钻孔水泥注浆护壁堵漏工艺在上杭碧田矿区的应用-论文.pdf

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1、2014年第7期ScienceandTechnology&InnovationI科技与创新钻孔水泥注浆护壁堵漏工艺在上杭碧田矿区的应用袁树珍(福建省核工业二九五大队，福建龙岩364000)摘要：矿区勘探钻孔一般布设在地质构造发育的破碎带上，很多钻孔由于孔内遇到破碎岩层、蚀变带产生坍塌、漏浆、掉块，导致卡钻、烧钻等事故发生。经过多年的实践和探索，总结出了切实可行的护壁堵漏工艺，有效地解决了复杂地层钻探中遇到的施工难题，并取得了良好的成果，确保了在厚大破碎岩层中钻探施工的顺利进行。关键词：矿区；钻孔；护壁堵漏工艺；注浆方

2、法中图分类号：TV221．2文献标识码：A文章编号：2095-6835(2014)07-0105-021矿区地质特征1％一3％，其添加量应根据室内试验配方严格控制。添加量过闽西上杭碧田矿区有金、银、铜等多种金属矿床。该矿区小，浆液初凝时间长，扩散比较远，造成浪费；添加量过大，位于闽西南拗陷带和闽东火山断陷带两大构造单元的夹持部浆液初凝时间短，可能会造成堵管。位，著名的政和一大埔北东向断裂带和永安一晋江北西向断裂3．3碗定替浆量带贯穿交汇于区内。矿区构造格局形成于燕山晚期，区内广泛钻孔水泥注浆替浆量的确定是钻孔护壁堵漏

3、中极其重要的出露侏罗纪酸性、中酸性火山岩，燕山期酸性、中酸性侵入岩环节。替浆量误差过大，致使水泥浆液被稀释破坏或封堵位置和动力变质岩，也有少许的喜山期基性岩脉产出。地质构造的不准导致注浆失败。替浆量可用公式表示为：频繁活动虽然提供了较好的成矿条件，但也造成了区内岩体破Q=K(三一1)。g+Q．(2)碎，应力中心甚至出现构造泥等松软地层。成矿带主要分布在式(2)中：Q一替浆量，L；深度为450～600m的蚀变破碎带中，厚度100—150m，主要系数，一般取O．8～1，浅孔取小值，岩性为安山岩、花岗质碎裂岩等。深孔取大值

4、；2注浆方法的选择和原理三——钻孔孔底深度，m；2．1’选择注浆方法卜—_孑L内静止水位，m；由于上杭碧田矿区处于闽西拗陷带、闽东火山断陷带两大r每米钻杆内容积，L／m；构造单元的夹持部位和政和一大埔北东向断裂带、永安一晋江Q——地面管路容积，L。北西向断裂的交汇处，蚀变破碎带厚度大，裂隙发育，地下水4做好灌注前的准备工作活动频繁，岩层破碎，胶结程度差，坍塌、漏失、掉块现象非灌注前的准备工作分以下几步：①根据试验配方确定水泥、常严重，在钻进中极易发生埋钻、烧钻、卡钻等事故，因此，速凝剂种类，并根据注浆量备好足量的水泥

5、、速凝剂等。②检护壁堵漏工艺的选择显得尤其重要。经过多年的实践比较和探修好钻机、水泵、搅拌机等注浆设备和附属设施，确保注浆的索，采用水泵注浆护壁堵漏工艺效果较好，有效地解决了在坍顺利完成。③丈量钻具，校正孔深，测量孑L内静止水位。④冲塌、漏浆、掉块等复杂地层钻探中遇到的施工难题，确保了在孑L。冲洗孔内岩粉，确保孔底和注浆孔段清洁干净。厚大破碎岩层中钻探施工的顺利进行。此方法施工简便、易行，5注浆利用机台原有的设备即可完成，无需特殊设备和工具。5．1注浆作业2．2注浆原理在注浆前将钻杆下至距孔底0．5m左右处，泵人清水

6、检查用水泵把按配方配好的水泥浆通过钻杆注入钻孔内，再用注浆管路是否畅通。注浆过程中时刻监控水泵压力表。如果压适量的替浆水将水泥浆液压人受注孔段，使其进入坍塌、漏失力表升压缓慢、匀速，说明注浆管路畅通，注浆正常；如果压孔段，胶结破碎岩块、充填裂隙。利用水泥浆的凝固、硬化作力表出现指针突升情况，说明可能是堵管或受注层裂隙小或孔用，堵塞裂隙，把碎裂岩块与岩层胶结为一体，最终达到护壁壁坍塌，立即判断原因，采取处理措施后，才可继续注浆。注堵漏的目的。浆结束前，按事先计算好的替浆量压入清水。替浆完成后立即3选择合理的注浆参数提钻

7、，同时清洗钻杆、水泵和注浆管路。3．1确定注浆量5．2注浆技术要求根据岩层破碎坍塌程度、孔隙度、含水层特征、需注浆孔注浆过程中，有以下一些技术要求：①如果受注段裂隙较段长度等因素确定注浆量。注浆量可用以下公式来表示。大，为防止浆液漏失严重，可在注浆前预先投入J隋性材料进行a=3．1@2·L·尼(1)充填，下钻挤压后再注浆。②注浆必须一次完成，以防水泥浆式(1)中：Q——所需水泥浆液量，II1；断开或被稀释。③在注浆过程中，应慢速回转钻具，防止卡钻—需灌注孔段的半经，m；或浆液与钻具粘连。④提钻时，速度要慢，防止因过快

8、而发生三——需灌注孔段的长度，m；抽吸作用造成注浆失败。⑤在提钻过程中，为保证孔内压力平-_一系数，根据孔隙度、坍塌程度和经验衡，应及时在孔内灌注清水。确定，一般取1．5—4．0，孔隙越大，坍塌程度越高，取值越大。6扫孑L3．2确定配方应掌握合适的养护时间。时间过短难以达到水泥浆初凝强根据需灌注孔段的长度、孑L深、注浆量等因素，确定初、度，护壁