钻孔地质技术要求新

2024-09-04

钻孔地质技术要求新（精选6篇）

1.钻孔地质技术要求新篇一

水文地质勘查技术要求

按照《环境影响评价导则地下水环境》（HJ610-2011），项目定为I类2级评价。

一、基础资料

1、电厂厂区和灰场区岩土工程勘察报告；

2、可研与初步设计；

3、项目区1:1万地形图；

4、水资源论证报告；

5、地质灾害评估报告；

6、项目区区域水文地质图（1:5万）和对应的文字报告；

7、地下水水质水位长期监测（近3年）资料.二、水文地质勘察资料要求

对照《环境影响评价导则地下水环境》（HJ610-2011）的要求，对项目区所在的水文地质单元地下水补给径流条件与边界条件、地下水水质水位变化动态、地下水开发利用情况、包气带与含水层相关水文地质参数、各含水层间的水力联系等，须有定量描述，需对项目区地下水的水质水量现状进行评价，并对项目建设对地下水可能形成的影响进行评价与预测。

通过环境水文地质资料收集、水文地质调查和补充勘探，明确划分项目区所在的水文地质单元及其边界条件，分析建设项目区在该水文地质单元的位置关系及相应的地下水补给径流排泄条件，给出该单元地下水水质水位变化动态、地下水开发利用情况，通过渗水试验和勘探孔抽水试验，给出包气带与含水层相关水文地质参数、各含水层间的水力联系等。

建议在电厂区和灰场区水文地质单元各布置2-3眼地下水勘探孔，并进行抽水试验，以获得相关水文地质参数，其孔深控制在揭露并贯穿该水文地质单元主要的潜水含水层(注:若潜水含水层厚度大于30米,孔深可不揭穿)。勘探孔应留作地下水长期观察孔。

通过水文地质调查，给出该水文地质单元（电厂厂区和灰场区周边）地下水水位监测点数不少于10个（已有的使用的地下水井），并提供水文地质单元内一个连续水文年的枯（10-2月）、平（4-5月）、丰（6-9月）水期水位观测资料和水质监测资料。利用水文地质单元已有水井时，应给出井深和成井时间等数据。

结合项目岩土工程地质勘察与地质灾害评估等已有资料成果，通过水文地质勘察工作，提供水文地质勘察报告。水文地质勘察工作技术要求如下：

1）勘察范围为电厂厂区和灰场区所在的水文地质单元；

2）查明电厂厂区和灰场区所在水文地质单元勘察范围内地形地貌、地质构造、地层岩性及分布、矿产资源及分布，电厂厂区和灰场区所在水文地质单元与区域水文地质单元的关系；

3）查明电厂厂区所在水文地质单元勘察范围内是否存在集中式饮用水源地保护区，分散式居民饮用水源，热水、矿泉水、温泉等特殊地下水资源保护区，生态脆弱区重点保护区域，地质灾害易发区，重要湿地，水土流失重点防治区，沙化土地封禁保护区，地下水补给区、径流区及排泄区的分布及边界位置等；

4）查明电厂厂区所在水文地质单元勘察范围内包气带地层岩性、结构、厚度、各地层分布的连续性与稳定性，对电厂厂区和灰场区所在水文地质单元的地下水进行渗透试验，通过渗透试验确定电厂厂区和灰场区所在水文地质单元勘察范围内包气带的渗透系数。

5）查明电厂厂区和灰场区所在水文地质单元勘察范围内主要含水层岩性组成、厚度以及含水层富水程度等；分析岩溶发育规律，同时需对电厂厂区和灰场区所在水文地质单元的地下水进行抽水试验，通过抽水试验确定电厂厂区和灰场区所在水文地质单元勘察范围内主要含水层的渗透系数。

6）查明电厂厂区和灰场区所在水文地质单元勘察范围内地下水类型、埋藏条件、地下水补给、径流及排泄条件；

7）查明电厂厂区和灰场区所在水文地质单元勘察范围内泉水的成因类型、出露位置、形成条件及泉水流量、水质、水温等；

8）查明电厂厂区和灰场区所在水文地质单元勘察范围内地下水开采利用情况；

9）查明电厂厂区和灰场区所在水文地质单元勘察范围内环境水文地质问题，如由于地下水质引起的地方病，由于地下水开采引起的地面沉降、地裂缝、岩溶塌陷等；

10）查明电厂厂区和灰场区所在水文地质单元勘察范围内地下水的动态变化特征、各含水层之间的水力联系及其与地表水的相互转换关系；

11）提供电厂厂区和灰场区所在水文地质单元地区地下水潜水等水位线图（比例尺应大于或等于1：10000）；

12）提供电厂厂区和灰场区所在水文地质单元水文地质纵、横剖面图（比例尺应大于或等于1：500）；

13）提供包含电厂厂区和灰场区所在水文地质单元的区域水文地质图（比例尺等于1：50000）

14）提供电厂厂区和灰场区所在水文地质单元的综合水文地质图（比例尺等于1：10000）

15）每个水文地质单元各提供至少5个水质监测丰枯两期地下水监测井水质监测数据。检测项目为：pH、氨氮、硝酸盐、亚硝酸盐、挥发性酚类、氰化物、砷、汞、铬(六价)、总硬度、铅、氟、镉、铁、锰、溶解性总固体、高锰酸盐指数、硫酸盐、氯化物、大肠菌群。

