導孔在不良地質(zhì)的施工情況分析  利用反井鉆機導井法比用人工導井法安全、可靠，機械化程度高、速度快、效率高，在很大程度上能提高經(jīng)濟效益和社會效益。但在施工鉆進過程中可能會遇到斷層、裂隙、溶溝、溶槽或軟弱夾層等地質(zhì)不良段，輕則加大處理時間，影響施工進度。重則導致卡鉆、埋鉆、掉鉆或鉆孔偏斜等惡性事故。我們在小灣電站、水布埡電站的反井鉆機豎井及斜井施工中均有發(fā)生。常見情況如下：  在斷層，破碎帶和煤層中鉆進，有時會出現(xiàn)突然塌孔，巖塊稍大時會卡住鉆頭，此時如不加大循環(huán)水的水量和壓力，也可出現(xiàn)因細粒沉積卡鉆或埋鉆，被迫停止鉆進。有輕微塌落時出現(xiàn)個別浮石卡住鉆桿，亦可使鉆桿不能正常旋轉，在清水鉆進時經(jīng)常有此現(xiàn)象出現(xiàn)。  由于溶洞和裂隙等存在，導致循環(huán)水流失。由于外界水壓力不夠，致使孔內(nèi)巖渣沉淀而堵塞，鉆進無法繼續(xù)，嚴重會導致卡鉆、埋鉆。  在鉆機經(jīng)過軟弱夾層后，由于鉆機遇軟會偏斜的特點，導致鉆孔無法沿正常軸線鉆進導致鉆孔無法滿足要求。  

常見情況的解決方法  （1）通過幾個工程的施工實踐，我們認為采用反井鉆機施工豎井、斜井時，首先應根據(jù)井位的柱狀圖對井筒所通過的巖性、斷層、溶洞、風化帶厚度、含水層及地下水流動情況等進行詳細的了解與分析。對施工中可能出現(xiàn)的問題和應采取的措施列入施工組織設計，并在施工前向施工人員進行交底。負責施工的技術人員要及時掌握進度，在預計不良地質(zhì)段前采取預防措施。具體措施如下：  （2）塌孔處理。這種現(xiàn)象多出現(xiàn)在斷層、破碎帶和松軟礫石層，一般表現(xiàn)為循環(huán)水正常，嚴重時循環(huán)水減少或堵塞，鉆進扭矩增大，水泵壓力上升，此時應立即提鉆，然后再試探性鉆井，并用手扶住鉆桿，此時可感覺到井底碎石與鉆頭接觸情況，據(jù)此決定是否改清水鉆進為泥漿鉆進，并確定泥漿的參數(shù)以護壁。如系中間某處塌孔，應立即邊旋轉邊提升至塌孔上部，如遇巖塊阻卡導向器，可上下竄動，不可強行提鉆，待浮石松動后再徐徐掃孔，認為中繼續(xù)鉆進時再將鉆頭下到孔底。否則亦應采用混漿護壁，此后方可正常鉆進；  （3）導向器被卡。此種故障多出現(xiàn)于膨脹性巖層破碎帶和煤層中，此時扭矩增大。遇此情況也要進行動鉆提升，掃孔后繼續(xù)鉆進，在一定時間內(nèi)再行提鉆掃孔，并根據(jù)地層情況決定采用泥漿或清水鉆進。若用泥漿鉆進，應確定合理的泥漿參數(shù)。亦可在該段設置寬導向器護壁；  （4）鉆桿內(nèi)孔堵塞。此時只有將全部鉆具提出井外進行疏通，且應注意的是當鉆桿停轉時要將鉆頭提升至離孔底0.5m以上，以防孔底巖屑繼續(xù)堵孔。此外接鉆桿的時間應控制在5min之內(nèi)；  （5）循環(huán)水流失。鉆進中無循環(huán)水返回時可停鉆注水，如注入一定水量后循正常，說明溶洞或裂隙與外界無水力聯(lián)系或聯(lián)系不大，此時可繼續(xù)鉆進。如果循環(huán)水流失過多，而鉆進扭矩又大，說明巖渣向孔底堆積，此時應增加輔助壓氣管協(xié)助排渣。當鉆孔與外界水源相通，且水位高于鉆孔，循環(huán)水量增加，如壓力不大，流量恒定，但排渣不暢，亦可采用壓氣排渣；如流量較大，壓力很高，應立即停鉆封孔。

