潜孔锤跟管钻进技术在应急抢险中的应用

笏山金矿抢险救援6号钻孔快速准确中靶施工技术
钟明
【期刊名称】《钻探工程》
【年(卷),期】2022(49)4
【摘要】笏山金矿发生事故后,我单位按应急救援指挥部的要求施工了6号救援钻孔。

针对该矿区花岗岩硬度高,地层岩石破碎,以及地层含水丰富等特点,从设备安装到施工工艺及操作流程,制定了一套完整的施工技术方案。

从而避免了误工误时,避免了救援过程中次生事故的发生。

全孔采用气动潜孔锤钻进,合理调整钻进参数,不但解决了花岗岩地层进尺慢、钻效低的问题,还确保了钻孔一次性进入预定靶区,施工中做到了“稳、准、快”,最终圆满完成了救援孔的施工任务。

【总页数】6页(P131-136)
【作者】钟明
【作者单位】山东省煤田地质局第一勘探队
【正文语种】中文
【中图分类】P634.7
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——以栖霞笏山金矿爆炸事故救援报道为例5.山东笏山矿难3号救援钻孔施工技术
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空气潜孔锤取心跟管钻进技术一、基本概况空气潜孔锤取心跟管钻进技术针对河床、滑坡、等堆积地层，采用空气钻进而研发的一种钻探新方法，具有钻进速度快、取心质量好、不破坏植被和不影响地层稳定性等优势；主要用于浅部地质钻探（绿色钻探、砂卵砾石层钻探等），水利水电、滑坡等工程地质勘察领域。

该技术通过“优质、高效”的途径，解决了各种堆积地层的岩心质量较差和钻进效率较低等问题；可“以钻代槽”，避免槽探对植被的破坏。

二、技术主要内容空气潜孔锤取心跟管钻进技术采用风动钻进原理，将基础工程中的潜孔锤跟管钻进与岩心钻探领域的回转取心钻进组合，通过优化结构，优势互补，形成一种取心质量好、钻进速度快的钻进新方法，为工程地质勘察提供有效的技术手段。

其核心技术是潜孔锤取心跟管钻具。

图1 空气潜孔锤取心跟管钻具空气潜孔锤取心跟管钻进技术主要由中心取心钻具、套管靴总成组成。

前者执行取心钻进任务，并随钻带动后者跟进套管；后者执行推动套管随钻向孔底延伸，实现随钻跟管钻进。

整套钻具结构简单，使用简便。

中心钻具属于可提升部分，完成取心钻进回次后，可随钻杆被提到地表。

套管靴总成由套管钻头等三个零件组成。

该总成直接连接在套管下端，由中心钻具带动套管钻头旋转，承担跟管任务，钻孔施工期间，始终留在孔内隔离孔壁。

空气潜孔锤取心跟管钻进技术钻进原理：回转取心钻具，进行冲击取心钻进；同时，通过传扭副带动套管钻头回转，使其保持同步冲击回转钻进，并靠承传压付使套管向孔底延伸，而套管不回转。

钻进回次结束，直接将中心取心钻具提到地表进行取心，而管靴总成仍留在孔内；加长套管后，再将钻具下到孔底并与套管靴总成自动连接，可进行下一回次钻进。

表1 潜孔锤取心跟管钻具规格及其主要技术指标钻具名称 Φ127取心跟管钻具Φ146取心跟管钻具Φ168取心跟管钻具钻具规格/mm Ф127 Φ146 Ф168钻孔直径/mm Φ132 Φ152 Ф176岩心直径/mm Ф54.5 Φ67 Ф75跟进套管/mm Ф127 Φ146 Ф168钻头类型 球齿合金钻头 球齿合金钻头 球齿合金钻头钻具长度/mm 1570（外管1米）2570（外管2米）1525（外管1米）2525（外管2米）1710（外管1米）三、重要意义及应用情况1、成果的重要意义现阶段及相当长时间，我国高原等植被脆弱地区地质勘探，铁路等基础设施，水利水电和滑坡等工程地质勘察，其各种堆积地层钻探工作量巨大；“一带一路”向外延伸沿线的铁路、公路等基础设施建设，也将有巨大的工程地质勘察工作，该技术具有巨大市场，应用前景非常广阔。

