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摘要：本文简述新桥煤矿主井全井筒一次冻全深的深厚基岩段造孔施工的一些做法和措施,供类似地质条件下施工钻孔参考。
关键词：基岩；造孔；措施
河南新桥矿井采用立井开拓,其主井净径5.0m,井筒深度584m。确定全井筒为冻结法施工,冻结深度602m,设计为双圈孔差异冻结方式。其冻结孔布孔参数见表1。
1、地层特征
主井冻结段第三、四系冲积层厚度为392m,主要由粘土、粉、细砂层组成,局部富含钙质结核,井筒基岩段厚度210m,分别为二迭系上、下石河子组及山西组地层，岩性主要由细、中、粗粉粒岩、粉砂岩、泥岩、煤层组成。基岩段分化带底层在392m～415.34m,厚23.34m。
井筒冻结段的地层特征主要是以下几点。
（1）风化基岩裂隙节理发育，岩石破碎；
（2）位于499.56m～513.79m段中粒石英砂岩k5及546.02m～557.4m段的粗粒砂岩十分坚硬；
（3）矿井处于永城腹背斜西翼南段，井田南、北、西界均被高角度正断层切割，次一级褶皱发育，地层大体呈NNE向德单斜构造，且主井有一小断层，落差约为17m。
2、钻孔施工难度
主井冻结造孔工程是目前国内冻结法井筒施工基岩最深（210m），且岩石构造复杂、软硬不一、裂隙发育，地层倾角大等，增加了造孔的难度。
3、基岩段施工方法与措施
3.1偏斜控制
冻结孔的偏直、偏向、偏率的控制在设计中要求非常严格。相邻孔间距的大小是影响冻结质量的重要因素。提高钻孔垂直度，使冻结管受力均匀，是避免发生断管事故的关键，本工程在第一组深孔（4个钻孔）施工中、发现钻孔在基岩段有规律的向地层倾斜上方偏斜。采取的做法为以下几点.
3.1.1 控制钻孔顶角和方位角
钻孔进入基岩前，根据向地层倾斜上方偏斜趋势，定向让钻孔向地层倾斜下方纠偏，并控制其钻孔偏向方位。
3.1.2更换纠偏钻具
将原纠偏用的€%O165mm螺杆钻具更换为€%O120mm螺杆钻具，由原€%O190mm牙轮钻头更换为€%O142mm牙轮钻头，并减小钻头和钻具直径，可达到易纠偏效果。
3.1.3优化钻具组合
由孔底至地表钻具合为：钻头--螺杆钻--钻杆--主动钻杆。
3.1.4增加测斜次数
正常施工中，按照《规范》要求，没钻进20～30mm测斜一次，在深厚基岩段钻进采用了JDT-5型陀螺测斜仪适时测斜，加密测点，掌握偏斜规律。
3.1.5钻、测、纠相结合
对偏斜率达到或接近千分之二的层段，少钻勤测，及时纠偏。采用移动钻塔纠斜与5LZ165€?.0型、5LZ120€?.0型螺杆钻和JDT-3K型定向仪相结合的方法进行定向纠斜。
3.2 正常钻进施工
3.2.1钻进参数
根据不同岩石地层调整钻压、钻速、泥浆循环量等。具体参数为：钻压0.8T～10.T，转速77～125转/min。泵量500L/mm；泥浆性能：泥浆比重1.03～1.05g/cm3 ,粘度20S～23S，失水量≤10ml/30min,含沙量＜4%，PH值8～9、胶体率≥97%，使用螺杆钻具时，含沙量≤1%。
3.2.2泥浆材料
主要由水和膨润土，适当添加聚丙烯晴（HPAN）、纯碱、腐植酸钾、水解聚丙烯酰胺，按一定配比、配置程序，经过性能测试，符合基岩段钻进使用要求。具有粘度适当，降低失水，控制软岩水化膨胀，防止钻孔坍塌等作用。
3.2.3钻具
自上而下四方立轴（□108mm）--钻杆（€%O89mm）--钻铤（€%O159）--钻头（€%O190mm），钻铤数量为6～8根。
4、结语
在复杂的地层条件下，深厚基岩段全井筒一次冻全深尚属首次。在施工中一些措施和做法，仅供类似地层条件的冻结井造孔作业时参考。
