潜孔锤钻进在复杂地层中的应用

潜孔锤钻进在复杂地层中应用

蒋荣庆 殷琨 辜华良

摘 要：在潜孔锤的结构形式、钻具匹配、钻头类型、钻凿工艺等方面研究的基础上，对潜孔锤套管隔离护孔法钻进；贯通式潜孔锤用于复杂地层钻进；大直径潜孔锤在孤石、漂石地层中钻进等实际应用方法和效果作了简明介绍。

关键词：贯通式潜孔锤 同步跟管 复杂地层

DOWNHOLE HAMMER DRILLING IN COMPLEX

FORMATION

Jiang Rongqing,Yin Kun,Gu Hualiang

Abstract：On the basis of studying downhole drills' structure,bit type and drilling technology,such technology as casing drilling with downhole

drills',hollow-through downhole drills in complex formation,large diameter downhole drill in isolated big pepple formation are presented in this paper. Key w

潜孔锤钻进在复杂地层中应用

蒋荣庆 殷琨 辜华良

摘 要：在潜孔锤的结构形式、钻具匹配、钻头类型、钻凿工艺等方面研究的基础上，对潜孔锤套管隔离护孔法钻进；贯通式潜孔锤用于复杂地层钻进；大直径潜孔锤在孤石、漂石地层中钻进等实际应用方法和效果作了简明介绍。

关键词：贯通式潜孔锤 同步跟管 复杂地层

DOWNHOLE HAMMER DRILLING IN COMPLEX

FORMATION

Jiang Rongqing,Yin Kun,Gu Hualiang

Abstract：On the basis of studying downhole drills' structure,bit type and drilling technology,such technology as casing drilling with downhole

drills',hollow-through downhole drills in complex formation,large diameter downhole drill in isolated big pepple formation are presented in this paper. Key w

空气潜孔锤钻进技术在河南的应用发展与成效

靳双喜

摘要：“十二五”开局之年，作者概要回顾了自上世纪八十年代以来河南地质勘探行业引进、推广应用空气潜孔锤钻进技术并不断发展的历程及其成效，旨在进一步推动河南地质科技进步，着力提升河南地质工程科技水平，促进工程技术高层次人才发展，带动专业技术队伍整体水平提升，在当前实现深部找矿工程突破战略中，为河南地质找矿突破和跨越式发展做出更大贡献。

关键词： 空气潜孔锤 地质勘探 应用 发展 0、概述

空气潜孔锤钻进以其高效、优质、低耗等显著特点倍受国际钻探界的青睐，自六十年代以来已先后在一些工业发达国家得到广泛应用。我国地矿部门于1978年开始进行该项新技术应用在水文水井钻探的研究，八十年代初，原地矿部水文方法队和山西水文一队相继开展了水文水井钻探气动潜孔锤钻进技术的研究与应用工作，在河北保定、山西太原等地缺水山区的水井施工中成效显著。河南最早于1986年由省地矿厅水文一队开始研究、引进空气潜孔锤钻进技术并应用于缺水山区的水文水井钻探施工，随着对该项技术研究的深入和设备发展的日趋成熟，目前在河南已发展到地质工程施工的各个领域，工艺技术方法实现了多样化，各项技术经济指标先进，取得了十分显著的社会和经济效益

星河传奇花园1-02号地块桩基工程

潜孔锤引孔沉桩施工方案

根据地质勘查报告和现场踏勘情况，在星河传奇花园1-02地块预应力管桩施工在穿越砾质粘性土层时，部分区域会遇到中风化、微风化球体或夹层，引起断桩或打裂，难以沉入持力层，须采用采用大直径风动潜孔锤引孔技术穿越中风化、微风化球体或夹层。为此编制潜孔锤引孔专项方案。

一、潜孔锤引孔沉桩工艺与参数分析 （一）潜孔锤引孔沉桩工艺

风动潜孔锤也称风动冲击器，大直径潜孔锤在空压机的作用下，以压缩空气为

动力介质驱动其工作的，对硬岩进行高频率破碎冲击；在气动潜孔锤钻进过程中，高压空气驱动冲击器内的活塞作高频往复运动，并将该运动所产生的动能源源不断的传递到钻头上，使钻头获得一定的冲击功。钻头在该冲击功的作用下，连续的对孔底岩石施行冲击。岩石在该冲击功的作用下，形成体积破碎。同时，空压机产生的压缩空气也兼作洗井介质，将潜孔锤破碎的岩屑携出孔内。大直径潜孔锤在块石、孤石、中风化和微风化硬岩地层的钻探中，取得了良好的效果，满足预应力管桩的顺利成桩。大直径风动潜孔锤引孔工艺是将潜孔锤施工技术与预应力管桩引孔技术结合起来，以解决复杂地层的沉桩难题。

