老撾爬奔金礦區(qū)巖溶地層鉆探施工淺析

張建潑

摘要：老撾人民民主共和國瑯勃拉邦省巴烏縣境內(nèi)，巖溶復(fù)雜地層鉆探施工，經(jīng)施工方案、工藝的不斷改進(jìn)與完善，克服困難，圓滿順利地完成了該工程項(xiàng)目。

關(guān)鍵詞：老撾瑯勃拉邦省巴烏縣；溶洞、裂隙；施工；改進(jìn)；圓滿完成工程項(xiàng)目

1 項(xiàng)目概況

該項(xiàng)目位于老撾瑯勃拉邦省巴烏縣北部山區(qū)，屬于中高山侵蝕喀斯特地貌，為白云質(zhì)灰?guī)r，地層破碎復(fù)雜，溶洞、裂隙發(fā)育，主要是用鉆探工程對(duì)1-16線之間的V-1礦體進(jìn)行控制，控制807中段及其以下80m/160m深度礦體的變化情況，力求增加333類別資源。

2 地質(zhì)背景

礦床類型為低溫?zé)嵋何g變巖型、低溫?zé)嵋何g變破碎帶型和紅土型表生礦床。金礦主要賦存在二疊系灰?guī)r中，二疊系灰?guī)r在長期的構(gòu)造活動(dòng)中整體發(fā)生強(qiáng)烈的韌性剪切和多期脆性，巖石整體不同程度的碳酸鹽化并發(fā)育多期碳酸鹽脈。礦化主要受3400-3500、200兩組斷層構(gòu)造控制。

3 一期施工

班子成員反復(fù)研究，合理安排，施工鉆孔4個(gè)：ZK122（278m）、ZK81（170m）、ZK41（210m）、ZK121（188m），累計(jì)完成工作量846m。開動(dòng)2.37臺(tái)月，臺(tái)效357m，純鉆率僅38.9%。

3.1 設(shè)備

投入鉆探設(shè)備10余臺(tái)套。其中12.5m鉆塔一副、XY44型鉆機(jī)1臺(tái)套、495柴油機(jī)2臺(tái)套（備用1臺(tái)）、BW150型泥漿泵2臺(tái)套（備用1臺(tái)）、攪拌機(jī)1臺(tái)套、30KW發(fā)電機(jī)組2臺(tái)（備用1臺(tái)）、繩索取心夾持器2臺(tái)（備用1臺(tái)）、電焊機(jī)1臺(tái)、潛水泵2臺(tái)、對(duì)講機(jī)4部、繩索絞車2臺(tái)（備用1臺(tái)）、拖拉機(jī)1臺(tái)（運(yùn)送生產(chǎn)材料）、測(cè)斜儀2套、液壓起重機(jī)1臺(tái)套、各種處故器具一臺(tái)套。

3.2 管材與繩索取心鉆具

共投入管材、鉆具≮2000m。其中127mm井壁管23m、108mm井壁管120m、鉆具2套、95mm鉆具3套（含1套繩索取心鉆具）、89mm井壁管150m、89mm繩索鉆桿≮200m、75繩索鉆具6套（含12根內(nèi)管）、71mm繩索鉆桿≮1000m、15"水管（鐵）800m、各種打撈工具近5套。

3.3 護(hù)壁材料與沖洗液

鈉土15d、聚丙烯酰胺2d、纖維素1d、各種堵漏劑2d、切削膏2000kg、其它堵漏材料（鋸末等）5d。

3.4 護(hù)壁措施

（1）使用比重大、粘度大、失水量小的泥漿。

（2）鈉土、鋸末等材料封堵裂隙。

（3）保證冷卻、排粉，降低泵量。

（4）控制起下鉆速度、次數(shù)。

3.5 鉆進(jìn)方法

（1）開孔口徑130mm，使用硬質(zhì)合金鉆頭鉆進(jìn)。鉆穿覆蓋土層，見到原巖后，下入127mm井壁管。

（2）換110mm口徑，采用金剛石雙管鉆進(jìn)。鉆進(jìn)施工中需逐漸加長鉆具，鉆進(jìn)至50%孔深，見完整的巖層時(shí)，下入108mm井壁管。

（3）換95mm金剛石繩索取心鉆進(jìn)工藝。如出現(xiàn)：蹩車、泵壓升高、回次結(jié)束后鉆具下不到孔底、無法加入鉆桿等情況時(shí)，提鉆換95mm薄壁鉆頭進(jìn)行跟管鉆進(jìn)至鉆機(jī)動(dòng)力負(fù)荷不允許的情況下，下入89mm井壁管。