2.钻孔地质技术要求新篇二

关键词：地质钻探,钻孔技术

1 前言

工程地质钻探是为确保项目工程能够顺利施工的地质勘探, 其主要内容为勘查现场地质条件, 获取地质资料及数据, 为项目工程建设提供有力依据[1]。随着科技的不断进步, 工程地质钻探技术也在不断改进和完善。钻孔技术是地质钻探的关键技术, 必须加以重视, 加大对钻孔技术的研究力度, 并进行技术提高及创新具有十分重要的现实意义。

2 技术分类

地质钻探技术包含向地下钻孔破碎岩石的方法和钻进工艺两方面的内容。不同的钻探方法取决于不同的钻探目的, 目前最为常用的钻探方法为机械破碎岩石法, 该方法根据破碎方式及作用力的不同又可细分为振动钻探、冲击钻探、冲击回转钻探、回转钻探等 (见表1) , 而常用的钻孔技术则包括浅钻、地下钻、岩心钻等。

2.1 浅钻

浅钻的种类较多, 主要用于勘探埋藏深度较浅或不需要使用深钻的矿床, 其作用与浅井相似, 在钻探过程中若遇用大量涌水情况, 可用来代替浅井进行钻探。该技术的优势在于使用成本低廉, 一般是自行安装的汽车上, 操作简便, 十分容易获取矿体表层数据。不足之处在于受岩体硬度及钻孔深度限制, 无法应用于岩体过硬或需深钻孔的地质勘探工程。

2.2 岩心钻

岩心钻是目前应用最为广泛的技术类型, 该技术不受矿种、矿床复杂程度以及地质地貌限制。不论是寻找矿体还是勘探矿床的规模, 或是勘察矿体向下延伸情况, 均可使用岩心钻。该技术的勘探方式为在钻进过程中提取经过的岩 (矿) 心, 通过对岩 (矿) 心的研究分析钻探地层的地质构造情况以及地层的含矿量、矿石质量等[2]。为提高数据分析的准确率, 岩 (矿) 心的采取率应大于60%。在钻进过程中, 钻孔钻进的角度应根据矿体倾角角度不同而有所变化, 若矿体倾角较大, 钻孔应倾斜钻进;若矿体倾角趋于平缓, 则可进行垂直钻进。在一些特殊情况, 为满足勘探需求, 在允许的范围内, 钻孔钻进的角度也可进行有规律的变化, 从而最大程度穿过需勘探的矿体。

2.3 地下钻

地下钻又称坑内钻, 属于岩心钻的一种类型, 一般在水平坑道中使用。该技术能够有效勘探矿体复杂的矿床, 获得全面、准确的信息数据。

3 目前面临的挑战

实践证明, 钻探技术是目前地质勘探中最为有效的技术手段, 然而随着钻探技术水平的不断提高, 传统的钻孔技术已经无法满足钻探需求, 从而制约了钻探技术的发展[3]。再加上我国地质环境多样, 其中包括高原高寒地区、海洋地区等复杂地质环境, 钻孔技术必须满足不同地质环境的需求, 才能圆满完成钻探任务, 这就要求我们根据不同地质环境需求, 投入更先进的设备, 加大关键技术的研究力度, 切实提高钻探技术水平。作为地质勘探的关键技术, 钻孔技术目前面临的挑战包括以下几个方面:

(1) 加强对技术方法及理论的完善, 引进、借鉴国外先进技术, 深入研究金刚石绳索取心钻探、多工艺空气钻进、液动冲击回转钻进等技术, 进一步提高我国的钻孔技术水平。

