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《煤矿井巷工程施工标准》GB/T50511-2022
住房和城乡建设部
实施时间:2023-02-01
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5.3 钻井法施工
5.3.1 钻井法可用于各种含水的冲积层,也可用于中等硬度岩层。
5.3.2 井筒检查孔应布置在钻井断面外,且与井筒中心距离不应超过25m。
5.3.3 钻井井筒进入不透水稳定岩层深度不应小于10m。
5.3.4 钻井的偏斜及测井次数应符合下列规定:
    1 钻井的偏斜应符合下列规定:
        1)钻进深度不大于300m时,偏值不得大于240mm;钻进深度大于300m时,偏斜率不得大于0.8‰;
        2)最后一级钻孔的有效断面应满足井壁下沉要求。
    2 钻进测井应采用超声波测井仪,测井次数应符合下列规定:
        1)超前钻孔钻至风化带底层时应测井1次,岩石每隔50m~80m测井1次,遇倾角大于20°的岩层,应每隔10m~20m测井1次;钻完设计深度后,应进行终孔测井;
        2)各级扩孔测斜次数应根据前一级扩孔的偏斜情况确定,但不得少于1次;终孔测斜不应少于2次;
        3)测井选点应沿井筒的纵、横断面均匀布置,每个水平测点不应少于4个;当偏斜值大于规定时,应纠偏后再继续钻进。
5.3.5 锁口内径应大于最大钻井直径0.4m,锁口深度应大于4m,且进入稳定地层中3m以上,遇特殊情况应采取专门措施加固地层。
5.3.6 钻井机钻进应符合下列规定:
    1 采用减压钻进的总钻压不宜超过钻头在泥浆中重量的60%,在地层变层处不得大于40%;
    2 砂层中钻进用钻头外缘的旋转切线速度,应符合设计要求;
    3 应安装钻进参数监控仪;
    4 每隔7d~10d应起钻检查钻头、中心管、导向器、钻杆的状态及损耗程度;
    5 钻井期间,应封盖井口,并应采取防坠措施。
5.3.7 钻井泥浆参数应根据钻进地层确定,在稳定岩层中可采用清水钻进,在其他地层钻进时,钻井泥浆应符合下列规定:
    1 泥浆参数应按不同的施工条件选用下列参数:
        1)密度为1.15g/cm³~1.30g/cm³;
        2)黏度为18s~30s;
        3)失水量采用气压测量时,不大于30mL/30min;
        4)含砂量不大于3%;
        5)pH为7.5~8.5;
        6)泥皮厚度为1.0mm~2.0mm;
        7)稳定性小于或等于0.003。
    2 泥浆沉淀池及泥浆沟槽施工应符合下列规定:
        1)沉淀池的布置应避开工业场地建筑物基础的位置,废弃泥浆宜利用永久排矸场等地排放或采取废浆处理等措施,泥浆的排放和固化应满足环保要求;
        2)泥浆沉淀池的容积不宜小于400m³;
        3)泥浆沉淀池底面、挖掘机道、排矸场应采用毛石铺底,200mm厚的C25混凝土铺满;
        4)回浆沟槽坡度不宜小于1%。
    3 钻进时,井筒内泥浆浆面应高于地下静水位0.5m,且不宜低于临时锁口1m,井口应安装泥浆高度报警装置。
    4 泥浆管理应设专人负责,泥浆参数应每2h检测1次,并及时调整。
    5 当钻进漏失地层前,应储备备用泥浆和堵漏剂。
    6 当停钻时间较长时,应每隔2d~3d进行1次泥浆循环,以防止泥浆沉淀。
5.3.8 井壁预制应符合下列规定:
    1 钢筋混凝土井壁的施工应按现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204有关规定执行。
    2 制作井壁的工作平台(或基础)应坚固,平面的水平允许偏差应为5mm。
    3 钢筋混凝土井壁宜采用钢模板施工(井壁底除外)。
    4 钢板圆筒质量应符合下列规定:
        1)几何尺寸:钢板筒内直径允许偏差应为0mm~10mm,垂直度不得大于0.8‰;上下水平两端面允许偏差应为±3mm,内外圆筒同心度应小于6mm;
        2)钢板拼接,焊缝的强度应大于母材强度,焊缝应饱满,并应无砂眼和裂缝、不漏水。