本工程沉桩施工工艺流程如下图：

a、潜孔锤引孔； b、潜孔锤

专项施工方案报审表

工程名称：靖宇县光伏扶贫项目一标段编号：SXM 2-SG02-002

注：本表一式四份，由施工项目部填报，业主项目部、监理项目部各一份，施工项目部存二份。

吉林省白山市靖宇县光伏扶贫项目一标段3区管桩工程专项施工方案

编制：

审核：

批准：

江苏国际建设有限公司

2017年5月20日

目录

一、工程概况

二、气动潜孔锤引孔施工工艺

1、施工方法简介

2、气动潜孔锤的工作原理

三、施工准备

1、资料及场地准备

2、施工机具、材料准备

3、技术准备

4、设备机具

四、施工工艺流程和操作要点

1、施工工艺流程

2、操作要点

3、静压砼预制桩施工工艺

五、质量控制.

1、质量控制要点

六、安全措施

七、环保措施

八、雨天施工措施

九、应急预案

1、物体打击事故应急准备与响应预案

2、机械伤害应急准备与响应预案

3、触电事故应急准备与响应预案

4、环境污染应急准备与响应预案

5、火灾应急准备与响应预案

6、施工中挖断水、电、通信光缆、煤气管道应急准备与响应预案

7、食物中毒、传染疾病应急准备与响应预案

一、工程概况

1.工程概述

靖宇县光伏扶贫项目一标段位于靖宇县龙泉镇程山村，北纬42.42°，东经126.67°，利用当地鱼塘，分三个区域，3个子系统，采用多晶硅光伏组件，装机总容量3.3MWp。

2．桩基工程

锚杆跟套管成孔工艺在破碎岩体中的工程应用

一、工程概况

1、基本概况

国道318线二郎山至康定公路改建工程（简称：二康路）是G318线甘孜州境内重要的一段，线路全长74.58公里，采用二级公路标准，设计时速40KM。

2、地质条件

二康路沿大渡河及其支流展布，沿线属构造侵蚀高、中山地形，高程多在1500米以上，部分高于2200米。河谷深切，山坡陡峻，多数山坡自然坡度为30°~45°，部分段边坡呈直立陡壁，甚至倒坡。沿线基岩主要为元古界花岗闪长岩，经历多次大的构造运动，所以地质构造复杂。受二郎山断层和泸定断层影响，边坡岩体节理裂隙发育，岩体破碎，多呈碎块状，岩石强风化层厚度较大。沿线崩坡积土层较厚且松散。

二康路BP1、BP2及BP3合同段中多数边坡，基岩裸露，为强风化~全风化花岗岩，节理裂隙发育，岩体极为破碎，表层几乎为散体结构。存在多组不利外倾结构面，长时间受风化及雨水冲刷侵蚀，易形成浅层滑坡，不利于二康路正常运营。

3、设计概况

针对岩体极为破碎，节理裂隙发育，结构松散的地质状况，设计上采取清除坡面松石、浮土，坡面挂网喷砼+垫墩锚杆防护。钢筋网为φ8圆钢，网间距为20cm，喷射砼强度为C20，厚度为12cm。压力注浆锚杆长度为6~11米，

复杂地层钻孔桩多机联合成孔施工工法

1.前言

在内陆地区修建高速铁路，因局部地区地质情况复杂，桥梁设计一般为钻孔桩基础，深度可达70米以上。表层一般为杂填土、软塑粉质粘土，中间大部分为硬塑粉质粘土，局部还有流砂、砂砾石、卵石、残积砂质粘性土，最下层为强、中、弱风化灰岩等。

随着高速铁路建设步伐的不断加快，项目规模越来越大，工期要求也很紧，而钻孔桩基础是制约项目进度的关键所在。为了更快、更好、更经济的完成桩基工程，保证各种地层能顺利施工，是一个比较大的技术难题。经过实践研究总结，根据不同地质情况，同一根钻孔桩根据深度不同而采取多种钻机联合施工成孔，具有技术先进，社会和经济效益明显，取得了良好的成果。现对此工法的进行简要介绍。 2.工法特点