潜孔锤偏心跟管钻进技术在砂卵石地层的应用摘要：砂卵石地层是钻探中常见的复杂地层，在该地层快速成孔的技术一直困扰着钻探人员。

通过分析目前砂卵石地层常用的钻进方法，提出用潜孔锤偏心跟管钻进技术在该地层快速钻进成孔。

理论结合实践证明，该技术在砂卵石地层能够快速成孔，并具有广阔的应用前景。

关键词：潜孔锤；跟管钻进；砂卵石地层1.砂卵石地层钻进技术现状砂卵石地层复杂，分布无规律，结构松散变化大，粒径不一，常有粒径20～30cm的漂石，甚至有粒径1m以上的大孤石，架空现象严重，透水性强。

在钻进过程中总会遇到钻进难和护壁难等难题[1－4]。

1.1锤击跟管硬质合金取芯钻进技术[5]该技术通常采用硬质合金和钢粒钻进，吊锤击打套管跟进。

当孔壁坍塌影响钻进或钻遇大孤石时，采用孔内爆破技术进行爆破。

该方法的缺点是钻进效率低、取芯率低和孔故率高。

1.2金刚石取芯钻进技术该技术在砂卵石地层钻进时，通常以植物胶作为冲洗液配合金刚石钻头钻进和用单动双管取芯钻具取芯。

该技术能够提高取芯质量、提高钻进效率和降低孔故率。

但在水敏性地层和极破碎等复杂地层钻进效果较差。

1.3冲击钻进、粘土护壁法该方法利用钻头的冲击挤密和孔内填加粘土的办法,可有效护壁,保证孔壁稳定。

但是一般钻孔直径较大，效率较低，且孔内遇水或孔隙较大时，孔壁不稳定，钻进效果较差。

1.4空气潜孔锤跟管钻进技术空气潜孔锤跟管钻进技术是一种钻进、排渣和护壁同时进行的钻进技术，可以较好的解决护壁问题，具有地层适应性强、钻进效率高、孔壁稳定的优点。

近年来已广泛应用于砂卵石地层钻进。

其有同心跟管钻进和偏心跟管钻进两种方式。

目前应用较多的为空气潜孔锤偏心跟管钻进。

通过对比分析，使用空气潜孔锤偏心跟管钻进技术能较好的解决在砂卵石地层快速成孔的问题。

2.空气潜孔锤偏心跟管钻进原理以单偏心潜孔锤偏心跟管钻具为例[6]说明其跟进原理，跟管钻具结构见图1。

钻进时，压缩空气经钻杆进入冲击器，推动冲击器的活塞做高频冲击导正器的往复运动，冲击器通过导正器将冲击波和钻压传递给中心钻头和偏心钻头以破碎孔底岩石。

潜孔锤成孔送管管棚施工技术在隧道施工中的应用【摘要】本文以晋宁隧道下穿昆玉高速公路，管棚超前支护施工的技术控制为例，着重阐述了隧道下穿高速公路，潜孔锤成孔送管管棚施工技术在隧道管棚施工中的应用，希望能对今后同类工程施工有一定的参考价值。

【关键词】隧道施工；潜孔锤成孔；管棚1.工程概况1.1工程设计晋宁隧道全长2025米，进口里程D2K42+930，位于晋宁县昆阳镇渠东里村，出口里程D2K44+955，位于晋宁县上蒜镇三多村。

隧道所处位置属滇中高原丘陵-中低山区剥蚀、溶蚀地貌，地形略有起伏，丘槽相间。

隧道于D2K43+295～D2K43+355段下穿昆玉高速，该处隧道埋深46m，采用双侧壁导坑法施工，设一环Φ159mm高精度定向大管棚（壁厚8mm）超前支护，钢管长度60m，钢管环向间距0.4m，共43根。

