反井鉆機導井法施工關鍵技術

反井鉆機在導孔鉆進過程中有時會出現由于塌孔、水壓力不夠、停電等導致孔內石碴滯留堆積后出現卡鉆，或是導孔、擴孔施工過程中鉆桿斷裂后鉆桿、鉆頭滯留在孔內，這些情況處理起來相當困難，并且發生的頻率也較多，屬于反井鉆機導井法施工的難點及重點，在此卓力根據經驗談幾點體會。

①導孔鉆進過程中的卡鉆

我們采取了幾種方法進行處理，其中一種方法是采取高壓水強行沖孔，在沖孔過程中起動鉆機轉動鉆桿，直至鉆桿轉動提升。另外一種方法是導孔離下下平洞較近的情況下，從下往上人工打導井貫通導孔，貫通后用高壓水沖孔。

②擴孔過程中的掉鉆

在擴孔過程中，由于鉆桿斷裂，如果擴孔鉆頭卡在已擴挖成形的孔內，此時若從下面處理非常危險。所以我們考慮從上面導孔中進行，第一種方法：將鉆桿接上后采取鉆桿對鉆頭施加壓力使其自然墜落至下平洞。第二種方法：在孔口通過鋼絲繩將炸藥送入鉆頭卡住部位，引爆后將鉆頭震落至下平洞。該方法每次炸藥用量控制在5～8kg，對鉆頭不會構成大的損傷。

③導孔施工過程中的鉆桿斷裂

部份長期使用的鉆桿在導孔鉆進及擴孔過程中可能會發生斷裂，反井鉆機單根鉆桿長度為1m，重達180Kg。在鉆桿斷裂后，如果不將鉆桿取出，那么一方面要丟失鉆桿、鉆頭，造成經濟。另一方面還得重新造孔，有些特殊部位還不允許重新造孔。因此如何打撈鉆具成了反井鉆機導井法施工的一個難題。為此我們發明了一種鉆桿打撈器，鉆桿打撈器的原理跟膨脹螺栓原理相同，其上部與鉆桿呈直螺紋連接，下部為椎形套，前進過程中可以直接進入已斷裂鉆桿的內壁，進入內壁后，在打撈器提升過程中椎形套會張開，與斷裂鉆桿內壁緊緊連接，越拉越緊，然后通過打撈器將孔內

鉆桿提升到孔口用夾釬器固定后逐一取出鉆桿。該打撈器一次能提升40噸以上的重量。即能提取200m以上的鉆桿長度。基本能滿足取鉆要求。

附圖1：鉆桿打撈器示意圖

④不良地質地層施工方法

經過實踐，我局總結出以下兩種方法進行不良地質地層施工。

a、循環鉆灌成孔法

我局在小灣左岸砂石系統遇2#豎井、水布埡電站4#引水斜井、4#母線豎井、交通電梯井及三板溪電站的2#、4#引水豎井在鉆孔過程中遇到斷層、裂隙、溶溝、溶槽或軟弱夾層等地質不良段，在鉆進過程中不同程度的出現孔口不返水排碴現象。均采用循環鉆灌成孔法進行處理。具體方法為在現場制備0.4～0.55水灰比的水泥砂漿或泥漿，通過灌漿設備或人工自流輸送漿液的方法進行灌注，利用漿液填充斷層、裂隙、溶溝、溶槽，灌注漿液24小時后即可進行鉆孔施工。這個方法實施較為安全可靠，但由于要反復取鉆、灌漿，對施工進度影響較大。

b、強行成孔法

該方法適合于斷層、裂隙帶范圍不大，且處于豎井及斜井的深孔帶，該方法就是在豎井及斜井孔深超過100m后，在遇到斷層、裂隙后出現孔口不返水時，繼續鉆進并不斷的用泥漿泵向孔內壓水，直至孔口返水。該方法的特點是利用水壓力將鉆孔時的積碴強行通過裂隙、斷層或孔口排除并堵塞裂隙里的滲水通道。我局在三板溪電站、小灣電站豎井施工均采用過該方法，對加快施工進度方面非常有效。

在實際施工中，可根據情況兩種方法均酌情采用。

⑤反井鉆在硬巖施工中的改良，其方法詳見《五、針對水電工程地質情況施工對國產反井鉆機的改良》措施。