（4）換75mm金剛石繩索取心鉆進(jìn)工藝。如出現(xiàn)：孔內(nèi)沖洗液嚴(yán)重漏失、孔壁坍塌、掉塊嚴(yán)重、回轉(zhuǎn)阻力驟增等不正常情況時(shí)，采用跟管鉆進(jìn)直至施工無法進(jìn)行為止。

4 二期施工

重點(diǎn)在施工方案及工序流程兩方面改進(jìn)，取得了明顯效果。施工鉆孔2個(gè)：ZK82、ZK123，完成工作量653.7m。開動(dòng)1.03臺(tái)月，純鉆率超過55%（是一期工程的1.41倍），臺(tái)效643.78m（是一期工程的1.78倍）。其中：ZK82鉆孔臺(tái)效為572.8m，ZK123鉆孔臺(tái)效為720.9m，各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)均高于一期工程，圓滿完成此次工程項(xiàng)目。以ZK82鉆孔為例。

4.1 多層井壁管隔離法

重新調(diào)整鉆孔結(jié)構(gòu)，開孔用130mm，穿過第四系松散的覆蓋層，見到原巖后，下入127mm井壁管，隔離夾泥、裂隙、掉塊、溶洞層3層，用110mm、95mm口徑鉆進(jìn)，鉆穿裂隙、溶洞等主要漏失層后，下入108mm、89mm井壁管，隔離夾泥、裂隙、掉塊、溶洞層18層。井壁管底部要選擇較完整的巖層，投泥球，下錐形鉆頭搗實(shí)、擠壓封死。

4.2 沖洗液回灌法

金剛石繩索取心鉆進(jìn)，鉆桿與孔壁環(huán)狀間隙小，沖洗液循環(huán)阻力大，孔內(nèi)極易產(chǎn)生抽吸作用，對(duì)孔壁會(huì)造成一定影響，因此采用沖洗液回灌法。

為避免因沖洗液柱下降，造成地層壓力與孔內(nèi)液柱之間的壓力差增大，而導(dǎo)致孔壁坍塌，提下鉆具時(shí)，先打撈內(nèi)管總成，向孔內(nèi)注入一定量的沖洗液。

4.3 工序流程

該鉆孔下入孔內(nèi)127mm井壁管21.6m，隔離夾泥、裂隙、掉塊、溶洞層3層；108mm井壁管110m，是設(shè)計(jì)深度的33%，隔離夾泥、裂隙、掉塊、溶洞層8層；89mm井壁管235m，是設(shè)計(jì)深度的78%，隔離夾泥、裂隙、掉塊、溶洞層10層。施工難度最大是在150180m孔段。鉆進(jìn)過程中鉆機(jī)回轉(zhuǎn)阻力大，蹩車現(xiàn)象，沖洗液全部漏失等復(fù)雜情況再次出現(xiàn)。觀察每個(gè)回次提取出的巖心均為松散破碎的方解石夾紅土狀，時(shí)常伴有手指粗細(xì)般的小裂隙?？紤]到下部還要鉆進(jìn)>100m孔深，決定邊堵漏邊鉆進(jìn)。在每個(gè)回次結(jié)束后，投內(nèi)管之前，視回次進(jìn)尺量，從89mm鉆桿內(nèi)灌入10～40LPHP+鋸末，輕壓慢轉(zhuǎn)，開泵進(jìn)行堵漏。為了消除蹩車現(xiàn)象，降低回轉(zhuǎn)阻力，從孔口順鉆桿外壁隨鉆送入皂化油液，通過回轉(zhuǎn)激振在鉆桿外壁形成潤滑，從而在潤滑減阻方面達(dá)到了一定效果。泥漿配比性能不變，頂漏鉆進(jìn)。由于孔內(nèi)水位太低，幾乎為干孔，投放內(nèi)管總成時(shí)必須用打撈器勾住，開動(dòng)絞車送入。在孔內(nèi)無水的情況下，因標(biāo)準(zhǔn)脫卡器太重，容易墩脹，不僅不會(huì)安全脫卡，還會(huì)造成事故。為了提高打撈內(nèi)管成功率，機(jī)臺(tái)采用了行之有效的短脫卡器進(jìn)行脫卡，安全方便，效果比較好。該孔最終達(dá)到了設(shè)計(jì)二次延深深度，工程質(zhì)量滿足了甲方及設(shè)計(jì)要求。

5 結(jié)語

（1）樹立信心，勤于研究，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，完善施工方案。

（2）合理操作，嚴(yán)把開孔、沖洗液攪拌環(huán)節(jié)。

（3）強(qiáng)化質(zhì)量觀念，增強(qiáng)環(huán)境保護(hù)意識(shí)。

（4）注重技術(shù)改進(jìn)，創(chuàng)新。

參考文獻(xiàn)：

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