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潘北矿井风井井筒地面预注浆工程S型定向孔段施工技术措施
两淮地质基础公司第一工程处潘北项目部
2004年6月16日
潘北矿井风井井筒地面预注浆工程，设计注浆孔10个，其中5个直孔，圈径12米，孔深520米，固管段380米，380~520米为注浆段。

5个S型孔，圈径40米，孔深712米，注浆段520~712米.5个直孔从2004年5月22日起到今已近尾声，即将施工5个外围S型钻孔。

潘北矿井风井井筒地面预注浆，冻结基本参数
根据淮南矿业集团公司有关部门对潘北风井地面预注《施工组织设计》会审意见，编制S型定向孔施工技术措施
以保证S型定向孔顺利施工。

1、S型钻孔布置
S型钻孔均匀布置布孔圈径为40米，其中S5孔因靠近5个冻结钻泥浆沟槽向西移动2米，其余4个孔均在设计点位。

S型钻孔座标如下：
2、钻场基础及钻机安装
S孔施工对钻塔基础要求较高，钻塔四角下应预制埋混凝土基础墩以确保钻塔牢固、平整，使钻塔不会因不均匀沉降而倾斜。

应予留冲洗液泥浆沟槽。

钻机安装时、应注意安装周正、水平、稳固，钻机立轴对准孔位。

安装时提引器,立轴中心，钻孔中心三点保持一线，使钻机保持正常状态，使S孔定向施工顺利进行。

3、钻进方法
在冲积层钻进时，一般采用钢齿牙轮钻头或多翼平顶钻头，进入基岩后，镶齿牙轮钻头和硬质合金钻头。

为了做好钻孔护壁，保证钻孔安全，固管段0~405米采用泥浆钻进，基岩原则上要求清水钻进，若遇岩层破碎或断层时，为防止孔内事故，可采用稀泥浆钻进，也可以先行注浆加固孔壁后继续钻进。

4、钻孔工艺流程
钻塔基础→钻机安装就位→开孔→固管段钻进→下φ177.8mm套管、固管→钻进→注浆→养护后扫孔→钻进→注浆→封孔终孔
5、钻孔结构
S型钻孔开孔直径φ219~φ245mm，也可小径扩孔，钻进至405米时，下入φ177.8mm的套管，套管以下基岩用φ110 mm 、φ118mm、φ130mm钻头钻进。

S5孔断层带取芯钻进时岩芯管不宜过长、以便上下钻具顺利。

6、套管固结
S型钻孔的套管固结作用，①为新地层护壁②S孔定向的导向作用③防止浆液沿套管外壁返浆和套管脱落下沉，为此必须对套管很好进行固结。

钻孔钻至405米时，下入套管，下管要严格操作，要严禁套管落入孔内，套管丝扣连接后，点焊，焊接以确保连结强度。

待套管下至预定深度后，在套管内下φ155mm止浆塞至孔底5~10m处密封止水。

先用
注浆泵压清水，检查止水效果，当套管内不返浆，使用0.6：1的单液水泥浆固管，直至孔口返水泥浆为止。

7、S型钻孔防斜和测斜
S型钻孔分为导斜段和导斜段上、下直孔段。

测斜仪使用JJX-3B型测斜仪、JDT-5A陀螺器测斜仪，DST随钻定向仪，直孔段使用加重钻具，调整好钻压，合理的转速，做好钻孔保直工作，测斜20~30米测斜一次，必要时加密测点，做好监视工作，要及时把测斜数据填到钻孔偏斜投影平面图上，以便根据钻孔偏斜情况及时采取相应措施，确保S 型钻孔设计轨迹的实施(见潘北矿井风井注浆工程S孔剖面示意图)。

8、定向钻进
定向钻进原则上从300米上下合适层位起，定向钻进有两点关健技术要求①在395米深度(即冻结管深度)S孔圈径≥30.4米。

②S孔500~510m进入靶域，即12米圈径上各自靶心为原点，直径4米的范围。

S孔定向孔分为直孔段、增斜段、稳斜段、降斜段，直孔段与5个直孔在500~520米接茬衔接，接续井筒直孔段以下注浆施工，完成全井筒整体注浆工作。

定向钻进时，钻孔倾角变化应控制在0.5°/m以内，不应在短距离内使倾角突变，以保证定向钻孔轨迹光滑、平缓，达到下管顺利，上下止浆塞及钻具顺畅。

定向采用JDT陀螺定向仪，YSJ-25随钻定向仪，DST 随钻定向仪。

定向钻进，第四系地层采用φ165mm螺杆钻具、牙轮钻头、多翼钻头，基岩使用φ95mm螺杆钻具，LF 型螺杆钻随钻定向工艺。

固管段定向钻进后扩孔至φ191mm、φ245mm，以顺利下放套管。

套管以下采用φ110mm、φ130mm钻进。

9、潘北风井地面预注浆《施工组织设计》会审意见。

在预计断层位置取芯钻进(南北方向各一个钻孔确定断层位置)S3、S5各在南北方向，S5取芯,S3在原风井检查孔2号的南边，仅距离2米，又因风井检查孔2号已查明断层性质，故S3没有必要进行取芯钻进了。

10、风井检查2号已查明，在孔深606.05~635.60m，有29.55m 的断层带。

对断层带注浆将采用即堵水又加固围岩，改善井筒水文地质和工程地质条件的专门注浆技术措施，S孔的注浆段长的划分，注浆终压也将随之改变。

S型孔注浆等施工技术措施与注浆设计相同，在此不再累述。