该段采用全环I22b工字钢钢架加强支护，钢架纵向间距0.5m；隧道于D2K43+375～D2K43+405段下穿S102省道，该处隧道埋深43m，设计采用双侧壁导坑法施工，设一环Φ159mm大管棚（壁厚8mm）超前支护，钢管长度40m，钢管环向间距0.4m，该段采用全环I22b工字钢钢架加强支护，钢架纵向间距0.5m。

1.2工程地质该段岩层为，黄褐色、灰白色薄～中层状泥质板岩夹炭质板岩，弱～强风化，局部呈砂土状；节理裂隙发育，岩体破碎、松散，层间结合差，层面节理面上有铁质侵染，掌子面稍湿，围岩完整性、稳定性差。

岩层产状St=95°∠43°。

1.3现场施工情况晋宁隧道进口掌子面里程D2K43+295，隧道进尺340m，仰供里程D2K43+276.5，进尺321.5m，二衬里程D2K43+254.5，进尺299.5m，仰供距掌子面距离18.5m，二衬距掌子面距离40.5m。

现场已按设计完成管棚工作室及管棚工作室加强支护工作。

2.施工方案根据现场地质条件，该管棚施工宜采用潜孔锤冲击成孔后再送管的施工方法，即利用风动力驱动潜孔锤冲击器震动冲击，利用水平钻机及特制钻杆先打设水平孔，水平孔形成后，，再将管棚钢管送入孔内达设计长度，然后进行注浆加固围岩的施工方法。

偏心跟管钻进成孔技术在复杂地层中的应用发布时间：2023-06-09T03:48:50.577Z 来源：《新型城镇化》2023年11期作者：黄亮[导读] 在滑坡治理工程中，特别是应急抢险工程，具有占用资源多、施工工期紧、作业难度大、造价成本高等特点。

而非开挖式微型桩具有桩位布置灵活、施工进度快、适用性强、可在狭窄作业面施工、工程造价低等特点，特别是对于抢险加固工程可以争取宝贵的时间。

浙江省隧道工程集团有限公司杭州市 310030摘要：本文依托项目实际，介绍了偏心跟管钻进技术在复杂地层非开挖式微型桩成孔施工中的应用，该技术的成功应用，保证了复杂地层中的非开挖微型桩施工质量，加快了施工进度，取得了良好的效果。

关键词：偏心跟管钻进；非开挖式微型桩；复杂地层1 引言在滑坡治理工程中，特别是应急抢险工程，具有占用资源多、施工工期紧、作业难度大、造价成本高等特点。

而非开挖式微型桩具有桩位布置灵活、施工进度快、适用性强、可在狭窄作业面施工、工程造价低等特点，特别是对于抢险加固工程可以争取宝贵的时间。

滑坡地质条件本身就比较复杂，其中许多工程，特别是公路高位滑坡加固工程经常涉及到土石结合物、破碎软岩等复杂地层，在此类地层中施作微型桩，成孔就成为最为关键、最棘手的难题之一。

33省道（浒溪线）奉化段公路穿越四明山山区，地形高差大，地质情况复杂多变，其中LK2+400边坡治理高度将近143m，上部为高位滑坡体，下部为塌方体，上部滑坡体采用非开挖式微型桩替代原设计抗滑桩加固，由于边坡所在地段地质条件差，施工时成孔难度很大，本文就成孔施工技术作详细阐述，以利于今后治理同类的滑坡。

2 工程概况2.1 工程环境情况工程位于亚热带雨林地带，受海洋的影响，全年气候温暖湿润，四季分明，雨量充足，开挖前为毛竹林覆盖，毛竹根系较浅，不利于滑坡的稳固，反而增加了滑坡体荷载，且东侧坡面存在渗水点，在雨季雨水充沛，有部分地表雨水渗入较大的节理裂隙及破碎带中，沿节理裂隙向坡下部渗透过程中，产生孔隙水压力，并冲刷、溶解和软化结构面中的充填物，使结构面进一步软化、贯通，致使结构面软化、抗剪强度降低，成为导致边坡不稳定的因素之一。