一根钻孔桩基础根据不同地层采用两种不同工作原理的钻机设备进行联合施工，充分利用各种设备针对不同地层的优势来达到提高工效，加快成孔，缩短工期，节约成本的目的。 3.适用范围

地质情况较复杂、富水条件下的桩基工程施工。 4.工艺原理

在地表以下为杂填土、粘土、粉质粘性土、流沙、粒径不大的砂卵石、强风化灰岩等地层采用旋挖机进行施工；当进入到中、弱风化灰岩地层时再利用冲击钻机进行施工，直到成孔。 4.1 冲击钻机

露天潜孔钻机

潜孔钻机是中、小露天矿山的主要钻孔设备。

一、原理：潜孔钻是把气动冲击器连钻头装在钻杆的前端，凿岩时，冲击器随着钻孔延深而潜入孔底破碎岩石。

二、适用范围：直径80～250㎜的炮孔，深度一般不大于30m,但最深可达150m。

三、特点：

1、冲击力直接作用于钎头，冲击能量不因在钎杆中传递而损失，固凿岩速度受孔深影响小。

2、以高压气体排出孔底的岩渣，很少有重复破碎现象。 3、孔壁光滑哦，孔径上下相等，一般不会出现弯孔。 4、工作面的噪声低。

四、潜孔钻机分类与典型钻机：

1、按其重量和钻孔直径可分为三种类型：

（1）、轻型潜孔钻机，重量较轻，钻孔孔径一般小于110㎜； （2）、中型潜孔钻机，重量约为10～15吨，孔径为150～170㎜；

（3）、重型潜孔钻机，重量在30吨以上，孔径一般大于200㎜；

2、按其使用的空气压力可分为两种类型：

（1）、普通型潜孔钻机，空气压力一般小于0.7MPa,

1

（2）、高气压型潜孔钻机，空气压力一般大于1.0 MPa,

国内露天潜孔钻机主要技术特征

机型 孔径（㎜） 垂直孔深（m） 孔向（o） 钻杆直径（㎜） 一根钻杆长度（m） 接杆 不接杆 钻具回转转数（r/min） 钻具回转扭矩（N·m

潜孔钻机安全操作规程

一、使用前，应检查风动马达转动的灵活性，清除钻机作业范围内及行走路面上的障碍物，并应检查路面的通过能力。

二、作业前，应检查钻具、推进机构、电气系统、压气系统、风管及防尘装置等，确认完好，方可使用。

三、作业时，应先开动吸尘机，随时观察冲击器的声响及机械运转情况，如发现异常，应立即停机检查，并排除故障。

四、开钻时，应给充足的水量，减少粉尘飞扬。作业中，应随时观察排粉情况，尤其是钻下向孔时，应加强吹洗，必要时应提钻强吹。

五、钻进中，不得反转电动机或回转减速器，应避免钻杆脱扣。

六、加接钻杆前，应将钻杆中心孔吹洗干净，避免污物进入冲击器。对不符合规格或磨损严重的钻杆不得使用，已断在孔内的钻杆，应采用专用工具取出。

七、钻机短时间停止工作时，应供应少量压缩空气，防止岩粉侵

入冲击器；若较长时间停钻，应将冲击器提离孔底1?2m并加以固定。

八、钻头磨钝应立即更换，换上的钻头的直径不得大于原钻头的直径。

九、钻孔时，如发现钻杆不前进而不停跳动，应将冲击器拔出孔外检查；当发现钻头掉下硬质合金片时，对小块碎片应采用压缩空气强行吹出，对大块碎片可采用小于孔径的杆件，利用黄泥或沥青将合金片从孔中粘出。

十、发生卡钻时，应立即减小轴推力，加强回转和冲洗，使之

操作规程编号：LX-FS-A95565 潜孔钻的操作规程标准范本

In The Daily Work Environment, The Operation Standards Are Restricted, And Relevant Personnel Are Required To Abide By The Corresponding Procedures And Codes Of Conduct, So That The Overall Behavior

Can Reach The Specified Standards

编写：_________________________

审批：_________________________

时间：________年_____月_____日

A4打印/ 新修订/ 完整/ 内容可编辑

精编范本，实用简洁操作规程编号：LX-FS-A95565

第2页/ 总2页

潜孔钻的操作规程标准范本

使用说明：本操作规程资料适用于日常工作环境中对既定操作标准、规范进行约束，并要求相关人员共同遵守对应的办事规程与行动准则，使整体行为或活动达到或超越规定的标准。资料内容可按真实状况进行条款调整，套用时请仔细阅读。

一、基本规定

1、运转人员