(2) 开发10~15km级的超深钻孔技术以及10km钻探深度的自动化、智能化钻探工艺及钻孔设备, 以满足深海矿床等地质勘探需求。

(3) 开发1.5km级的全液压高效地质岩心钻钻孔技术及配套设备, 以便进一步开发我国东部地区的深藏矿床, 满足其地质勘探需求。

4 应用情况

在工程地质钻探中, 钻井是指通过钻孔设备向地下成孔, 形成深度大、直径小的圆柱。孔口是指钻井的起始部位, 其直径称为孔径;孔底是指钻井底部其直径称为终孔直径;孔壁是指钻井侧部;孔深是指孔底与孔口的距离;孔径是指钻孔的直径, 孔段则是指钻井中某一段的距离[4]。钻孔深度与直径的选择一般由钻探的目的及矿产的种类及埋藏深度决定, 一般情况下, 地下水、天然气、石油的钻探, 其钻孔直径相对较大。钻孔的功用可包括以下几个方面: (1) 为提取地下层水文特征及动态资料开通人工通道; (2) 为提取岩 (矿) 层的各种信息数据开通观测通道; (3) 从钻井中取出岩 (矿) 心、岩屑以及气态或液态样本, 研究分析地下岩 (矿) 层相关资料; (4) 部分钻井可将勘探与开采相结合, 进行油气、地热、地下水等的开采。

随着钻探技术的不断成熟与完善, 已经在许多领域中广泛使用, 钻孔的用途也因此变得越来越广泛, 其中包括: (1) 石油钻井, 用于天然气、石油的勘探与开采; (2) 水文地质钻孔, 用于地下水文地质的勘察; (3) 开发钻孔, 用于硫磺、溶解岩盐、地下卤水等资源开发; (4) 地热钻孔, 用于蒸汽、地下热水等资源的勘探与开发; (5) 施工钻孔, 用于通讯及建筑的管线安装、灌浆、取样、爆破等;或用于隧道及采矿施工时的运输探气探水、冻结、排水、通风等;或者作为隧道及采矿施工时的辅助钻孔; (6) 地质勘探钻孔, 用于找矿、了解地质构造以及矿产储量勘察; (7) 工程地质钻孔, 用于勘察水库、坝址、桥梁、建筑等工程的施工地质情况; (8) 基础施工钻孔, 用于建筑工程基础建设中的管桩、基础桩的施工钻孔; (9) 水井钻孔, 用于农业、工业及日常生活中地下水的水文研究。

5 未来的发展趋势

随着钻孔技术的不断发展, 其勘探效率及勘探质量也将得到不断提高, 应用范围也将会越来越广泛, 除了在商业性质的地质工作中广泛应用外, 在公益性质的地质工作中的应用也逐渐增多。该技术在公益性质的地质工作中的公益性主要体现在将有利于公益的成果公开, 使整个社会都能够受益[5], 从这个角度出发, 勘探技术的研究不仅仅局限于科研、商业等范围的意义。因而, 钻孔技术未来的发展趋势也不仅仅局限于科研的发展方向, 而是综合了多方面的发展需求。具体包括以下几点:

(1) 根据不同的地质条件对钻探技术、设备进行改进。地质钻探的复杂环境, 对钻孔技术有着严格的要求, 不同的岩石层, 特定场所, 需要特定的钻探设备与技术, 在地质工作过程中, 要充分利用已有技术经验, 结合工程环境与设备条件, 采取有针对性的钻探技术进行施工。由于金刚石的坚硬特性, 在坑道、坚硬地质层的钻孔有着良好的应用, 特别是工程中需要的定向钻进、取心钻进等需要时, 金刚石能发挥其最大的优势。而对面土质较的工程时, 机械静力钻孔的技术能得到较大应用, 比如螺旋钻孔技术、振动钻孔技术等。而工程中需要垂直钻孔, 且岩孔较短时, 冲击回转式的机械钻孔技术是不错的选择。

(2) 进一步提高钻孔设备制造技术水平。虽然传统的钻具研制技术在不断的完善中已经成熟, 许多新的钻杆技术例如多级伸缩式钻杆、轻质合金钻杆、绳索取心钻杆等技术在工程钻探中逐渐推广使用, 且效果显著。但是随着勘探地质条件的不断复杂化, 地质钻探对钻孔技术的要求也越来越高, 未来的钻孔设备必须能够满足各种特殊地质条件的钻探需求, 在钻进质量、节能、自动化、智能化方面得到大幅度的提高。

(3) 大力发展定通井钻探中的定向对接技术以及定向钻孔的测量技术, 在实践中不断检验技术的可行性, 力创自主知识产权。

(4) 面对海洋新型矿产能源的开掘需要, 我国的天然气水合物钻探技术还不够成熟, 在实践中, 要加快研究改进的步伐, 力争重大的技术性突破, 早日打破国外对这一技术的垄断。

6 结束语

综上所述, 钻孔技术是工程地质钻探的关键, 直接影响到钻探质量, 在实际应用中, 应结合钻探目的、现场地质条件等因素选择最佳的钻孔技术类型, 以取得理想的钻探结果。随着科技的不断发展, 越来越多的新技术、新设备应用于钻探技术中, 这就要求我们必须不断改进钻孔技术, 以适应地质钻探的发展需求。

参考文献

[1]冉恒谦, 张金昌, 谢文卫, 等.地质钻探技术与应用研究[J].地质学报, 2011, 02 (11) :66～68.