技术平台空气潜孔锤跟管钻进工艺在某矿探放老空水顺煤层钻孔施工中的应用时 晓（平顶山天安煤业股份有限公司勘探工程处，河南 平顶山 467099）摘 要：本文主要介绍了空气潜孔锤跟管钻进工艺在平煤股份公司某矿探放老空水中的实际应用，总结了操作中的技术要点，分析了存在的问题，提出了建议，为在井下探放老空水顺煤层钻孔钻进中的应用和推广提供了经验。

关键词：空气潜孔锤；跟管钻进；探放；老空水；应用1 概述跟管钻进技术已发展成为对付复杂地层钻进的一种有效方法，在河南省已广泛应用到了水文水井钻探施工、金矿勘探、煤层气施工、抗旱救灾、地质灾害治理工程等领域中。

然而该技术却未被广泛应用于井下探放老空水钻孔施工中。

2013年，我单位承担了平煤股份公司某矿的探放老空水施工任务，采用空气潜孔锤跟管钻进工艺，成功穿越了采空区，圆满完成了4个探放老空水顺煤层钻孔的钻凿施工任务。

2 工程概况平煤股份公司某矿采用倾斜分层走向长臂下行垮落法开采己15-17煤层。

其中己15-17-12092采面位于该矿己二采区东翼，北临已回采完毕的己15-17-12091采面风巷，南跨过已回采完毕的己15-17-12111采南风巷，作面可采走向长876m，倾斜宽129m，煤层揭露平均厚度2.5m，平均倾角25°。

该采面风上帮距己15-17-12091采面风巷下帮直线距离约41m，距己15-17-12071机巷下帮直线距离约50.5m。

己15-17-12071采面于2007年1月回采完毕，不再维护。

己15-17-12091采面于2008年8月回采完毕，不再维护。

从2013年起，己15-17-12071采空区积水通过断层带渗入到了己15-17-12092风巷，造成己15-17-12092风巷F5点附近巷道顶板淋水，水量约2m3/h，且有增大的趋势。

为确保己15-17-12092采面安全回采，需要在己15-17-12092风巷的适当位置对己15-17-12071采空区积水进行探放。

潜孔锤同心扩孔套跟管钻进施工工法潜孔锤同心扩孔套跟管钻进施工工法一、前言：潜孔锤同心扩孔套跟管钻进施工工法是一种常用于复杂地质条件下的土建施工方法。

本文将介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及一些工程实例。

二、工法特点：潜孔锤同心扩孔套跟管钻进施工工法具有以下特点：先进的设备、高效的作业、适用于多种地质情况、能够保证施工质量和安全。

三、适应范围：该工法适用于复杂地质条件下的土建施工，如岩石、土层等地质条件不同的区域。

四、工艺原理：该工法采用先进的设备和技术，通过对施工工法与实际工程之间的联系进行分析和解释，确保施工的理论依据与实际应用相符。

五、施工工艺：该工法的施工过程分为多个阶段，包括测量、孔位布置、钻孔、套管、锚固、爆破等各个环节。

每个环节都需要遵循严格的操作步骤和安全要求，以确保施工的质量和安全。

六、劳动组织：在施工过程中，需要合理组织施工人员，确保施工进度与质量要求的同时，注意保证劳动者的安全和劳动保护。

七、机具设备：该工法需要使用潜孔锤、扩孔套、跟管钻机等机具设备。

这些机具设备具有高效、稳定的性能，能够满足工地需求。

八、质量控制：为了保证施工质量，需要采取一系列质量控制的方法和措施，如选择合适的机具设备、科学设计施工方案、合理选取工艺参数、进行严格的施工监造等。

九、安全措施：在施工过程中，安全是至关重要的。

需要注意施工过程中的危险因素，并采取相应的安全措施，如设置警示标志、设置安全防护网、进行安全教育培训等。

十、经济技术分析：通过对施工工法的施工周期、施工成本和使用寿命进行分析，可以对工法进行评估和比较，为实际工程提供参考和指导。

十一、工程实例：本文还将通过介绍一些工程实例，展示潜孔锤同心扩孔套跟管钻进施工工法在实际工程中的应用和效果。

综上，潜孔锤同心扩孔套跟管钻进施工工法是一种具有先进性、高效性、适用性的土建施工方法。