
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2.2特殊地层处理
2.2.1破碎带
矿区矿体埋藏较深，每个旧地质勘探孔内都会揭露不同厚度的破碎带，易发生缩颈、掉块、坍塌，且岩体硬度低，在钻进过程中极易偏离原孔，孔内出现分支。
根据不同的孔内情况，有下列几种处理办法：（1）如孔内填充较少，可采用小规格的马蹄钻具进行找孔，小规格马蹄钻具能够见缝插针，穿过该地层之后，配用跟原孔径相同的加粗导正钻具进行扩孔，之后及时下放地质套管进行护壁。（2）大多数钻孔进入破碎带地层，由于地层硬度的差异性较大，原钻孔会发生不同程度的偏斜，在钻进过程中遇到障碍地段时，可以采用前头弯曲马蹄钻具进行找孔、扫孔工作，在钻探过程中要求轻压，通过变换不同的方位，小心试探寻找。（3）在破碎带地层钻进时，如孔内掉块、坍塌严重，影响钻探，可采用水泥灌注法对孔壁进行护理，水泥灌注法即通过钻探过程确定障碍钻进地层深度范围，采用纯水泥浆进行灌注，待水泥浆液凝结后，立即进行扫孔工作，钻进时要求配置加长导正钻具，预防扫偏。
2.3孔内障碍处理办法
2.3.1残留钢粒
钢粒是旧地质勘探孔内最常见的残留物，如孔内钢粒过多，在钻进过程中会导致进尺缓慢、钻头损耗严重，根据钻孔内钢粒的多少与孔内钻探情况，处理钢粒有以下两种办法：（1）如孔内钢粒较少，且冲洗液漏失严重，可以采用取粉管对钢粒进行打捞。（2）如孔内钢粒较多，且存在较多废弃铁屑，阻碍下钻，可采用钢粒钻头或是自加工的合金钻头进行研磨，通过本工程实践，采用这2种钻头经济实用，且效果良好。
2.3.2孔内废弃拔管器
拔管器也是旧勘探地质钻孔内较为常见的废弃物，旧起拔地质套管大多使用无齿丝锥拔管器。此种拔管器椎体没有丝扣，在起拔套管之前，需向孔内投放钢粒，拔管器与套管之间的摩擦力由填充钢粒挤压产生，在向上提拉的过程中，摩擦力会越来越大。处理拔管之前需先把孔内钢粒打捞干净，之后选用金刚石钻头对其研磨，一般拔管器的锥体长度多为40cm左右，金刚石钻头很容易将其穿透。
2.3.3废弃钻杆旧地质勘探孔偶尔会有废弃钻杆，处理废弃钻杆相对来说比较容易，根据孔内废弃钻杆的多少，有以下几种方法：（1）如果孔内废弃钻杆较少，与孔壁凝固力较小，可采用母直接锥对钻杆进行打捞。（2）如果孔内废弃钻杆较多，且与孔壁的凝固力较大，宜采用反丝钻杆进行打捞。在下放反丝钻杆之前应先用钻具把钻杆周围的杂物清扫干净，这样既有利于丝锥准确找到废弃钻杆位置，又减小了废弃钻杆与孔壁的凝固力。
3旧孔钻探注意事项
旧地质钻孔开孔至终孔的过程，实际就是处理孔内障碍的过程，在此期间，会使用多种钻探方案，每个方案的确定，都直接影响到下一步施工过程。因此，在钻进过程需加倍留意孔内情况，确保处理过程万无一失。在钻进过程中有以下几点注意事项：
3.1开孔是旧地质勘探孔钻进的第一步，必须使旧孔位置绝对精确才能保证下部工作的正常进行。大多数地质钻孔被杂填、掩埋，但是钻孔内与周边地层的松软情况会有较大的差别，钻孔内充填物一般都比较松软，且含有后期杂填物，如钻孔冲洗液、锈铁丝、钢粒、石块、砖头等，在找孔挖掘过程中应仔细加以分析。
3.2在钻进过程中，可根据进尺速度来确定是否在原地质勘探孔内钻进。在原地质钻孔内钻进时，进尺速度较快，甚至经常会发生掉钻现象，如发现进尺缓慢，应加大提钻频率，对采取物加以分析，再确定下一步施工方案；在使用泥浆灌注法支护孔壁时，在孔内灌注水泥之后，应勤下钻，探明水泥的凝结程度，选择合适的水泥硬度进行扫孔对孔内打捞物加以分析，推敲当时的施工工艺，确定孔内残留物的成因，对处理孔内障碍有很大的指导作用。
3.3在特殊地层进行钻进时，应多加留意钻探声音，在原地质钻孔内钻进时，钻探声音是平滑的，如发出“哐、哐”的响声，可能是钻孔发生坍塌，或是钻孔已发生偏斜，应及时提钻，找出真正原因，再决定下一步的施工。
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论文作者:葛运华
论文发表刊物:《基层建设》2015年20期供稿
论文发表时间:2016/3/18
标签：钻孔论文; 钻杆论文; 地质论文; 地层论文; 地质勘探论文; 过程论文; 情况论文; 《基层建设》2015年20期供稿论文;