[发明专利]一种竖井反井法先导孔过大面积流砂层的施工方法

权利要求书

1.一种竖井反井法先导孔过大面积流砂层的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

a、施工准备，开挖循环池、沉淀池和反井钻机基坑，根据通风竖井井筒中心坐标对孔位精确放样后浇筑C20砼施工基座，基座需找平，基座尺寸为4m×3m×1m，基座上固定反井钻机处留置地锚螺栓槽，铺设专用轨道后反井钻机吊装就位；

b、反井钻机安装，反井钻机在井口安装，安装就位时，须检查反井钻机钻进方向是否符合设计要求，利用吊垂线放样钻孔顶角，待反井钻机精确定位后浇筑二期砼，3天后反井钻机调试试运转；

c、先导孔钻进施工，钻孔时采用短钻杆、低轴压、低转速和间断推进的方式，并用扶杆器扶住短钻杆；短钻杆钻入后，首先接稳定钻杆，稳定钻杆完全进入先导孔时，逐渐将轴压和转速增加到正常值，并改用连续推进；距第一个稳定钻杆7～8m时接入第二根稳定钻杆，之后每隔6～7根短钻杆装一根稳定钻杆；

在步骤c先导孔钻进过程中遇塌孔时，通过测量找到塌孔位置，判别塌孔位置岩层状况，使用空压机和洗井液进行扫孔、洗孔，将孔内残余岩渣吹净后停止扫孔，实施注浆，待凝固后进行钻孔；

注浆量按照下式计算：

Q＝π×R²×L×n×k

其中：R为浆液扩散半径；L为注浆管长度；n为岩体孔隙率；k为填充系数，取值范围为0.3～0.5，根据不同地质条件取值；

在步骤c先导孔钻进过程中遇二次塌孔时，使用空压机进行扫孔，吹出残余岩渣，搅拌C32.5水泥，并加入一定量速凝剂进行井口注浆，当注浆高度达到塌孔位置以上20米位置时停止注浆，12小时后，再次进行扫孔，直至达到坍塌位置，若不塌陷，则继续钻进；

若井口注浆方法未能达成预期注浆效果，则采用高压注浆处理；首先使用空压机进行洗孔处理，清出残余岩渣，清理完成后，将由拌合站提供的水泥素浆，从钻杆内部通风孔注入，到达井下坍塌位置，持续注浆直至达到塌孔位置以上20米，再由孔口处注入一定量加入一定量速凝剂的C32.5水泥，直至浆液高度达到距离塌孔位置50米，12小时凝固后继续钻进。

2.根据权利要求1所述的竖井反井法先导孔过大面积流砂层的施工方法，其特征在于，在步骤c先导孔钻进过程中遇到断层、裂隙而产生振动或卡钻时，要减缓钻进压力，采用间断推进；随着钻孔深度的增加，换钻杆前的冲洗排渣时间要逐渐增加，并及时清除孔口附近的岩渣；钻深达到50m时开始启用液压减压钻进系统。

3.根据权利要求1所述的竖井反井法先导孔过大面积流砂层的施工方法，其特征在于，在步骤c先导孔钻进过程中过流沙层时，需对反井钻机钻头进行调整，先导孔普通段施工使用牙轮钻头；先导孔过坚硬岩石段时采用球形或柱状合金块钻头；先导孔过较软岩石段时选用契型合金块钻头。

4.根据权利要求1或3所述的竖井反井法先导孔过大面积流砂层的施工方法，其特征在于，在步骤c先导孔钻进过程中需进行泥浆护壁，先导孔通过流砂层段时泥浆护壁使用的泥浆为混合料泥浆。

5.根据权利要求4所述的竖井反井法先导孔过大面积流砂层的施工方法，其特征在于，泥浆护壁完成后，对先导孔进行封孔加压深孔注浆，封孔加压深孔注浆前需对先导孔进行扫孔，开始扫孔的位置在钻头通过流砂层后六米。

6.根据权利要求1所述的竖井反井法先导孔过大面积流砂层的施工方法，其特征在于，在步骤c先导孔钻进过程中出现钻杆断裂掉进先导孔时，需对钻杆进行打捞，完成打捞钻杆作业后继续钻进。