[2]王春莲.钻孔技术在钻探工程中的应用[J].化学工程与装备, 2012, 08 (02) :135～136.

[3]袁仲伟.基于深孔钻探技术相关问题浅析[J].经营管理者, 2012, 08 (11) :328～330.

[4]王伟.深孔钻探技术在地质勘查中的应用[J].江西建材, 2012, 07 (03) :86～87.

3.钻孔地质技术要求新篇三

关键词：煤炭；地质；环境；生态保护

煤炭开采目前已经成为对于环境破坏最为严重的一种矿产资源开采活动，在此过程当中会对于整个勘查区域的水文、生态乃至于地应力系统都会产生较大的影响。青海作为我国西部地区的重要省份，随着国家西部打开发战略的开展，青海地区的煤炭资源也开始快速的发展，由于青海地区本身地质环境相对较差、身体生态环境比较脆弱而且环境地质问题也更加的多发，对于整个地区的环境改善造成了较大的影响。总的说来，这些问题主要包括三个方面：第一，环境的污染，主要包括：土壤、水体以及大气污染；第二，生态退化，主要包括植被以及土壤的破坏以及压占，整个地下水环境遭到破坏，地表以及地下的水量快速减少，地上的人文景观以及地形地貌都遭到了较大程度的破坏；第三，地质灾害频发，例如泥石流，地面塌陷，地面沉降等问题越来越多。

煤炭的勘探以及开采的而过程当中所产生地质问题，总体上成因较为复杂，牵扯到众多的学科，问题形成的原因也相对比较的复杂，而且进行处置的困难也相对较大，需要多学科进行综合的预测和评估。

1.在煤炭地质勘查阶段进行环境地质工作开展的基本意义

地质勘查本身是整个采矿工作的一个重要的组成部分，其可以为整个煤矿更好的进行可持续发展提供服务。目前，我们已经将环境地质的研究纳入到了整个煤矿开采的相应工作当中。目前我国已经将环境评价那位一向根本的法律制度。如果我们将环评的基本要求与地质研究工作进行衔接，其不仅能够为环评提供相应的技术资料，而且对于未来矿区的总体发展以及远景规划的满足等都具有十分重要的意义，从而最终达到防治环境污染以及加强生态保护的目的。

2.煤炭地质勘查阶段对于环境地质工作的基本要求

2.1积极的做好污染问题的评价与调查

2.1.1大气污染。首先对于勘查区之内的范围进行监测以及调查，主要调查的内容主要包括：大气污染所在的位置、污染的类型、污染物的主要成分、污染物的排放量以及污染物排放的浓度。另外对于煤共生的温室气体以及CH4等的排放要给予高度的关注。对于大气污染对于人类身体健康的危害以及该地区未来的环境状况进行预期，从而针对性的提出相关的建议。

2.1.2水环境的污染。主要对于矿区的水文地质单元进行详细的调查，主要的调查包括地下水以及地表水环境的调查。调查清楚各类污染源的状况，例如：废水排放的基本位置，废水排放量和排放的方式，并且对于废水当中的有害物质的成分等状况进行调查和研究。通过对于水环境对于煤矿的生态环境造成的影响进行分析，从而对于煤矿建设过程当中因为煤矿矿井的地面水的水质变化、流量以及水位，并且对于地下水的补、迳、排等基本的状况进行评价。

2.2按防灾健在的基本要求来做好环境地质灾害的评价与调查

2.2.1区域稳定性以及原生地表物理地质现象

区域稳定性方面主要是研究该区域内的历史地震的资料进行收集，对于该区域地震发生的原因进行研究和分析。从而对于地震对于矿区整体稳定性的影响佳宁研究。主要的勘查过程包括：分析泥石流、身体滑坡等勘探区周围发生的相关地理现象为主，通过对其畸形系统性的评价。最终提出具体的防治措施。

2.2.2因矿井排水疏肝导致的环境地质问题

因为矿井的排水疏干导致的地理环境问题主要包括：浅覆盖层岩溶地面的塌陷甚至有可能会导致地震的产生、地下水数量急剧减少甚至枯竭。在相关调查的基础之上进行地下水水位的东财检测、以及水疏干的塌陷检测，在此基础之上进行相关的研究和探讨；对于地下水位的下降与排水量之间的关系进行研究和探讨，对于地下水位的未来下降趋势进行研究和探讨。并且根据疏干塌陷的发育状况以及演变规律来预测疏干塌陷的未来发展趋势，最终提出进行塌陷发育控制以及地下水资源枯竭等相关问题的参考建议。