作者简介：孔超军（1990--），男，汉族，甘肃永靖人，西北民族大学土木工程学院学生，研究方向：岩土与地下建筑结构。
关键词：基岩；造孔；措施
河南新桥矿井采用立井开拓,其主井净径5.0m,井筒深度584m。确定全井筒为冻结法施工,冻结深度602m,设计为双圈孔差异冻结方式。其冻结孔布孔参数见表1。
1、地层特征
主井冻结段第三、四系冲积层厚度为392m,主要由粘土、粉、细砂层组成,局部富含钙质结核,井筒基岩段厚度210m,分别为二迭系上、下石河子组及山西组地层，岩性主要由细、中、粗粉粒岩、粉砂岩、泥岩、煤层组成。基岩段分化带底层在392m～415.34m,厚23.34m。
井筒冻结段的地层特征主要是以下几点。
（1）风化基岩裂隙节理发育，岩石破碎；
（2）位于499.56m～513.79m段中粒石英砂岩k5及546.02m～557.4m段的粗粒砂岩十分坚硬；
（3）矿井处于永城腹背斜西翼南段，井田南、北、西界均被高角度正断层切割，次一级褶皱发育，地层大体呈NNE向德单斜构造，且主井有一小断层，落差约为17m。
2、钻孔施工难度
主井冻结造孔工程是目前国内冻结法井筒施工基岩最深（210m），且岩石构造复杂、软硬不一、裂隙发育，地层倾角大等，增加了造孔的难度。
3、基岩段施工方法与措施
3.1偏斜控制
冻结孔的偏直、偏向、偏率的控制在设计中要求非常严格。相邻孔间距的大小是影响冻结质量的重要因素。提高钻孔垂直度，使冻结管受力均匀，是避免发生断管事故的关键，本工程在第一组深孔（4个钻孔）施工中、发现钻孔在基岩段有规律的向地层倾斜上方偏斜。采取的做法为以下几点.
3.1.1 控制钻孔顶角和方位角
钻孔进入基岩前，根据向地层倾斜上方偏斜趋势，定向让钻孔向地层倾斜下方纠偏，并控制其钻孔偏向方位。
3.1.2更换纠偏钻具
将原纠偏用的€%O165mm螺杆钻具更换为€%O120mm螺杆钻具，由原€%O190mm牙轮钻头更换为€%O142mm牙轮钻头，并减小钻头和钻具直径，可达到易纠偏效果。
3.1.3优化钻具组合
由孔底至地表钻具合为：钻头--螺杆钻--钻杆--主动钻杆。
3.1.4增加测斜次数
正常施工中，按照《规范》要求，没钻进20～30mm测斜一次，在深厚基岩段钻进采用了JDT-5型陀螺测斜仪适时测斜，加密测点，掌握偏斜规律。
3.1.5钻、测、纠相结合
对偏斜率达到或接近千分之二的层段，少钻勤测，及时纠偏。采用移动钻塔纠斜与5LZ165€?.0型、5LZ120€?.0型螺杆钻和JDT-3K型定向仪相结合的方法进行定向纠斜。
3.2 正常钻进施工
3.2.1钻进参数
根据不同岩石地层调整钻压、钻速、泥浆循环量等。具体参数为：钻压0.8T～10.T，转速77～125转/min。泵量500L/mm；泥浆性能：泥浆比重1.03～1.05g/cm3 ,粘度20S～23S，失水量≤10ml/30min,含沙量＜4%，PH值8～9、胶体率≥97%，使用螺杆钻具时，含沙量≤1%。
3.2.2泥浆材料
主要由水和膨润土，适当添加聚丙烯晴（HPAN）、纯碱、腐植酸钾、水解聚丙烯酰胺，按一定配比、配置程序，经过性能测试，符合基岩段钻进使用要求。具有粘度适当，降低失水，控制软岩水化膨胀，防止钻孔坍塌等作用。
3.2.3钻具
自上而下四方立轴（□108mm）--钻杆（€%O89mm）--钻铤（€%O159）--钻头（€%O190mm），钻铤数量为6～8根。
4、结语
在复杂的地层条件下，深厚基岩段全井筒一次冻全深尚属首次。在施工中一些措施和做法，仅供类似地层条件的冻结井造孔作业时参考。
作者简介：孔超军（1990--），男，汉族，甘肃永靖人，西北民族大学土木工程学院学生，研究方向：岩土与地下建筑结构。