東周窯礦大口徑投料孔.doc

東周窯礦大口徑投料孔施工組織設(shè)計(jì)東周窯礦大口徑投料孔施工組織設(shè)計(jì)一、 工程概況: 我公司在保證安全施工的前提下,確保質(zhì)量符合礦山井巷工施工及驗(yàn)收規(guī)范和煤礦安全規(guī)程的要求。1、鉆孔每30-50m測(cè)斜一次，終孔位置用進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)斜，準(zhǔn)確測(cè)定孔底坐標(biāo)，確?？仔甭?。2、工作管必須是無縫鋼管。3、套管及工作管與孔壁間隙用水泥封實(shí)固牢。4、松散層用套管止水，套管下至穩(wěn)定的未風(fēng)化砂巖層位。5、工作管內(nèi)沉淀物小于1.5m，管口高出地面3.50m。6、東周窯礦大口徑投料孔工程參數(shù)表：鉆孔名稱孔口坐標(biāo)（m）設(shè)計(jì)孔深（m）工作管徑（mm）孔底標(biāo)高（m）投料孔X=Y=Z=485Q345B無縫鋼管42612二、鉆孔結(jié)構(gòu)及工程量（一）井孔結(jié)構(gòu)根據(jù)工程技術(shù)要求和地質(zhì)情況，鉆孔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如下：井身結(jié)構(gòu)力求簡(jiǎn)化，利于施工管理，降低消耗，根據(jù)本區(qū)地層性質(zhì)，參照以往經(jīng)驗(yàn)，按二級(jí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，即先用表層護(hù)壁套管對(duì)上部松散層護(hù)壁，表層護(hù)壁套管下至風(fēng)化帶以下完整砂巖層（約12m），封隔表土層，防止孔壁垮塌、縮徑、確保鉆孔安全施工，最后鉆進(jìn)擴(kuò)孔至設(shè)計(jì)深度下入工作管固管成井。（ 柱狀圖）（二）、工程質(zhì)量1、 工作管中心在落點(diǎn)范圍：4m4m 一個(gè)矩形范圍內(nèi)2、終孔計(jì)算坐標(biāo)與井管實(shí)際位置的誤差0.8m。3、工程交付時(shí)工作管內(nèi)無水淋滴。三、設(shè)備與安裝（一） 主要設(shè)備鉆塔：22.5m鉆塔1套鉆機(jī):水_1000型石油鉆機(jī)1臺(tái)（鉆機(jī)性能見表）泥漿泵：WB1-850/50型 1臺(tái)除砂器：JNs-1流量100m/h 1臺(tái)；測(cè)斜儀：CX-45型，精度頂角1，方位30。 JDT-5A型（陀螺儀和陀螺定向儀）隨鉆定向儀：YST-25型（有線隨鉆）定向螺桿鉆具：LY165-7A型3套動(dòng)力電機(jī)： 120KW 2臺(tái);；110KW 1臺(tái); 電焊機(jī)：10KW 1臺(tái)?，F(xiàn)場(chǎng)每臺(tái)套所需電力約400/h;清水量60-80m/h。（二） 鉆塔安裝由于鉆塔是地面整體安裝，自行起放具有安裝速度快，安全可靠。地基加固鉆場(chǎng)有回填土，井口設(shè)埋鋼護(hù)筒。（三） 設(shè)備安裝1、鉆塔安裝鉆塔是在鉆孔前35m場(chǎng)地內(nèi)進(jìn)行地面組裝，起塔時(shí)應(yīng)統(tǒng)一指揮，確保安全，并要求：(1)鉆塔底盤整體周正，堅(jiān)固，地基地梁形成整體。(2)鉆塔螺栓齊全緊固。(3)繃?yán)K被迫移位，若影響安全，要采取加固措施?？?yán)K設(shè)緊繩器，地錨或地錨樁，埋深大于1.5m。2、鉆機(jī)安裝：(1)鉆機(jī)安裝在底盤上，要求螺栓墊片齊全緊固。(2)鉆機(jī)安裝周正水平，轉(zhuǎn)盤中心、天車中心、井孔中心三點(diǎn)成一垂線，固緊螺母。3、水泵安裝：水泵安裝要求底盤下設(shè)地梁，做到水平、周正、穩(wěn)固、保證吸水籠頭浸入泥漿池的3/4處，以便連續(xù)泵漿。