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1、青州庙子镇泰和矿业水文地质钻探施工组织设计 青州庙子镇泰和矿业水文地质钻探施工组织设计 编制单位:徐州市固华岩土特殊工程施工有限公司 法定代表人: 项目负责人: 钻探负责人: 设计编制: 编制时间:二0一3年10月29日目 录第一节水文孔施工目的及任务4第二节设计编制依据4第三节施工技术要求4第四节钻探技术措施4第五节设 备5第六节安全生产措施6第七节工程进度7附 图 目 录图号附图名称比例尺1青州庙子镇泰和矿业施工现场布置图1:5002青州庙子镇泰和矿业水文孔结构图1:5003青州庙子镇泰和矿业水文孔焊接示意图1:500青州庙子镇泰和矿业水文地质钻探施工组织设计 第一节 水文孔施工目的及任务
2、 水文地质钻探是实现水文地质条件探测、矿井充水因素分析研究的基本手段,在本次补勘工程量构成中占有较大的比重。它所完成的任务内容包括以下几个方面: (1)形成矿井水文地质试验系统; (2)建立并初步完善含水层动态观测系统;第二节 设计编制依据1、矿山地球物理勘探规程2、矿山地质勘查规范(DZ/T0215-2002)3、矿山地质勘探地质钻孔工程质量标准4、矿山资源地质勘探地表水、地下水长期观测及水样采取规程第三节 施工技术要求一、水文孔钻孔要素 采区补设计水文地质钻孔6个,编号为观1、观2、观3、观4、观5和观6。 将原采区内的观测水文孔6个,下放钻具冲洗,将堵塞的水文孔冲洗干净,钻孔编号为观1
3、、 观2 、 观3 、 观4 、观5 、观6 。二、钻孔施工技术要求 (一)钻探施工技术要求 1、简易水文观测 全孔进行简易水文观测,并做到: 套管下至基岩后进行回次水位观测,每个回次提钻后和下钻前各观测一次孔内水位; 正常钻进时每小时观测一次冲洗液消耗量,若回次时间小于一小时,则每回次观测一次。发现漏失大时,每1030分钟观测一次,并进行最大消耗量观测; 在钻进过程中,如遇有严重漏水、掉块、塌孔、缩径等现象时,要准确记录其发生的层位和深度及最大漏水量等。 2、 孔斜要求 观1、观2、观3、观4、观5、观6孔终孔孔斜不超过10。 所有钻孔施工完毕后,要对孔底坐标进行精确定位。 3、 钻具丈量
4、依据煤田地质勘探规范,孔深每百米、下套管、变径处、遇严重涌(漏)水等水文地质现象、终孔均需进行丈量钻具,并合理平差。特别要做好各主要标志层、漏浆层的丈量钻具工作。 4、 对钻孔冲洗液要求 钻孔施工宜采用清水钻进,当地层破碎不能用清水钻进时,则必须采用泥浆钻进,钻孔结束下放水文观测管后,必须采取清水洗井方法,使泥浆排出,洗井要求以返回水澄清或不返回为止。 5、 原始记录 各项原始记录必须使用钢笔或铅笔填写,做到填写及时、准确、齐全、清楚,并妥善保管,不得追记或写画与生产无关的内容。对写错的地方只准划改不准涂改,且划改不得超过三次。 6、 编录工作 水文地质编录,就是将钻探过程中观测描述的现象、测
5、量的数据和取得的实物,准确、完整、如实的进行整理、测算、编绘和记录工作,是水文地质钻探中最终、也是最重要的一项工作。 7、 水文地质观测 水文地质观测是水文地质钻探的核心工作,是揭露地下水文地质条件的直接依据,主要的观测项目有: (1)观测冲洗液的消耗量: 泥浆坑为5m4m1.70 m,挖的泥浆坑要规则,并用砖墙砌筑,并做好防渗。全孔进行冲洗液消耗量观测。 (2)观测含水层水位: (3)观测钻孔漏失量 在钻进过程中,钻进超过1h,每小时观测一次;不足1h,也必须观测一次,观测数据换算成每小时的观测值。对消耗量大于5m3/h(属漏水)时,要进行简易稳定水位观测,并测量漏水时的最大流量。 (4)观