關鍵性技術的解決方法  在導孔鉆進過程中有時會出現(xiàn)由于塌孔、水壓力不夠、停電等導致孔內(nèi)石碴滯留堆積后出現(xiàn)卡鉆，或是導孔、擴孔施工過程中鉆桿斷裂后鉆桿、鉆頭滯留在孔內(nèi)，這些情況處理起來相當困難，并且發(fā)生的頻率也較多，屬于反井鉆機導井法施工的難點及重點，在此我們根據(jù)經(jīng)驗談幾點體會。  1、導孔鉆進過程中的卡鉆  我們采取了幾種方法進行處理，其中一種方法是采取高壓水強行沖孔，在沖孔過程中起動鉆機轉動鉆桿，直至鉆桿轉動提升。另外一種方法是導孔離下下平洞較近的情況下，從下往上人工打?qū)Ь炌▽Э祝炌ê笥酶邏核疀_孔。  2、擴孔過程中的掉鉆  在擴孔過程中，由于鉆桿斷裂，如果擴孔鉆頭卡在已擴挖成形的孔內(nèi)，此時若從下面處理非常危險。所以我們考慮從上面導孔中進行，第一種方法：將鉆桿接上后采取鉆桿對鉆頭施加壓力使其自然墜落至下平洞。第二種方法：在孔口通過鋼絲繩將炸藥送入鉆頭卡住部位，引爆后將鉆頭震落至下平洞。該方法每次炸藥用量控制在5～8kg，對鉆頭不會構成大的損傷。  3、導孔施工過程中的鉆桿斷裂  部份長期使用的鉆桿在導孔鉆進及擴孔過程中可能會發(fā)生斷裂，反井鉆機單根鉆桿長度為1m，重達180Kg。在鉆桿斷裂后，如果不將鉆桿取出，那么一方面要丟失鉆桿、鉆頭，造成經(jīng)濟。另一方面還得重新造孔，有些特殊部位還不允許重新造孔。因此如何打撈鉆具成了反井鉆機導井法施工的一個難題。為此我們發(fā)明了一種鉆桿打撈器，鉆桿打撈器的原理跟膨脹螺栓原理相同，其上部與鉆桿呈直螺紋連接，下部為椎形套，前進過程中可以直接進入已斷裂鉆桿的內(nèi)壁，進入內(nèi)壁后，在打撈器提升過程中椎形套會張開，與斷裂鉆桿內(nèi)壁緊緊連接，越拉越緊，然后通過打撈器將孔內(nèi)鉆桿提升到孔口用夾釬器固定后逐一取出鉆桿。該打撈器一次能提升40噸以上的重量。即能提取200m以上的鉆桿長度。基本能滿足取鉆要求。

 

不良地質(zhì)地層施工方法  經(jīng)過實踐，我局總結出以下兩種方法進行不良地質(zhì)地層施工。 1、循環(huán)鉆灌成孔法   我局在小灣左岸砂石系統(tǒng)遇2#豎井、水布埡電站4#引水斜井、4#母線豎井、交通電梯井及三板溪電站的2#、4#引水豎井在鉆孔過程中遇到斷層、裂隙、溶溝、溶槽或軟弱夾層等地質(zhì)不良段，在鉆進過程中不同程度的出現(xiàn)孔口不返水排碴現(xiàn)象。均采用循環(huán)鉆灌成孔法進行處理。具體方法為在現(xiàn)場制備0.4~0.55水灰比的水泥砂漿或泥漿，通過灌漿設備或人工自流輸送漿液的方法進行灌注，利用漿液填充斷層、裂隙、溶溝、溶槽，灌注漿液24小時后即可進行鉆孔施工。這個方法實施較為安全可靠，但由于要反復取鉆、灌漿，對施工進度影響較大。   2、強行成孔法  該方法適合于斷層、裂隙帶范圍不大，且處于豎井及斜井的深孔帶，該方法就是在豎井及斜井孔深超過100m后，在遇到斷層、裂隙后出現(xiàn)孔口不返水時，繼續(xù)鉆進并不斷的用泥漿泵向孔內(nèi)壓水，直至孔口返水。該方法的特點是利用水壓力將鉆孔時的積碴強行通過裂隙、斷層或孔口排除并堵塞裂隙里的滲水通道。我局在三板溪電站、小灣電站豎井施工均采用過該方法，對加快施工進度方面非常有效。  在實際施工中，可根據(jù)情況兩種方法均酌情采用。