    5 钢板圆筒应在现场组装。
    6 预留连接钢板的井壁应在井壁相应位置设置标志。
5.3.9 井壁的漂浮下沉应符合下列规定:
    1 应根据终孔测量的数据,测绘出终孔有效圆断面图,有效圆的直径应符合下式要求:
式中:D——终孔有效圆的直径(m);
          D1——预制井壁的最大外径(m);
          d——充填管的最大外径(m);
          K——直径富余量(m),取0.3m。
    2 下沉井壁前,应按设计要求调整泥浆参数。
    3 下沉井壁时,井筒内配重水的加量,应按泥浆对井壁的浮力确定,当井壁被卡,不下沉时,应停止加水进行处理,不应强迫井壁下沉;井壁下沉时井壁上沿应高出泥浆面1.5m以上。
    4 井壁连接的节间空隙,应用楔铁垫牢,内外侧上下法兰盘的间隙,应用扁钢或钢筋填实焊严,并应注入结石率不小于95%的浆液。
    5 钢板复合井壁的内侧钢板,应进行防腐蚀处理并预留泄水孔。
    6 预埋井筒装备连接板的井壁,下沉时应按规定方位连接。
    7 井壁下沉到预定的深度,应测量井筒偏斜,应经检查符合规定,并应采取定位、防浮、防失稳措施后再进行壁后充填。
5.3.10 壁后充填应符合下列规定:
    1 井筒底向上50m的第一段高的壁后充填,当井筒深度大于300m时宜选用内管法充填,充填应在井壁下沉到底后7d内进行。
    2 外管充填的充填管应沿井壁外缘均匀布置,当井壁外径大于4m时,宜布置3趟~6趟管路,管径不应小于60mm。
    3 充填材料应符合下列规定:
        1)井壁底向上50m,基岩和冲积层交界面上、下各15m处及井壁外侧为钢板结构等部位,应用水泥浆等胶结材料充填;
        2)井筒的其他部位可用片石、石碴、碎石等粗骨料和水泥浆等材料间隔充填,每个充填段高不宜大于100m;
        3)接近地表部位的充填高度与充填材料应按设计规定施工;
        4)充填用水泥浆的密度不得低于1600kg/m³。
    4 充填应采用一管一泵工艺,充填应连续进行,外管充填时充填管下端埋入水泥浆的深度不应小于3m。
    5 当第一段高充填时,井筒内所加的配重水量和井壁的总重量,应大于泥浆和未凝固的水泥浆所产生的浮力。
    6 后一段高的充填应在前一段高充填的水泥浆达到初凝后进行。
    7 当外管充填遇有断管、堵管时,应及时处理,并应补充充填。
5.3.11 壁后充填结束后,应进行质量检查,并应符合下列规定后再开凿马头门或破井壁底掘进:
    1 最下面一个充填段高充填量不应少于测算值的90%,其他充填段高充填量不应少于测算值的80%;
    2 钻全深时,自马头门或井壁底向上30m范围内,应每隔5m沿井筒圆周等距布置检查孔,每层检查孔数量不宜少于6个,邻近马头门或井壁底处,应增加检查孔数量,上下层的孔位应错开布置,孔深穿过壁后进入充填层的厚度不应少于100mm,且不应超过充填层厚度的1/2;
    3 经检查孔检查,应无喷浆和喷水现象或检查孔有少量泥浆,或检查孔有少量泥浆短暂外喷,但单孔出浆量应小于0.1m³,或出清水量应小于0.5m³/h时,经24h水量不继续增加者,可不补注浆;当单孔出水量大于0.5m³/h,或钻孔持续喷浆时,应重新补注浆,注浆压力不应大于注浆处静水压力的1.6倍;
    4 所有检查孔均应封孔;
    5 钻检查孔时,应采用具有防止壁后泥浆压力顶钻、喷浆的安全机具,并应制订安全技术措施。
5.3.12 破井壁底或开凿马头门采用爆破作业时,应编制施工作业规程或施工技术措施。
5.3.13 壁后充填结束后,应测出井筒的有效圆直径及中心坐标。井筒排水后,应实测出井筒的有效圆直径及中心坐标值,并绘制井筒纵、横断面图。
5.3.14 井筒改绞、开凿马头门、破井壁底等工程应编制施工组织设计。
5.3.16 钻井与建井工程的接替应符合下列规定:
    1 钻井场地的机具、器材等拆迁,应与壁后充填工作同时进行;
    2 井筒转入巷道掘进或井筒延深的施工设计、器材供应等筹备工作,应在钻井工程完工前准备就绪;
    3 井筒转入巷道施工或井筒延深时所需的安装联锁工程,应在充填工程完工后立即进行。
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