绳索取芯钻进技术在水电工程中的应用.pdf

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1、60西部探矿工程2014年第8期绳索取芯钻进技术在水电工程中的应用张明明，卢成云，邱顺兵，刘振新(1．成都理工大学环境与土木工程学院，四川成都610059；2．四川省地质矿产开发勘查开发局403地质队，四川峨眉山614200；3．山东省地质矿产勘查开发局第三地质大队，山东烟台264000)摘要：以大岗山水电站建设工程为例，介绍小口径绳索取芯钻进技术在水电工程帷幕成孔钻探中的发展现状及应用前景，针对钻探施工中遇到的重难点问题，对绳索取芯钻进工艺提出几点优化措施，改进后效果显著，生产效率提高。对钻探成果的分析，主要以钻孔测斜数据为依据，分析同区不同孔号(孔深h，顸角0，方位角)三者关系，总结出该区

2、段地层大致的造斜规律，用于指导帷幕灌浆孔的防斜工作。关键词：绳索取芯；小口径；钻进；水电工程；措施中图分类号：P634．3文献标识码：B文章编号：1004—5716(2014)08—0060—04绳索取芯钻进是不提钻取芯方法之一，目前已广脉、花岗细晶岩脉、闪长岩脉等脉岩穿插发育于花岗岩泛应用于地质普查找矿、石油勘探、铁路勘察等钻探施中，尤以辉绿岩脉分布较多，它们与围岩接触关系多呈工中，形成一套可行性好、效率高的钻探施工体系。但裂隙式接触类型。未风化一微风化的花岗岩层质地坚是在水利水电工程勘察中仍以普通回转钻进为主，钻硬，普通钻头钻遇这层地层时，钻头磨损严重，回次进遇超深孔、坚硬打滑层极易产生钻

3、孔弯曲、钻具振动等尺量低，同时，在钻穿软硬互层层面时，钻头在偏倒力事故，增加工程成本和工期。大岗山水电站超深孔钻矩作用下偏移钻孔轴线，导致大坝整体帷幕防渗墙的探中使用绳索取芯钻探工艺很好地解决了孔斜、取芯效果降低，影响工程质量。等技术难题，经济效益明显。本文结合该水电站钻探2钻探中遇到的主要问题工程施工实例，对绳索取芯钻探工艺予以阐述。2．1绳索取芯钻具的内管到位率低1工程概况钻进过程中的振动、挤压作用使固定捞矛头和矛大岗山水电站坝址位于四川省石棉县挖角乡境内，头座的销子变位，使弹卡无法定位口；钻工为了赶工期为大渡河干流规划的第14个梯级电站，最大坝高在内管还没到位情况下就开始扫孔，外管中已钻

4、取部210．OOm，年发电量114．30x10。kW·h。坝址距上游泸定分岩芯致使内管无法继续下降到位；钻杆接头变形或县城约72km，距下游石棉县城约40km。坝址区左岸现者钻杆弯曲严重，使内管下行遇阻等，内管不到位就会有省道$211(泸定一石棉)公路通过，向北行连接川藏公造成打“单管”现象，形成单管钻进，岩芯不能打捞，工路，向东行在石棉县城附近与108国道相通，坝址距成昆人劳动强度加大，钻进效率低。铁路乌斯河车站约130km，距成都直线距离约220km。2．2采取的岩芯不完整，破碎严重本工程所在的大渡河流域中游属亚热带湿润气候区，气当岩芯装满内管岩芯对内管产生的顶推力压缩蝶候随高程的变化仍很

5、明显。河谷地区四季明显，年平均簧，使滑套向上移动到悬挂街头的台阶处E，通水道路气温一般为13~C~18~C，本流域降水量主要集中在5～被堵，从而造成泵压的升高，这时应停钻取芯。但是，10月，年平均年降水量在lO00mm左右。在操作中，部分钻工抒懒钻，内管中已经装满岩芯的状坝区无区域性断裂切割构造，基岩主要为澄江期态下持续钻进，造成岩芯的磨损、扰动；或者每个回次灰白色、微红色中粒黑云二长花岗岩，另外有辉绿岩前后操作人员丈量机上余尺不准确，凭直觉判断岩芯$收稿日期：2013-09—26修回日期：2013—10—20第一作者简介：张明明(1989一)，男(汉族)，湖北襄阳人，成都理_T大学在读硕士研

6、究生，研究方向：地质工程(钻掘工程理论与方法)。2014年第8期西部探矿工程61是否塞满，过早或者过晚打捞内管；下内管前，内管内泥浆泵；钻塔：充分利用灌浆廊道衬砌，现场搭建四脚岩芯没掏取干净等都有可能影响到取芯效果。钻塔。2．3钻头寿命短3．3钻进规程现场使用的普通人造孕镶金刚石钻头仅钻进20-普通地质岩芯钻探都有一套完善的钻探施工体30m后，钻头就严重磨损，无法继续使用。非正常磨损系，钻压、转速和泵量三者紧密联系，相互配合，达到最(偏磨、冲蚀、拉槽、崩裂等)的钻头高达65％以上，操作优钻进规程参数，提高钻探效率。针对大岗山水电站手的经验不足，无法通过钻进过程中异常现象判别孔帷幕灌浆孑L的施工

7、，既要保证成孔质量，又要减少钻探内情况，导致钻探事故频发，处理事故成本增加；在临事故，降低成本，这就需要现场钻机操作人员灵活掌握界规程下钻进，胎体温度和所需功率急剧增加]，导致孔内情况，及时做出反应。钻头磨损加剧，减少钻头的使用寿命。3．3．1钻压的选取2．4部分钻孔发生弯曲绳索取芯孕镶金刚石钻头钻压在一定限度内与转钻孑L偏斜主要是地质因素和人为因素2个方面综速的增加成反比作用，钻压过低造成金刚石