反井钻机导井法施工关键技术

反井钻机在导孔钻进过程中有时会出现由于塌孔、水压力不够、停电等导致孔内石碴滞留堆积后出现卡钻，或是导孔、扩孔施工过程中钻杆断裂后钻杆、钻头滞留在孔内，这些情况处理起来相当困难，并且发生的频率也较多，属于反井钻机导井法施工的难点及重点，在此卓力根据经验谈几点体会。

①导孔钻进过程中的卡钻

我们采取了几种方法进行处理，其中一种方法是采取高压水强行冲孔，在冲孔过程中起动钻机转动钻杆，直至钻杆转动提升。另外一种方法是导孔离下下平洞较近的情况下，从下往上人工打导井贯通导孔，贯通后用高压水冲孔。

②扩孔过程中的掉钻

在扩孔过程中，由于钻杆断裂，如果扩孔钻头卡在已扩挖成形的孔内，此时若从下面处理非常危险。所以我们考虑从上面导孔中进行，第一种方法：将钻杆接上后采取钻杆对钻头施加压力使其自然坠落至下平洞。第二种方法：在孔口通过钢丝绳将炸药送入钻头卡住部位，引爆后将钻头震落至下平洞。该方法每次炸药用量控制在5～8kg，对钻头不会构成大的损伤。

③导孔施工过程中的钻杆断裂

部份长期使用的钻杆在导孔钻进及扩孔过程中可能会发生断裂，反井钻机单根钻杆长度为1m，重达180Kg。在钻杆断裂后，如果不将钻杆取出，那么一方面要丢失钻杆、钻头，造成经济。另一方面还得重新造孔，有些特殊部位还不允许重新造孔。因此如何打捞钻具成了反井钻机导井法施工的一个难题。为此我们发明了一种钻杆打捞器，钻杆打捞器的原理跟膨胀螺栓原理相同，其上部与钻杆呈直螺纹连接，下部为椎形套，前进过程中可以直接进入已断裂钻杆的内壁，进入内壁后，在打捞器提升过程中椎形套会张开，与断裂钻杆内壁紧紧连接，越拉越紧，然后通过打捞器将孔内

钻杆提升到孔口用夹钎器固定后逐一取出钻杆。该打捞器一次能提升40吨以上的重量。即能提取200m以上的钻杆长度。基本能满足取钻要求。

附图1：钻杆打捞器示意图

④不良地质地层施工方法

经过实践，我局总结出以下两种方法进行不良地质地层施工。

a、循环钻灌成孔法

我局在小湾左岸砂石系统遇2#竖井、水布垭电站4#引水斜井、4#母线竖井、交通电梯井及三板溪电站的2#、4#引水竖井在钻孔过程中遇到断层、裂隙、溶沟、溶槽或软弱夹层等地质不良段，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泥浆，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24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。

b、强行成孔法

该方法适合于断层、裂隙带范围不大，且处于竖井及斜井的深孔带，该方法就是在竖井及斜井孔深超过100m后，在遇到断层、裂隙后出现孔口不返水时，继续钻进并不断的用泥浆泵向孔内压水，直至孔口返水。该方法的特点是利用水压力将钻孔时的积碴强行通过裂隙、断层或孔口排除并堵塞裂隙里的渗水通道。我局在三板溪电站、小湾电站竖井施工均采用过该方法，对加快施工进度方面非常有效。

在实际施工中，可根据情况两种方法均酌情采用。

⑤反井钻在硬岩施工中的改良，其方法详见《五、针对水电工程地质情况施工对国产反井钻机的改良》措施。