6、测水温; (5)观测孔内现象; 8、 测井 钻孔终孔后必须及时进行测井,测井前首先将钻具下到孔底,开泵进行冲孔,冲洗液循环时间不得小于1个小时。 物理测井内容包括孔径、孔深、孔斜等; 9、 钻探成果 (1)简易水文地质观测成果; (2)水文测井成果; (3)钻孔孔位、孔口高程测量成果; (4)钻孔施工总结报告。 (二)洗孔施工技术要求 1、首先将水文观测孔内的套管取出,在取出的过程中,应先进行试拉动,然后才能正常提升。 2、套管取出后,应下放50 钻具,当下放受阻时,应开动泥浆泵向孔内泵入清水冲洗水文孔,然后再次下放,不断重复上述的技术步骤,直至钻具到达钻孔的底部。 3、冲洗过程中注意观察清水
7、的消耗量,并做好记录,保证水文观测孔能够再次使用。二、施工顺序(一)观1水文孔施工顺序(1)表土层固管1、开孔直径190mm钻至基岩段停钻,停钻深度以表土底板下0.5-1m为准。换直径223mm扩孔钻头,扩孔至停钻位置。2、扩孔后下入直径219mm的套管(2)基岩段施工1、直径190mm钻至设计深度停钻,停钻深度以孔口350m为准。2、冲洗钻孔后下入1086mm的无缝钢管及花管钻孔结构见图1-1 (二)观1水文孔施工顺序(1)提起观测套管1、首先将水文观测孔内的套管取出,套管深度预计170米。(2)洗孔1、套管取出后,下放50钻具进行洗孔。2、钻孔深度预计350米,冲洗的钻具落底后,应分不同层
8、位来回冲洗,保证冲洗的质量。第四节 钻探技术措施一、钻孔结构: 根据矿方技术要求,确定钻孔结构,见钻孔结构图。二、钻具组合:1、基岩: 190mm硬质合金钻头+159mm钻铤+76mm钻杆+主动钻杆。2、表土: 220mm牙轮钻头+主动钻杆。三、冲洗液使用:1、冲洗液的配制: 由于本区部分层段岩层经火烧后,岩层裂隙发育,地层破碎,并且可能存在溶洞,钻孔施工时采用钠基膨润土、水、适量氢氧化钠配置的普通泥浆进行护壁钻进,按施工技术要求在施工结束后,采用活塞洗井与空气压缩机反复抽水等各种办法,进行洗井工作使泥浆排出。具体的配制过程由专门技术人员现场负责。 2、泥浆的净化和管理: 1)泥浆循环系统总长
9、度15m,两个沉淀池,以利于岩粉的沉淀。 2)各小班在钻进时应经常捞取岩粉。 3)未经允许,不准向泥浆池添加水或其它处理剂。四、钻进技术参数:(根据前述钻具组合) 1、常规钻进:地层名称钻压(kg)泵量(L/min)转速(转/min)粘土 土5006005008005577砾石、砂姜40050050077风 化 带800100050077124基 岩1000以上500124215五、防斜: 1)所有进场设备必须保证设备的使用性能,备足设备的易损件。 2)砼钻场必须严格按设计施工,保证砼强度,保证基础平整、稳固,施工中不出现沉降现象。施工砼基础时,预留好回浆槽和每个孔的孔坑。 3)钻塔安装时各连
10、接件要求紧固,保证钻机运行的平稳和提升的承载力。开孔前要认真找正“三点一线”。 4)选用直径89mm钻杆,159mm钻铤。钻具进场前要进行严格检查,保证钻具满足施工要求。 5)采用钻铤孔内加压,任何情况下使用钻铤数量不少2根。 6)根据不同地层,选择不同型号的牙轮钻头。表土层选择190mm钢齿牙轮钻头,为防止泥包钻头,水眼适当放大;砂岩、基岩选用190mm镶齿牙轮钻头 7)根据不同地层,正确使用化学泥浆,保证泥浆参数,防止泥包钻头,保证孔内安全。根据地层情况合理掌握钻进参数。 8)认真把好开孔关,上部导向作用十分重要,表土段钻进全部采用钻铤钻进。经验表明,上部地层钻孔不斜,整个孔的孔斜都能达到
11、质量要求。六、简易水文地质观测 1、钻进过程中每小时观测一次冲洗液消耗量。若回次时间小于1h,则每回次观测一次。若消耗量突变,则加密观测。 2、如遇有涌水、掉钻、漏水等现象时,要准确记录其起止深度及最大消耗量等。第五节 设 备一、钻探设备1、钻探机械: TSJ-2000E型钻机1台。2、动力机:110KW电动机1台。3、泥浆泵: BW850型泥浆泵一台。4、钻塔:18.5m四角钻塔。5、钻探机械:YY-600型钻机一台6、动力机:柴油机一台7、泥浆泵:TSB250型泥浆泵一台8、钻塔:9m人字钻塔二、测井、测斜设备测井使用的仪器为JDT-VA型陀螺测斜仪。配套仪器有:1)JDT-VA型陀螺高精
