反井钻机在锦屏一级水电站复杂岩层的施工应用

反井钻机在锦屏一级水电站复杂岩层的施工应用

工程地质概况

    锦屏一级水电站位于四川省凉山州木里县和盐源县交界处的雅砻江大河湾干流河段上，是雅砻江下游从卡拉至河口河段水电规划梯级开发的龙头水库，距西昌约75Km。本工程采用坝式开发，其主要任务是发电，结合汛期蓄水兼有减轻长江中下游防洪的作用。水库正常蓄水位1880m，死水位1800m，正常蓄水位以下库容77.65亿m³，调节库容49.1亿m³，属年调节水库，电站装机6台，单机容量600MW。工程枢纽建筑物主要由双曲拱坝（包括水垫塘和二道坎）、右岸泄洪洞、右岸引水发电系统及开关站等组成。锦屏地区岩层较复杂，主要岩石结构有：大理岩、石灰岩、花岗岩、石英斑岩、高岭土，局部有蚀变闪长斑岩，高岭土整体稳定性较差，蚀变闪长斑岩节理、裂隙发育。

施工情况简介

2号引水斜井角度59.54°，深度135m，规定偏差不能超过1﹪。开孔时岩层主要为大理岩，大理岩的结构稳定，容易破碎，给稳定钻杆带来了很大方便。因为井深，斜度大，所以在稳定钻杆时的压力非常小，钻进速度要慢，才能保证位置准确，偏差较小。高岭土层一般较薄，3～5分钟即可穿过。在80m左右的深度出现石灰岩，导孔反渣一般为青灰色，石灰岩的颗粒有粘土胶结，所以在石灰岩中钻进时岩屑容易沉淀堵塞中心孔，处理措施就是在每次加杆前首先冲水1～2分钟，随着孔深的加大，冲水时间应随之增加，当施工至97m的时候，虽在加杆前已冲水4分钟，但在加杆后仍造成钻杆中心孔阻塞，这种情况下应及时把钻杆全部提起，采用人工导通钻杆中心孔方法，然后把钻杆放下去，但应注意在进入石灰岩层时每放一根钻杆就要冲水4～5分钟。另外，局部有花岗斑岩、石英斑岩、闪长斑岩、蚀变闪长斑岩，但岩层较薄，岩层变化频繁，对施工造成了极大困难，在钻进过程中不同程度的出现孔口不返水排碴现象，均采用循环钻灌成孔法进行处理。具体方法为在现场制备0.4~0.55水灰比的水泥砂浆或水泥浆，（在兼顾经济实用的情况下一般采用水泥砂浆）通过灌浆设备或人工自流输送浆液的方法进行灌注，利用浆液填充断层、裂隙、溶沟、溶槽，灌注浆液48小时后即可进行钻孔施工。这个方法实施较为安全可靠，但由于要反复取钻、灌浆，对施工进度影响较大。另外要切实注意钻压在岩层变化时的调整。斜井施工的精度尤为重要，特别是在复杂地质情况下施工，因此在这条斜井的施工过程中，每隔10m都要加一根稳定钻杆。