2.2.3因采掘导致的环境地质问题

由于采掘的原因所产生的环境地质问题主要包括：踩空塌陷、地面变形以及后生地表的物质现现象（泥石流、山体滑波、山体崩塌以及岩溶充填泥沙质溃塌）等。这些问题可能会导致地面建筑物甚至是整个地形的破坏，从而对于整个煤矿的建设以及生产产生较大的不利影响。

勘查阶段收集煤层厚度、产状、顶底板岩性特征等资料。调查生产矿井开采深度、规模、方法，顶板管理方法，地面塌陷范围、深度，塌陷引起的各种变形形态，是否形成陷落盆地，塌陷区与采空区的相互位置。调查塌陷对煤矿建设、生产造成的不良影响。掌握生产矿井采空区的范围、深度，地面塌陷的范围、深度，塌陷区与采空区的相互位置，提出防治地面变形和防止建筑物变形的意见。

2. 3按矿区生态修复要求作好景观系统建造工作

勘查阶段综合考虑，把煤矿区作为涉及社会、经济、人文要素一个整体，统筹规划，投入必要的勘查工程量，用好各类勘探技术方法和手段，做好景观生态系统的建造工作，充分体现资源观、生态观、工程观的有机统一，实现生态矿业。

3展望

傳统的煤炭地质勘查成果是为建井提供地质报告的。但在市场经济条件下，具有探矿权的地质勘查单位要适应煤矿从粗放型开采向精细型开采的转变，树立终生服务煤矿的理念，关注源头摇篮生态、开发过程一直到闭矿环境恢复的全过程。

参考文献

[1]张驰，梁爽自然资源价值论及其在环境影响评价中的应用[M]工业安全与环保，2006 （5）：13一14

[2]夏玉成，孙学阳，汤伏全煤矿区构造控灭机理及地质环境承载能力研究[M]北京：科学出版社，2008

[3]曹代勇，陈江峰，杜振川，等煤炭地质勘查与评价[M]徐州：中国矿业大学出版社，2007

[4]徐水师，王冬中国煤炭资源综合勘查技术新体系构架[J]中国煤炭地质，2009（6）：1-5

4.钻孔地质技术要求新篇四

一、设计目的及方案

为了探明Ⅱ矿体向东南方位延伸时矿体的厚度、产状和品位等各项特征的变化。因此，设计钻孔XZKOOO方位123°，倾角90°，孔深120米，孔口坐标：X=

，预期效果见矿二层。

二、钻孔施工概况

钻孔于年月日开孔，年月日终孔。终孔方位123°，倾角90°，孔深120米，终孔坐标：X=

，岩矿芯劈芯采样68件。

三、钻孔地质概况

从上至下在峨眉山玄武岩组地层内钻进。岩性由上而下为：黄色风化玄武岩，原岩为灰绿色块状玄武岩，其间夹断裂破碎带。褐黄色黄铁矿化玄武岩（矿化层）。灰～深灰色硅化玄武岩，与下伏块状玄武岩为断层接触。断裂破碎带。未风化灰绿色块状玄武岩。

钻孔所穿过的两条压扭性逆断层对矿体破坏小。

矿化蚀变：主要为褐铁矿化、硅化。孔深52.88米～64.49米为褐铁矿化、硅化玄武岩，褐铁矿化程度强，硅化程度中等，岩石中穿插有1mm宽的石英脉；金矿化程度高，其品位达0.6g/t。

四、取得的地质成果

揭露Ⅱ矿体在XZKOOO穿过处，厚000米，品位 0 g/t。因此，该钻孔达到设计目的。

五、钻孔质量

（1）矿心采取率98.08%，岩心采取率97.08%。

（2）钻孔弯曲度与测量间距、孔深误差的测量与校正均合格。（3）原始班报记录符合规范。

（4）简易水文观测、封孔达到要求。

钻孔质量达到优质孔标准。

六、对下步工作的建议

5.钻孔地质技术要求新篇五

淮北海孜煤电公司位于安徽省淮北市濉溪县境内。矿井范围东南以大马家断层与淮北临涣煤电公司毗邻, 西以大刘家断层为界, 北至3煤层-800m水平投影线, 呈一不规则三角形。整个井田被吴坊断层自然切割为两个区, 即西部井 (断层以南三角区) 和大井, 矿井核定生产能力为年产169万吨。

大井主采煤层有中煤组7、8、9煤及下煤组10煤层, 且均为突出煤层。因此做好防突工作是矿井安全生产的重要环节。根据有关规定突出煤层的开采必须坚持区域和局部的“四位一体”综合防突措施, 在区域防突措施中应优先采用开采保护层, 在无保护层开采的前提下, 采掘前的区域瓦斯治理必须采用穿层钻孔对煤层瓦斯进行区域预抽已达到解突的目的。因此, 穿层钻孔的施工成为矿井防突工作中一项最常规的工作。

