東周窯礦大口徑投料孔

1、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)，確保孔斜率S5%o。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)咼(m)投料孔X=Y=Z=485Q345B無縫鋼管426X1

2、2二、鉆孔結(jié)構(gòu)及工程量井孔結(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：4mX4m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W0.8m。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)X1臺(tái)（鉆機(jī)性能見表）

3、泥漿泵：WB-850/50型X1臺(tái)除砂器：JNs-1流量100m2/hX1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)：120KW2臺(tái);；110KW1臺(tái);電焊機(jī)：10KW1臺(tái)?，F(xiàn)場(chǎng)每臺(tái)套所需電力約400/h;清水量60-80m3/ho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。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：鉆塔底盤整體周正，堅(jiān)固，地基地梁形成整體

4、。鉆塔螺栓齊全緊固?？?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1.5m）+159mm鉆鋌1根（長9m）+215.9mm扶正器（長1.5m）+

5、159mm鉆鋌1根（長9m）+215.9mm扶正器（長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35T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

6、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：15

7、00L/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

8、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

9、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，

10、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.材料膨潤土CMCPHP(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1.11.224281013V489基巖1.081.1219231012V4892、泥漿的的凈化機(jī)械凈化，人工撈砂和長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

11、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0150mm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)備工作穿杠器具穿杠孔加強(qiáng)板和焊縫加強(qiáng)

12、筋。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，丈量長度。成孔后期泥漿調(diào)整。加工尾管：下部一根焊注漿浮力閥，該閥要求有嚴(yán)格的單向密圭寸性能，最高承壓能力在10Mpa,這也是下管和固管成功的保證。下管組織分工擼孔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

13、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)固井泵東周窯礦大口徑投料孔施工組織設(shè)計(jì) -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1、泵漿結(jié)束后，將管口固定在護(hù)筒中心，保持管口、天輪

14、、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0190mm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01000mm擴(kuò)孔，擴(kuò)孔至12m。4、下管：下入0800mmX11.05mm(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

15、0410mm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0610mm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0426*mmX12mm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，

16、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

17、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

18、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)鉆孔結(jié)構(gòu)施工要求下表層護(hù)壁套管和工作管，加上鉆孔基巖鉆進(jìn)段較厚，給施工帶來較大的困難，為確保工程安全、高效，同時(shí)減小施工的風(fēng)險(xiǎn)，做到萬無一失，特采取了以下措施：1）導(dǎo)向孔保直防斜鉆進(jìn)，中靶施工技術(shù)措施及完善的糾斜技術(shù)。2）表土層擴(kuò)孔采用多牙輪組合鉆頭一次性擴(kuò)孔，提高了成孔效率，基巖一次性擴(kuò)孔使施工更安全，避免孔內(nèi)事故的發(fā)生。3）采用浮力下管方法和設(shè)計(jì)性能可靠的高壓?jiǎn)蜗蚋×﹂y，護(hù)壁管割孔穿杠，為了保證工作管的強(qiáng)度加焊割孔鋼圈，既保證下管安全，又確保工作