4、電機(jī)安裝：電機(jī)地基打砼，設(shè)安全防護(hù)欄。四、鉆具組合采用石油鉆桿連接加重鉆鋌及扶正器的組合方式（一）、導(dǎo)向孔鉆具組合215.9mm噴射牙輪鉆頭215.9mm扶正器（長(zhǎng)1.5m）+159mm鉆鋌1根（長(zhǎng)9m）+215.9mm扶正器（長(zhǎng)1.5m）+159mm鉆鋌1根（長(zhǎng)9m）215.9mm扶正器（長(zhǎng)1.5m）+159mm鉆鋌6根（54m）+159mm鉆鋌1根（9m）+127mm鉆桿+主動(dòng)鉆桿。鉆鋌總重量在15噸左右。（二）、擴(kuò)孔鉆具組合擴(kuò)孔鉆具組合與導(dǎo)向孔鉆進(jìn)相同，只需更換鉆頭和扶正器的類型和規(guī)格，根據(jù)巖層情況適當(dāng)增加加重塊，加重在3以保證擴(kuò)孔時(shí)的穩(wěn)定性和擴(kuò)孔進(jìn)尺效率。五、鉆探工藝（一） 鉆探方法為了保證孔內(nèi)施工安全及成井質(zhì)量,預(yù)防孔斜,導(dǎo)向孔采用牙輪鉆頭噴射鉆進(jìn)工藝,先用小徑（215.9mm）在井孔中心鉆進(jìn)導(dǎo)向孔，隨鉆進(jìn)監(jiān)測(cè)孔斜,導(dǎo)向孔鉆進(jìn)到終孔層位孔斜符合要求后，第一次擴(kuò)孔孔徑410mm孔深485米；第二次擴(kuò)孔孔徑610mm孔深485米；，最后固管成井。（二） 鉆頭選擇本孔使用鉆頭的原則是：1、190mm牙輪噴射鉆頭開導(dǎo)向孔，沖積層使用多牙輪組合鉆頭擴(kuò)孔。2、基巖導(dǎo)向孔鉆進(jìn)，以191mm帶噴嘴鑲齒牙輪鉆頭為主。3、基巖擴(kuò)孔使用組合牙輪鉆頭或滾刀鉆頭，用若干個(gè)鑲齒式球齒牙輪鉆頭的單掌組焊成擴(kuò)孔鉆頭，選用單掌時(shí)規(guī)格和新舊程度應(yīng)一致，排放高度、角度嚴(yán)密均勻，加焊擋板，防止牙輪脫落，造成鉆頭損壞及孔內(nèi)事故。（三） 鉆進(jìn)參數(shù)選擇為了保證鉆進(jìn)安全提高鉆進(jìn)效率和防止孔斜,采用噴射鉆進(jìn)，根據(jù)孔深、孔徑和巖性綜合選擇鉆進(jìn)參數(shù)。1、小徑導(dǎo)向孔鉆進(jìn)(191mm)沖積層和煤系地層軟巖鉆機(jī)立軸轉(zhuǎn)速：6393r/min鉆壓：4080KN泵量：1500L/min硬巖：鉆機(jī)立軸轉(zhuǎn)速：43-93r/min鉆壓：80120KN泵量：擴(kuò)孔為1500L/min（四） 導(dǎo)向孔定向技術(shù)導(dǎo)致鉆孔彎曲的因素很多，雖有一定的規(guī)律但是鉆孔彎曲不可避免的，大口徑鉆孔力求垂直，否則不僅會(huì)給鉆進(jìn)造成困難，同時(shí)粗大的井管也難以下入孔內(nèi)，本工程導(dǎo)向定向鉆進(jìn)技術(shù)，首先是防斜，力求鉆孔垂直，然后是定向糾斜的思路，實(shí)現(xiàn)靶點(diǎn)定向鉆進(jìn)。1、防斜技術(shù)防斜方法包括合理選用鉆具組合和鉆進(jìn)技術(shù)參數(shù)，嚴(yán)格操作要求，牢牢把住孔斜三個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)：安裝、開孔、換徑主要側(cè)重于下列三方面：粗徑鉆具組合：使用127mm鉆桿和粗徑鉆具是大口徑擴(kuò)孔所必須的，同時(shí)有利于滿足215.9mm導(dǎo)向孔鉆進(jìn)井底壓力的需要。增設(shè)扶正器三個(gè)，扶正器與215.9mm鉆頭同徑，分別連接在159mm鉆鋌的三個(gè)不同部位，使?jié)M眼鉆進(jìn)長(zhǎng)度達(dá)到20m，有效地減少鉆具與孔壁之間的間隙，防止鉆頭偏斜。