1 矿井地质概况

海孜煤电公司含煤地层为二叠系, 其中山西组 (P1s) 、下石盒子组 (P1xs) 和上石盒子组 (P2ss) 为主要含煤组。可采煤层有4、7、8、9、10煤层等5层, 可采总厚10.23m。4、10煤层为较稳定煤层, 7、9煤层为不稳定-极不稳定煤层, 8煤层为极不稳定煤层。海孜矿井下地质构造复杂、断层、褶曲发育, 因此造成煤层在走向或倾向上起伏变化大, 煤层赋存不稳定, 厚度变化频繁。

另外受到施工、钻孔下沉等诸多原因影响, 穿层钻孔终孔位置与设计存在偏差

2 穿层钻孔存在问题分析

穿层钻孔施工是突出煤层区域解突一种重要手段, 因此按照设计要求把穿层钻孔施工到位, 是瓦斯治理能否取得良好效果的前提。

穿层钻孔设计是在明确要保护的煤层范围前提下, 根据煤层底板等高线图及煤厚计算出钻孔终孔点标高, 终孔点与开孔点标高差为钻孔的垂直高度, 然后从图上量出钻孔开孔点到终孔点的平面距离, 利用三角函数即可计算得出钻孔的角度和孔深参数, 然后绘制出图表, 交付施工。海孜煤煤矿由于煤层赋存不稳定, 断层、褶曲发育给钻孔的设计和施工带来了很大的困难, 钻孔终孔后偏离设计位置, 造成重复补孔, 统计显示2009年在86采区和Ⅱ102采区施工的70个穿层钻孔中, 经实测和上图分析后满足设计要求的只有45%, 有55%钻孔偏离设计位置2m以上, 其中又有47%落在保护范围以外 (见图1) 。

3 影响穿层钻孔精确定位因素分析

1) 科学设计是钻孔精确定位的前提, 由于矿井地质条件复杂使得作为设计主要依据的煤层底板等高线图, 难以真实反映出矿井煤层变化情况, 特别是局部煤层福村的真实情况, 因此影响了设计的科学性;

2) 钻孔施工过程中钻机工操作不当, 钻机旋转与给进力未根据岩性变化及时调整, 使钻孔偏离设计方位;

3) 钻孔的开孔位置、角度和方位未严格执行设计, 从而使终孔点出现偏差。

4 技术改进措施

4.1 改进钻孔设计方法

先设计少量定位孔对一定区域进行控制, 然后根据定位孔施工结果确定煤层位置, 再根据新确定的煤层位置调整钻孔设计。走从设计到实践再修改设计再实践的技术路线。

确定定位钻孔:采用“十字定位”法, 即先施工控制范围内中轴线上的钻孔4到6个作为钻孔精确定位的基础孔。

定位煤层位置:采用“回归校正”法, 即把定位孔的施工结果上图分析, 再进行等高线的校正。

修改钻孔设计:根据“回归校正”结果, 重新修改钻孔设计。

打钻结果分析:把打钻结果上图分析, 对偏差大于2m的补孔。

4.2 提高钻工操作技能

1) 通过实践总结出在不同岩性施工中, 钻机给进力和旋转力的变化范围, 提高钻机操作的科学性;

2) 对区域施工的穿层钻孔, 技术人员做出地质柱状图, 然后根据岩性的变化让钻工有目的操作, 避免盲目性;

3) 完善管理制度加强综合技能培训, 强化现场管理, 严格质量考核, 增强钻工的责任意识。

4.3 改进开孔定位技术

推广应用穿层钻孔开孔快速定位法, 通过研究改进制作了“钻孔方位快速定位仪”, 有效的解决了原“引线法”精度控制差、耗时长的缺点, 提高了钻孔开孔方位的准确性 (见图2) 。

4.4 合理布置钻场

调整和优化开孔的位置和角度, 合理布置钻场 (见图3) , 从原来的钻场一侧布置钻孔向依钻场为中心向两侧发散布置, 增大钻孔的角度、缩短钻孔长度。

5 效果分析

1) 在原穿层钻孔施工中前, 存在钻孔偏差大, 不合格钻孔多, 补孔数量大。通过一系列技术改进, 穿层钻孔一次成孔率由原45%提高到现在的95%以上, 补孔率由55%下降到现在的5%。从2008年至今, 平均每施工穿层钻孔约83 700m, 通过技术改进后每年可节约工程量约41 850m, 可节约直接经济效益为1 255.5万元;

2) 钻孔的精确定位, 实现了终孔的均匀布置, 从而能有效提高抽放效果, 如86三区段单个钻场相比较抽放纯量提高了一倍;

