林碩慶

（廣西壯族自治區(qū)地球物理勘察院 廣西柳州 545005））

1 實(shí)際狀況

隨著經(jīng)濟(jì)實(shí)力的增長以及社會(huì)的不斷發(fā)展，人們需要耗費(fèi)的礦產(chǎn)資源總量正在不斷的提升，即使國內(nèi)一直提倡節(jié)約環(huán)保，但是人類與自然資源的矛盾日益突出，有許多礦產(chǎn)資源由于人類的過度開發(fā)都要面臨枯竭的情況。為了確保人類社會(huì)能夠進(jìn)行可持續(xù)發(fā)展，人們開始對地表深處開采礦產(chǎn)，而想要對地表深處進(jìn)行礦產(chǎn)的開采，就必須要讓工人提升自身的鉆探技術(shù)。提升鉆探技術(shù)可以確保鉆探項(xiàng)目的順利實(shí)施，鉆探技術(shù)不但需要達(dá)到復(fù)雜地層進(jìn)行項(xiàng)目施工的需求，還必須要做好防塌措施，避免出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象。

2 巖心鉆探中常見的問題

在礦產(chǎn)資源地質(zhì)勘測這項(xiàng)工作中最常運(yùn)用的手段之一就是巖心鉆探，巖心鉆探在礦物資源開采以及探測方面有很大的成效。不過在對比較復(fù)雜的地表進(jìn)行深孔鉆探的時(shí)候，巖心鉆探技術(shù)還是有很多的缺點(diǎn)以及問題，具體常見的有以下幾種。

2.1 孔內(nèi)出現(xiàn)事故的逐漸增多

由于鉆孔的逐漸深入，孔內(nèi)鉆桿的長度也在不停增加，因此摩擦阻力也在不斷地增大。在運(yùn)用繩索進(jìn)行取心鉆探的時(shí)候，它會(huì)很大程度上增加鉆機(jī)的負(fù)荷力，這樣會(huì)很容易使鉆桿出現(xiàn)磨損的情況。除此之外，它還會(huì)提升轉(zhuǎn)速的困難程度，這樣就會(huì)很容易產(chǎn)生孔內(nèi)事故，比如鉆桿出現(xiàn)斷裂的情況。

2.2 鉆頭的使用期限比較短

在對比較復(fù)雜的地表深層進(jìn)行鉆探的時(shí)候，工作人員很難控制好鉆壓，這經(jīng)常會(huì)因此出現(xiàn)問題。很多時(shí)候，因?yàn)楣ぷ魅藛T沒有很好地密封接頭，所以經(jīng)常會(huì)使鉆桿出現(xiàn)泄露的情況，沒有辦法確保將沖洗液輸送到孔底，這樣就會(huì)很容易產(chǎn)生假循環(huán)的情況，造成鉆頭出現(xiàn)微燒的現(xiàn)象，很大程度上減少鉆頭的運(yùn)用期限。

2.3 減少鉆進(jìn)的效率，提高工程成本

在對深層地表進(jìn)行施工的時(shí)候，因?yàn)檫M(jìn)行鉆孔的難度提升，工程的施工期限延長，假如工程人員沒有采用護(hù)壁措施，那么就會(huì)造成孔內(nèi)的事故不斷增加，導(dǎo)致鉆進(jìn)的效率不斷降低，提高工程項(xiàng)目的施工成本。

2.4 護(hù)壁的困難程度增加

因?yàn)樵趯ι顚拥乇磉M(jìn)行鉆探工作的時(shí)候，深層地表如果越復(fù)雜，鉆孔越深，進(jìn)行工程施工的時(shí)間就會(huì)更長，這樣就會(huì)很容易影響到孔壁的穩(wěn)定性。在深層地表中，對其進(jìn)行護(hù)壁的困難程度不斷增加。

3 進(jìn)行巖心鉆探時(shí)對于沖洗液的要求

工作人員在對深層地表進(jìn)行鉆探的時(shí)候，沖洗液的效果非常明顯，沖洗液在深層地表鉆探工作中有著不可缺少的地位，想要解決巖心鉆探中出現(xiàn)的問題，就必須要運(yùn)用到?jīng)_洗液。在實(shí)際工作中，工作人員經(jīng)常會(huì)運(yùn)用到繩索取心進(jìn)行鉆進(jìn)，想要順利進(jìn)行施工，得到最好的鉆探成效，工作人員在巖心鉆探中需要運(yùn)用的沖洗液要擁有以下幾個(gè)方面的效果。