合理控制鉆壓，采用輕壓懸吊式鉆進(jìn)方法把孔斜控制在最小范圍內(nèi)，本孔采用的防斜技術(shù)，預(yù)計(jì)可使鉆孔偏斜率控制在35.初級(jí)定向鉆孔的技術(shù)：所施工鉆孔基巖段較厚，施工中可根據(jù)井區(qū)地層產(chǎn)狀，利用淮南地區(qū)鉆孔一般逆向地層傾斜偏移的規(guī)律，開孔孔位作一定的位置移動(dòng)，以保證中靶和減少鉆孔糾偏，使下管更順利，鉆效更高。1、導(dǎo)向孔糾偏導(dǎo)向孔要及時(shí)測(cè)斜，隨鉆進(jìn)掌握鉆孔的偏移量，測(cè)點(diǎn)段距定為3050m，10m一個(gè)測(cè)點(diǎn),一旦發(fā)現(xiàn)超偏跡象，及時(shí)采取糾斜措施。糾斜方法選擇隨鉆螺桿定向鉆進(jìn)技術(shù)，這是保證中靶鉆進(jìn)最可靠的鉆探工程技術(shù)。（五） 泥漿的選用與凈化施工大口徑投料孔孔，無論是沖積層還是基巖，都是無芯鉆進(jìn)，有大量的砂粒、巖粉排出，因此，選擇好泥漿類型，調(diào)配好其性能，方可保證鉆進(jìn)及成井安全。1、泥漿的選用沖積層段泥漿類型和性能沖積層段鉆進(jìn)速度快，在施工中要嚴(yán)格控制泥漿的粘度、比重、失水量、含沙量，在泥漿的調(diào)配中要適量加入部分降失水劑和稀釋劑，以確保施工的順利進(jìn)行和下套管的一次性成功。沖 積 層 泥 漿 配 方材料膨潤(rùn)土（Kg）CMC(kg)PHP(ppm)Na2CO3(Kg)加量502.53005001.52基巖段鉆進(jìn)和擴(kuò)孔的泥漿類型和性能基巖一般選用雙聚低固相泥漿，具有除砂好，流變性好，配制簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，泥皮薄而堅(jiān)韌,可防止地層垮塌.材料膨潤(rùn)土CMPHP（ppm）KHMNa2CO3加量（Kg）50801.53005001.521.52泥 漿 性 能項(xiàng) 目比 重粘 度失水量mL/30min含砂量%PH值沖積層1.11.224281013489基 巖1.081.12192310124892、泥漿的的凈化機(jī)械凈化，人工撈砂和長(zhǎng)槽沉淀三種方法同步進(jìn)行，其中機(jī)械除砂為主，人工撈砂和長(zhǎng)槽沉淀為輔，以求全面清除泥漿中的無用固相，保持和穩(wěn)定泥漿的性能，達(dá)到良性循環(huán)。1、配備泥漿性能測(cè)量?jī)x器，每天測(cè)定泥漿性能，以便及時(shí)調(diào)整和補(bǔ)充。六、成井工藝（一）下管工作1、管材與加工連接管材的規(guī)格和材質(zhì)表層護(hù)壁套管材質(zhì)為D24.50*11.05(N80)無逢鋼管；工作管D177.8*9.19無縫鋼管。管路的安裝連接井管采用直接對(duì)焊連接，利用自制的管口對(duì)接扶正環(huán)，保證管口合縫、同心，焊條采用J506，按照下管作業(yè)流程，逐根檢查對(duì)接，下部接縫焊牢，上部井管焊縫突出，確保焊縫密實(shí)、牢固，外加焊加強(qiáng)筋，加強(qiáng)筋規(guī)格及數(shù)量執(zhí)行技術(shù)設(shè)計(jì)。3、下管提吊方法本孔采用割孔穿杠鋼繩牽引提吊的下管方法，就是在管口上端0.4m處對(duì)稱切割150mm圓孔。穿杠，用鋼絲繩連接游車大鉤，起吊井管，井管對(duì)接后，抽出穿杠，將切下的園板填入割孔內(nèi)，焊牢。然后在割孔外補(bǔ)焊方板加強(qiáng)。4、井管準(zhǔn)備工作(1)穿杠器具(2)穿杠孔加強(qiáng)板和焊縫加強(qiáng)筋。(3)檢查管內(nèi)外徑、彎曲度、管口水平度、尋求壁厚、園度、管口、平面尺寸一致的井管，作為對(duì)接井管、編號(hào)標(biāo)記，丈量長(zhǎng)度。(4)成孔后期泥漿調(diào)整。