3) 通过“十字定位”、“回归校正”方法对煤层等高线修改调整, 完善了地质资料, 精准确定了煤层等高线, 更有利于指导生产。

6 结论

6.钻孔地质技术要求新篇六

在钻孔灌注桩施工过程中, 无论如何清孔, 孔底都会留有或多或少的沉渣, 孔壁的泥皮阻碍了桩身与桩周土的结合, 降低了摩擦系数, 这都将影响到灌注桩的桩端承载力和侧壁摩阻力。针对以上问题, 我们在工程中采用钻孔灌注桩桩端后压浆施工技术进行施工, 就是在灌注桩施工中将钢管沿桩钢筋笼内壁埋设, 待桩混凝土强度满足要求后, 将水泥浆液通过钢管由压力作用压入桩端的碎石层孔隙中, 使得原本松散的沉渣、碎石、土粒和裂隙胶结成一个高强度的结合体。

1工程概况

某商住楼工程, 地上18层的高层建筑, 地下2层, 总建筑面积为32 000 m2。主楼及裙楼下承压桩均采用Φ800钻孔灌注桩, 裙楼下局部设抗拔桩, 采用Φ700钻孔灌注桩。本工程范围内土层主要由杂填土、粘土、泥炭、淤泥、粘土、圆砾、粉质黏土、圆砾混砾砂组成。桩基持力层为⑤层圆砾, 由砾石砂及少量粉粒组成, 饱和, 中密为主, 局部稍密、密实。层顶埋深36.70 m～38.8 m, 控制层厚8.10 m～17.7 m。施工前, 进行了试桩施工, 经检测发现, Φ800承压桩单桩竖向承载力为4 180 kN, 大大低于设计要求。经分析其原因, 由于在较厚砂石地质条件下, 钻孔灌注桩桩侧摩阻力及桩端承载力均未得到充足发挥, 因此决定采用孔底压密压浆方式来提高单桩竖向承载力和桩侧摩阻力, 每根桩内设两根压浆管, 桩有效长度为31 m～33 m。

2压浆参数的设定

压浆管选用D25 mm, 壁厚S=2.0 mm的普通焊接管, 压浆管的接长采用套筒螺缝接头, 水泥采用P.O.42.5R普通硅酸盐水泥。本压浆工程选用一台SGB6-10型压浆泵, 两只搅拌筒, 塑料管、输浆管等。压浆参数主要包括浆液水灰比、压浆量以及闭盘压力, 由于地质条件的不同, 不同工程应采用不同的参数。在施工前, 应根据以往工程的实践情况, 先设定参数, 然后根据设定的参数进行试桩施工, 试桩达到设计强度后, 进行桩的静载荷试验, 最终确定施工参数。本工程根据对三根桩的试验结果得出的参数结合施工的经验确定实际施工的压浆参数。

(1) 水灰比一般不宜过大和过小, 过大会造成压浆困难, 过小会使水泥浆在压力作用下形成离析。由于本工程桩的长度为31 m～33 m, 容易出现翻浆现象, 所以在水灰比控制上要求较高, 通过试打三根桩的压浆中出现的翻浆现象, 决定水灰比采用0.8～0.5, 并逐渐减少。

(2) 压浆量是指单桩压浆的水泥用量, 它与碎石层的碎石含量以及桩间距有关, 取决于碎石层的孔隙率, 在裙楼部分, 压浆量为2.5 t～3.0 t, 主楼部分压浆量为2.0 t～2.5 t, 是控制后压浆施工是否完成的主要参数。

(3) 闭盘压力是指结束压浆的控制压力, 一般来说什么时候结束一根灌注桩的压浆, 应该根据事先设定的压浆量来控制, 但同时也要控制压浆的压力值。在达不到预先设定的压浆量, 但达到一定的压力时就要停止压浆。压浆的压力过大, 一方面会造成水泥浆的离析, 堵塞管道, 另一方面, 压力过大可能扰动碎石层, 也有可能使得桩体上浮。根据本次试桩的结果, 压力定为2 MPa～4 MPa, 依据水泥浆的浓度逐渐增大, 最大压力应该控制在4 MPa。

3桩端后压浆施工工艺

3.1 施工工艺流程 (见图1)

3.2 压浆管的制作

在制作钢筋笼的同时制作压浆管。压浆管采用直径为25 mm的焊接管制作, 接头采用套筒连接, 套筒两端与钢管焊接。压浆管长度比钢筋笼长度多出约8 m～9 m, 高出钢筋笼部分的压浆管每隔2 m用Φ12钢筋与吊筋组成钢筋笼 (见图2) 。压浆管高出自然地坪200 mm, 顶端敲扁用胶带封严, 防止泥浆等进入压浆管。在桩底部长出钢筋笼5 cm, 压浆管在最下部20 cm制作成压浆喷头 (俗称花管) , 在该部分每旋转45°用钻头均匀钻出4排8 mm直径小孔, 每个孔上用橡皮及胶带封死 (见图3) 。当压浆时压浆管中压力将橡皮或胶带进裂, 水泥浆通过压浆孔压入砾石层中, 而混凝土灌筑时该装置又保证混凝土浆不会将压浆管堵塞。