3.1 潤滑作用

工程人員運(yùn)用的沖洗液必須要擁有很好的潤滑作用，這樣的沖洗液粘附系數(shù)比較小，可以很好的減少摩擦阻力以及回轉(zhuǎn)阻力，而且還可以防止出現(xiàn)卡鉆以及粘附等情況，只有這樣做才能夠最大程度上降低施工材料以及動(dòng)力的耗費(fèi)，讓鉆具的運(yùn)用期限得到延長。

3.2 護(hù)壁作用

沖洗液應(yīng)該具有良好的護(hù)壁作用，不但可以起到吸附以及粘結(jié)孔壁的效果，而且還擁有比較強(qiáng)的造壁性以及比較低的濾失量，這樣工作人員在對鉆具上面運(yùn)用沖洗液的時(shí)候就會(huì)很容易出現(xiàn)薄泥皮，這種情況形成的薄泥皮擁有很好的韌性，并且可以確?？妆诘姆€(wěn)定性。

3.3 避免鉆具出現(xiàn)結(jié)垢

因?yàn)殂@具出現(xiàn)結(jié)垢之后會(huì)對內(nèi)管打撈產(chǎn)生影響，所以就必須要求沖洗液具有防結(jié)垢的作用。只有沖洗液擁有比較好的流變性以及比較細(xì)的分散性，那么這樣的沖洗液就會(huì)很容易清理好鉆具的結(jié)垢，讓鉆具的結(jié)垢徹底清理干凈，避免影響到內(nèi)管的打撈。

3.4 其他作用

沖洗液不但要擁有以上幾種作用，還應(yīng)該有很好的冷卻鉆頭的作用、清理孔底的作用以及攜帶巖粉的作用。除此之外，還應(yīng)該確保沖洗液的切力、粘度以及適中等。

4 巖心鉆探水泥注漿護(hù)壁的辦法以及注漿原理

4.1 巖心鉆探水泥注漿護(hù)壁辦法

在對深層地表進(jìn)行鉆探工作的時(shí)候，經(jīng)常會(huì)遇到很多不一樣的地層，有很多的鉆孔地層是斷裂蝕變帶，這種巖層的厚度比較大，常常會(huì)產(chǎn)生斷裂的情況，還經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)節(jié)理發(fā)育以及裂隙發(fā)育等現(xiàn)狀。而巖體很容易產(chǎn)生碎塊狀，還會(huì)出現(xiàn)比較差的膠結(jié)，有時(shí)候嚴(yán)重的情況會(huì)相互間不能膠結(jié)，這樣的狀況都會(huì)給鉆進(jìn)帶來很大的難度，甚至有很多時(shí)候沒有辦法進(jìn)行鉆進(jìn)。所以，工作人員如果想要在鉆探的時(shí)候解決沖洗液漏失以及鉆孔出現(xiàn)坍塌等問題，運(yùn)用的材料強(qiáng)度一定要高，這樣才能夠起到護(hù)壁以及堵漏的作用。在實(shí)際工作中，最為常見的護(hù)壁堵漏方法就是運(yùn)用注水泥漿，并且它的防塌作用非常的明顯，在護(hù)壁堵漏中有著很重要的地位。

4.2 注漿原理

運(yùn)用水泥漿進(jìn)行護(hù)壁堵漏的原理：把水泥漿注入到破碎的巖層中之后，水泥漿就會(huì)開始順著空襲裂縫地方進(jìn)行流動(dòng)，之后就會(huì)不斷沉淀并且進(jìn)行固結(jié)，這樣就能夠達(dá)到填充裂縫以及膠結(jié)碎裂巖快的作用，從而形成一個(gè)完整個(gè)體，做到護(hù)壁堵漏的效果。