12、度连续孔斜组合探管。2)JDT-VA型陀螺地面仪器一台。3)PSJC-1500型轻便测井绞车一台。4)E46联想电脑进行采集和资料处理。5)测量车一辆。第六节 安全生产措施一、安全技术管理 1、加强对安全生产的领导,不定期对钻机施工进行检查,发现安全隐患要及时处理,并做好检查记录。 2、机长要对钻机工人进行经常性的安全教育,组织学习安全生产文件及安全技术知识,做到自觉遵守规章制度,杜绝违章操作,防止各类事故的发生。 3、安全和钻探管理人员,经常深入现场指导生产,对不安全因素和事故隐患协助钻机及时排除,对发生的事故要认真总结经验。二、安全措施 (一)认真落实施工组织设计有关要求,安全操作规程和各
13、工种岗位责任制。开钻前认真贯彻安全施工措施,按照“安全第一,预防为主”的方针,加强对职工进行安全培训和教育,确保安全生产。 (二)严格执行交接班制度,开好班前班后会,班前强调保证工程质量和安全生产的注意事项,班中进行检查、落实,班后对有关情况进行认真总结。 (三)安装时平行交叉作业和进入钻塔的现场施工人员,必须按要求穿好工作服戴好安全帽,严禁酒后上岗。钻机必须配有塔衣。 (四)进行高空作业(距地面2米以上)人员,必须戴好并挂牢安全带。在高空移位行走时,要将安全带缠在身上,不准拖着带子走。 (五)钻机运转期间应有专人看管,并按操作规程精心操作,注意各运转部件的工作状态,发现问题及时予以排除。 (
14、六)停电或停钻时一切手柄要恢复至零位,防止错误操作。 (七)钻机和泥浆泵及其它转动部位必须加设防护罩,各操作台间的梯子要用铁丝固定并设有扶手,操作台应设有防护围栏。 (八)精心维护各种设备,做到四勤:勤听、勤换、勤检查、勤维护,保持设备和现场的清洁卫生,废泥浆要统一排放到指定区域,保证现场清洁,搞好现场文明施工。 (九)电器设备要保持干燥,有良好的接地保护措施,钻场照明电压不超过36V。 (十)加强钻机的防火工作,机台要配备灭火工具和设备,做到防火工具人人会用。 (十一)随时注意天气变化,注意当地气象台预报,遇有特殊情况及时通知钻机,以便采取相应措施。 (十二)钢丝绳应定期检查断头数,若断头超
15、过安全规程的有关规定,应及时更换。 (十三)定期检查钻杆接手的老化情况,更换不合格的接手。 (十四)因故停钻,应将钻具提出,并应向孔内回灌泥浆,平衡地压,防止塌孔。 (十五)经常检查提升系统,如天轮、绳卡子等,对钻塔的连接螺栓应经常检查其是否松动。第七节 工程进度一、施工工程计划 1、工程开工日期以现场具备开钻条件日期为准。 2、两台钻机同时施工,其中一台钻进,另一台洗井,现场成立项目部。 3、每台钻机每日平均钻进20m计,每个钻孔包括扩孔、下管、洗井等工序。六个水文孔现场施工180天,编制施工总结报告12天,合计192天。 4、以上工期是建立在矿方提供的水源流量不小于20m3,且地质结构比较
16、简单的情况下,由于矿方无法提供详细的地质资料,如果地层条件比较复杂,存在地下溶洞等复杂地层时,易造成钻孔的大量漏浆,需水量也会增多,现场必须采取措施进行处理,将会严重影响施工工期,且造成泥浆材料的大量浪费,实际工作量以现场实际发生为准。 5、鉴于钻孔质,量要求较高,制定规范的钻孔施工控制程序图,见图2。二、工程进度保证措施 1、保证工期是本次工程的主要要求之一。施工过程中要采取各项措施保证钻孔的垂直度,严格防止孔内事故、孔斜的发生,以保证施工进度。 2、每个孔包括钻进和洗孔两道工序,由TSJ-2000E钻机先施工水文孔,每个孔下完井管后,另安排人员和抽水设备对水文孔进行洗孔,同时将钻机搬至下一个水文孔进行钻探施工工作。使水文孔的洗孔和钻探施工同步工作,争取现场工作时间。 3、为了确保工程顺利进行,在工程的关键环节(如扩孔、下管、洗孔及起拆移钻机时)项目经理和技术负责人要亲临现场指导施工。 4、为了保证施工正常进行,须对钻机采取防寒、防水、防风及施工安全保障措施。 图2施工程序图