3.3 压浆管的布设

将两根压浆管对称绑在钢筋笼内侧。成孔后清孔、提钻、下钢筋笼, 喷头部分应加混凝土垫块保护, 不得摩擦孔壁以免胶带皮破裂造成压浆孔的堵塞。第二节压浆管在上端和钢筋笼绑扎, 下端自由, 钢筋笼对准焊接后, 接上压浆管, 放下钢筋笼后, 松开压浆管, 压浆管对直后与钢筋笼绑扎牢固。按照规范要求灌筑混凝土。桩基施工中要妥善保护好露出地面的压浆管, 防止弯曲、断裂, 否则压浆管中会进入泥浆、水泥浆等, 给后来的压浆工作带来很大的影响。

3.4 压浆设备及压浆施工的速度

由于桩端持力层为砂砾层, 渗透系数较大, 压浆压力为低压压浆, 故选用额定工作压力为8MPa的压浆泵。压浆施工时, 采用固定压浆泵, 移动压浆浇灌的方法, 以减少压浆的辅助作业时间, 加快压浆速度, 根据试桩的记录, 每根桩的压浆时间控制在60 min左右。

3.5 开塞控制

若成桩时间与压浆时间间隔太短, 桩身混凝土强度较低, 可能会被压浆的压力所破坏。因此, 在混凝土灌筑完成后48 h内先开孔, 开孔时在现场观察高压压浆泵的压力, 记录开塞情况。

3.6 压浆控制

(1) 待桩身强度达设计强度的80%后, 压力压浆才对桩身不起破坏作用, 可以开始压浆。

(2) 压浆前, 首先检查水泥, 不能有结块现象。核实进场的水泥量及水泥浆的水灰比。检查高压压浆泵的压力表、阀门、管线完好状况。在压浆前用水进行通管, 水从一根端管子进去, 另一根管子出来, 表示两根管子连通。压浆开始记录压浆压力, 根据以往的施工经验和实际情况, 采用低压慢注, 浆注进去后, 方可慢慢增加压力。压浆一般以压浆量为主控因素, 压浆量达到预定量, 无特殊情况即可停止压浆。预定可参考试桩的压浆量进行修正。

3.7 压浆顺序

压浆时最好采用整个承台群桩一次性压浆, 压浆先施工周圈桩位再施工中间桩, 目的是防止水泥浆的流失。压浆时应做好施工记录, 记录的内容应包括施工时间、压浆开始及结束时间、压浆数量以及出现的异常情况和处理的措施等。

3.8 压浆桩的选择

根据以往工程实践, 在砾石层中, 水泥浆在工作压力作用下影响面积较大。为防止压浆时水泥浆液从临近薄弱地点冒出, 压浆的桩应在混凝土灌筑完成20 d后, 并且该桩周围至少8m范围内没有钻机钻孔作业, 该范围内的桩混凝土灌筑完成也应在20 d以上。

4压浆施工中出现的问题和处理措施

(1) 喷头打不开。压力达到8 MPa以上仍然打不开压浆喷头, 说明喷头部位已经损坏, 不要强行增加压力, 可在另一根管中补足压浆数量。

(2) 出现冒浆。浆从地面上冒出, 说明桩底已经饱和, 可以停止压浆;若从本桩侧壁冒浆, 压浆量也满足或接近了设计要求, 可以停止压浆;若从本桩侧壁冒浆且压浆量较少, 可将该压浆管用清水或用压力水冲洗干净, 等到第2 d原来压人的水泥浆液终凝固化、堵塞冒浆的毛细孔道时再重新压浆。

(3) 单桩压浆量不足。压浆时最好采用整个承台群桩一次性压浆, 压浆先施工周圈桩形成一个封闭圈, 再施工中间, 能保证中间桩位的压浆质量, 若出现个别桩压浆量达不到设计要求, 可视情况加大临近桩的压浆量作为补充。

(4) 压浆管接头焊接时应小心, 防止电焊时焊穿管壁。

(5) 在土内长度范围内的压浆管接头应该错开, 接头尽量置于土内上半部, 并做钢筋笼加以保护。

(6) 压浆前测桩顶标高, 可以测定压浆后桩是否有浮起现象, 并进行分析处理。当桩顶泥浆冒泡和有抬高现象, 说明桩有微量浮起, 这时应停止压浆, 待过1 h～1.5 h水泥浆静止后再重新压浆, 这样渐停渐注, 当注至设计要求水泥量后停止压浆, 可以防止桩浮起。

5钻孔灌注桩单桩承载力检测分析