5 護(hù)壁防塌的相關(guān)措施

5.1 進(jìn)行注漿之前的措施

工程人員在進(jìn)行堵漏的時(shí)候，必須要堅(jiān)持進(jìn)行沖孔。在對其進(jìn)行護(hù)壁的時(shí)候，工作人員一定要堅(jiān)持掃孔到底，只有這樣才能夠確保內(nèi)巖屑已經(jīng)清理干凈，并且讓鉆具達(dá)到通常的效果。在對其進(jìn)行注漿之前，工作人員必須要先在孔內(nèi)壓入一定分量的水，之后依據(jù)水漏失量判斷與確認(rèn)注漿泵量、泵壓以及漿液的起始濃度等。

5.2 注漿過程中的措施

在對其進(jìn)行注漿工作之前必須要將鉆具提出，安裝鉆桿以及注漿設(shè)備，一定要把鉆桿安置在規(guī)定的位置。在進(jìn)行注漿之前必須要在孔里面注入一定的清水，之后才可以進(jìn)行注漿，注漿液的濃度應(yīng)該是從稀到濃不斷遞進(jìn)，在對其進(jìn)行注漿的時(shí)候一定要注意注漿泵的壓水表。假如出現(xiàn)壓力上升的比較慢以及壓力不上升的時(shí)候，就可以看出巖石的裂縫比較大，工作人員應(yīng)該增加主漿液的濃度，讓壓力出現(xiàn)上升的情況。假如壓力表忽然上升，很有可能是其產(chǎn)生了堵管的情況，也有可能是因?yàn)榱芽p太小的原因。工作人員在這個(gè)時(shí)候就應(yīng)該停止注漿工作，對于注漿的管路進(jìn)行仔細(xì)地檢查，解決故障問題之后在進(jìn)行注漿。不過工作人員應(yīng)該注意的是，在壓力比較高以及達(dá)到設(shè)計(jì)的最終壓力的時(shí)候就可以停止這項(xiàng)工作。除此之外，在進(jìn)行注漿結(jié)束之前，工作人員可以把一些清水注入到孔里面，從而進(jìn)行注漿鉆桿的清洗工作。

5.3 注漿之后的措施

在注漿工作完成之后，工作人員一定要將注漿設(shè)備拆除干凈，在對其進(jìn)行拆除之前，工作人員必須要注意泥漿泵的壓力表指針，只有在壓力表指針指向零的時(shí)候才可以進(jìn)行拆除工作。在將注漿設(shè)備拆除以后，工作人員應(yīng)該將注漿鉆桿提到地面上，讓注漿逐漸的凝固。通常情況下，工作人員可以養(yǎng)護(hù)水泥漿24h才能夠進(jìn)行掃孔，時(shí)間一定要恰到好處，不可以過長，也不可以太短，掃孔之后就可以進(jìn)行壓水試驗(yàn)了。假如返水的情況是正常的，那么就可以看出注漿的工作是成功的，假如不能夠進(jìn)行順利地返水，那么就可以看出注漿是存在某些問題的，工作人員必須要對其進(jìn)行重新的注漿，一直到返水成功。

6 結(jié)束語

總而言之，想要確保工程項(xiàng)目的順利實(shí)施，就應(yīng)該找到防塌的相關(guān)措施，在實(shí)際工程項(xiàng)目中，工作人員除了可以運(yùn)用巖心鉆探水泥注漿護(hù)壁防塌的辦法，還有很多的解決措施可以在鉆探中運(yùn)用。人們在進(jìn)行深孔鉆進(jìn)的時(shí)候，泥漿的作用非常大。泥漿擁有很多的特點(diǎn)，它粘度、密度、切力都比較低，不過它卻是高分散，泥漿不但能夠提升孔壁的穩(wěn)定性，還可以提升深孔鉆進(jìn)的效率。除此之外，泥漿還可以避免產(chǎn)生結(jié)構(gòu)在鉆桿內(nèi)部出現(xiàn)的情況。泥漿護(hù)壁堵漏有很多的優(yōu)點(diǎn)，例如灌注工藝不復(fù)雜等，也是因?yàn)樗羞@樣的優(yōu)勢，所以它在坍塌防陷這方面的運(yùn)用比較廣。因此，水泥注漿的辦法是巖心鉆探水泥注漿護(hù)壁防塌的重要手段之一。

[1]孫宜陽.討論巖心鉆探水泥注漿護(hù)壁防塌的問題及對策[J].河南科技2014（11）.

[2]陳明義.護(hù)壁堵漏水泥漿的改性以及灌注問題的探討[J].西部探礦工程2014（06）.