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大口径钻探

2020-04-09 21:01

采用直径大于500mm钻头钻进的造孔技术。由于钻孔口径较大,地质人员可以直接下井进行地质调查和进行其他工程地质、水文地质试验。大口径钻探是水利水电工程地质勘察中用在特殊条件下的一种有效的勘探手段,其特点是开孔直径大,一般为1m或更大一些,地质人员可下入孔内观察地质情况,进行地质描述、编录照相;还可进行岩体原位测试、采取试样和进行各种水文地质试验,也可用以检查地基灌浆和混凝土浇筑质量。大口径钻进还可用于开凿水井、地下工程运输井、通风井、电缆井、雷达发射井,以及桩基孔、防渗墙等工程施工,因而也称作大口径工程施工井钻探。由于大口径钻探成本高,施工运输及现场条件要求较严,进度较慢,在前期勘测设计阶段,只在十分必要的情况下,为探明一些特殊重要的地质情况时,才用于工程地质勘察工作中。大口径钻探的钻进方式通常有2种:

大口径取芯钻进

利用机械和环状破岩刀具破碎岩石,刻取大口径岩芯。根据破碎岩石磨料的不同,有钢粒钻进和硬质合金钻进2种,以钢粒钻进应用较多。前者用于7级以上岩石,后者用于4~6级岩石。近年来还研制出金刚石复合块新型磨料,可以钻进可钻性较高的岩石。每回次钻进结束后,需下入潜水泵把孔内积水抽干,将岩芯切断,然后用钢丝绳套箍岩芯提升到地面,再下钻具继续钻进。这种方法不宜在地层破碎、井内涌水量很大等情况下使用。

大口径全断面钻进

在轴向压力和回转力的作用下,破岩滚刀在井底滚动破碎岩石,钻进压力靠粗径钻具自身重量来实现。一般采用反循环洗井排渣法。在井口供水或供浆,用压缩空气或砂石泵从钻杆中上吸冲洗液排渣,全断面钻进的优点在于机械化程度高、无井下作业,多用于复杂地层。对破碎、坍塌、漏失严重和涌水大的地层,均能有效地钻进。缺点是不能取得岩芯。

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