(5)加工尾管：下部一根焊注漿浮力閥，該閥要求有嚴(yán)格的單向密封性能，最高承壓能力在10Mpa，這也是下管和固管成功的保證。(6)下管組織分工(7)擼孔5、下管作業(yè)800*11.05mm表層護(hù)壁套管和425*12mm工作管的下管工作力求快速，施工中除正確使用泥漿外，盡量縮短下管時(shí)間。七 、 固 管固管設(shè)備1、固井泵BQ350型1臺(tái)（性能如下）：最高高工作壓力：35Mpa最大排量：1000L/min2、15m3攪拌機(jī)2臺(tái)3、水泥漿混合器2臺(tái)套固管方法本孔兩路井管均采用孔底灌注水泥漿從孔壁與管壁之間的環(huán)狀間隙返出井口的全固管方法，用泥漿替出鉆具中泥漿，此時(shí)，尾管中為泥漿與水泥漿的混漿或保留部分水泥塞。（三）固管準(zhǔn)備工作：1、建造15m3圓形攪拌池，安裝攪拌機(jī)。（2臺(tái)套）2、安裝和維護(hù)固井泵3、安裝水泥漿混合器4、確保清水足量。5、固井管路連接試機(jī)。6、孔內(nèi)返漿及時(shí)抽排（四）孔底注漿1、下鉆：下管作業(yè)結(jié)束，立即下固井鉆具。2、灌孔利用排漿泵向管內(nèi)灌漿，保證管內(nèi)外壓力平衡。3、開泵沖孔：稀漿循環(huán)120分鐘替出孔內(nèi)稠漿。4、制漿：下灰混合水泥漿入池?cái)嚢?、泵漿固管：水泥漿從孔底經(jīng)環(huán)狀間隙返出井口，停泵水泥情泥混合器水源回漿閥泥漿池鉆孔泵漿池水泵攪拌池（五）固管后工作1、泵漿結(jié)束后，將管口固定在護(hù)筒中心，保持管口、天輪、轉(zhuǎn)盤中心在同一軸線上。2、水泥養(yǎng)護(hù)72小時(shí)。3、下鉆頭切割浮力閥并打撈。4、技術(shù)套管固管后還需清理泥漿池，重新調(diào)配泥漿。八、施工步驟本工程施工按下列九個(gè)步驟進(jìn)行：1、平整場(chǎng)地，加固地基，做灰土盤，下入井口鋼護(hù)筒。安裝鉆塔鉆機(jī)等設(shè)備，建造泥漿循環(huán)系統(tǒng)，整理鉆具，配制泥漿，組織學(xué)習(xí)施工組織設(shè)計(jì)和有關(guān)安全質(zhì)量規(guī)程規(guī)定，舉行開工驗(yàn)收安全會(huì)。2、開鉆：新地層段190mm導(dǎo)向孔鉆進(jìn)，隨鉆監(jiān)測(cè)孔斜,導(dǎo)向孔鉆進(jìn)至巷道以上20m停鉆。3、擴(kuò)孔：技術(shù)套管段1000mm擴(kuò)孔，擴(kuò)孔至12m。4、下管：下入800mm11.05mm(N80)護(hù)壁管。5、固管6、清理泥漿池，更換泥漿。7、基巖擴(kuò)孔鉆進(jìn)，一次擴(kuò)孔用410mm牙輪組合擴(kuò)孔鉆頭或滾刀鉆頭由地面擴(kuò)孔至485m。二次擴(kuò)孔用610mm牙輪組合擴(kuò)孔鉆頭或滾刀鉆頭由地面擴(kuò)孔至485m8、下管：下入426*mm12mm工作管485m。9、固管成井九、工程質(zhì)量和安全文明施工保證措施工程質(zhì)量保證措施1、按照ISO9002質(zhì)量體系的要求實(shí)施工程質(zhì)量管理。成立工程項(xiàng)目部，項(xiàng)目部配備各質(zhì)量崗位人員，即項(xiàng)目經(jīng)理、技術(shù)負(fù)責(zé)人、施工技術(shù)人員、質(zhì)檢員、材料員、安全員、設(shè)備員和技術(shù)工人。2、實(shí)各崗位人員質(zhì)量職責(zé)。項(xiàng)目經(jīng)理全面負(fù)責(zé)工程質(zhì)量、進(jìn)度表、檢查落實(shí)工程各工序質(zhì)量管理工作；技術(shù)負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)技術(shù)質(zhì)量的管理工作，對(duì)主要工序進(jìn)行技術(shù)交底。及時(shí)解決施工中出現(xiàn)的技術(shù)問題，接受建設(shè)單位、監(jiān)理單位、設(shè)計(jì)單位的監(jiān)督指導(dǎo)；質(zhì)檢員負(fù)責(zé)對(duì)施工過程中的每道工序按要求進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，材料員把好材料進(jìn)場(chǎng)關(guān)，不合格材料不得使用；設(shè)備員做好設(shè)備的維修保養(yǎng)工作。3、施工需要配備能確保工程質(zhì)量、進(jìn)度要求的施工設(shè)備、檢驗(yàn)測(cè)量和試驗(yàn)設(shè)備。各種設(shè)備在使用前按要求進(jìn)行校驗(yàn)。保證施工中設(shè)備運(yùn)行良好。4、嚴(yán)格按照施工組織設(shè)計(jì)、瓦斯抽放地面鉆孔施工合同、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范、作業(yè)指導(dǎo)書的要求進(jìn)行施工，技術(shù)人員向施工班組進(jìn)行技術(shù)交底，各崗位實(shí)行交接班制度并認(rèn)真做好各種施工記錄。按照操作者自檢、施工班組交接檢驗(yàn)和質(zhì)檢員專檢的“三檢制度”對(duì)施工過程進(jìn)行檢驗(yàn)，未驗(yàn)收合格不得進(jìn)入下道工序。安全保證措施1、本工程堅(jiān)決貫徹“安全第一，預(yù)防為主”的安全方針，認(rèn)真執(zhí)行安全崗位責(zé)任制。2、鉆機(jī)施工嚴(yán)格執(zhí)行鉆探操作安全規(guī)定，杜絕人身事故、孔內(nèi)事故，杜絕“三違”，確保安全生產(chǎn)。3、開鉆前向礦方提出開鉆申請(qǐng)，經(jīng)礦方組織對(duì)安全措施、安全供電即安全技術(shù)措施貫徹情況進(jìn)行檢查，合格后下達(dá)開鉆通知書，方可開鉆。4、各專業(yè)生產(chǎn)人員配備必要的安全防護(hù)用具，進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)必須穿工作服，戴安全帽，上塔工作系安全帶。5、鉆場(chǎng)所有電氣設(shè)備配備可靠接地保護(hù)裝置。施工設(shè)備傳動(dòng)部分設(shè)安全防護(hù)罩。鉆場(chǎng)配備一定數(shù)量的干粉滅火器。6、各專業(yè)人員持證上崗。7、施工中發(fā)生安全質(zhì)量事故要及時(shí)向礦調(diào)度室匯報(bào)。8、礦方實(shí)施計(jì)劃停電，可能影響到鉆進(jìn)施工時(shí)，礦調(diào)度室必須提前通知鉆機(jī)，避免發(fā)生孔內(nèi)埋鉆事故。9鉆孔穿過煤層時(shí)，地面孔口20m范圍內(nèi)嚴(yán)禁火源。(三)文明施工措施1、為創(chuàng)文明工地，項(xiàng)目經(jīng)理需把文明施工作為一項(xiàng)重要工作來抓，建立文明工地標(biāo)準(zhǔn)制度。2、按照施工計(jì)劃，合理布置施工區(qū)域，泥漿池、泥漿溝槽、泥漿排放由專人負(fù)責(zé)，杜絕泥漿外溢污染場(chǎng)地，超標(biāo)泥漿及時(shí)外運(yùn)。3、施工區(qū)、宿舍、辦公室每天清掃一次，清掃的垃圾倒至指定地點(diǎn)，確保室內(nèi)外整潔。4、現(xiàn)場(chǎng)管材堆放整齊，掛牌施工，責(zé)任到人，開展文明競(jìng)賽，明確獎(jiǎng)懲制度。5、實(shí)行工地文明標(biāo)準(zhǔn)化管理，加強(qiáng)宣傳力度，在工地醒目處張貼宣傳標(biāo)語，創(chuàng)造文明施工氣氛。6、現(xiàn)場(chǎng)施工人員統(tǒng)一著裝。十、施工技術(shù)工藝特殊措施根據(jù)