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钻孔毕业论文

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钻孔毕业论文

钻探施工技术设计提纲前言:矿区地理、交通位置、矿产种类及钻探施工技术条件。一、施工矿区岩石的主要物理机械特性及可钻性1.钻孔所遇岩石的主要物理机械特性:着重阐明影响钻探施工的主要地质因素,岩石的主要矿物成分及结构、岩层倾角、软硬程度、可钻性、研磨性、节理裂隙发育程度、破碎程度及含水、透水性、涌水、漏水等。2.矿区岩层按可钻性分类。二、钻孔及钻探工作量1.按勘探线及矿段,说明钻孔布置情况及施工顺序。2.按钻孔性质(勘探孔、普查孔、水文孔—…)、钻孔深度、设计开孔角度分类;列表说明各类钻孔数及工作量。见附表1。钻孔角度钻孔个数 设计孔深 650 700 750 800 850 900 水文孔 备注0~100 101~300 301~600 601~1000 工作量(米) 各类岩石进尺表 附表2岩石名称 岩石可钻性 1~3 4~6 7~9 10~12工作量(米) 3.按岩石可钻性等级,将矿区岩石分类,并注明各类岩石工作量各有多少,见附表2 4.水文钻孔的抽水、止水层数及地质要求。5.按钻进方法及钻孔口径分类列出其工作量(米)。三、设备选择及施工安排 1.根据地层条件、钻孔深度、终孔直径、钻进方法确定钻探设备类型:包括钻机、水泵、动力机、钻塔及拧管机、搅拌机、照明发电机的规格及数量。 2.根据岩石可钻性(或定额)、钻进方法及岩层复杂程度合理地计算、确定全年平均台月效率、季度台月效率、钻机开动数等。3.根据平均钻机开动数及设计工作量,按矿区实际施工时间的长短,分季度安排全年钻探施工进度,见附表3。钻探任务安排表 附表3矿区 时间(季) 工作量(米) 开动台月数 平均台效 开动钻机数 备注 一季度 二季度 三季度 四季度 全年 4.供水设计:水源分布,流量变化,选用供水方法及所需供水设备类型,水管规格、数量等。四、工程质量要求分别说明钻孔六项质量指标的具体要求。质量标准以《岩心钻探规程》或合同中的规定为准。 五、钻探技术设计 1.确定钻孔结构,阐明选择钻孔结构的具体依据。根据不同的施工条件、地质设计,绘制典型钻孔结构图。 2.冲洗液与护壁堵漏 (l)粘土的选择及粘土性能的测定; (2)不同地层选用的泥浆类型及性能; (3)泥浆的配制、性能调整的方法,处理剂及润滑剂的使用。(4)仪器配备计划及粘土、处理剂的用量计划。 (5)因地制宜的采用不同的护孔方法:套管的规格、数量、程序等;水泥护孔时水泥的质量要求、类型、性能及灌注方法等。 3.钻进方法 (1)金刚石、硬质合金、钢粒钻进的具体技术要求; (2)钻头的选型及钻进技术参数的确定; (3)分层钻进技术措施。4.保证质量的技术措施 (l)采用的取心方法,取心工具的配备、使用及操作; (2)使用的测斜仪器种类,易斜地层的防斜、治斜措施; (3)写定向钻孔的设计; (4)保证达到六项质量指标的具体技术措施,薄弱环节技术攻关方案和措施。 5.新技术、新方法的推广、试验工作。如有科研项目,应作出专门计划安排。六、安全技术措施:防寒、防火、防洪、防雷电、防坍塌及现场一般的安全技术措施和要求(如同时提交安全生产设计本节可简化)。

常见的钻孔(包括清孔时)问题及处理方法分述如下:坍孔各种钻孔方法都可能发生坍孔问题,坍孔的特征是孔内水位突然下降,孔口冒细密的水泡,出渣量显著增加而不见进尺,钻机负荷显著增加等。、坍孔原因①泥浆相对密度不够及其它泥浆性能指标不符合要求,使孔壁未形成坚实泥皮。②由于出渣后未及时补充泥浆(或水),或河水、潮水上涨,或孔内出现承压水,或钻孔通过砂砾等强透水层,孔内水流失等而造成孔内水头高度不够。③护筒埋置太浅,下端孔口漏水、坍塌或孔口附近地面受水浸湿泡软,或钻机直接接触在护筒上,由于振动使孔口坍塌,扩展成较大坍孔。④在松软砂层中钻进进尺太快。⑤提出钻锥钻进,回转速度过快,空转时间太长。⑥水头太高,使孔壁渗浆或护筒底形成反穿孔。⑦清孔后泥浆相对密度、粘度等指标降低,用空气吸泥机清孔泥浆吸走后未及时补浆(或水),使孔内水位低于地下水位。⑧清孔操作不当,供水管嘴直接冲刷孔壁、清孔时间过久或清孔停顿时间过长。⑨吊入钢筋骨架时碰撞孔壁。、坍孔的预防和处理①在松散粉砂土或流砂中钻进时,应控制进尺速度,选用较大相对密度、粘度、胶体率的泥浆或高质量泥浆。②发生孔口坍塌时,可立即拆除护筒并回填钻孔,重新埋设护筒再钻。③如发生孔内坍塌,判明坍塌位置,回填砂和粘质土(或砂砾和黄土)混合物到坍孔处以上1m-2m,如坍孔严重时应全部回填,待回填物沉积密实后再行钻进。④清孔时应指定专人补浆(或水),保证孔内必要的水头高度。供水管最好不要直接插入钻孔中,应通过水槽或水池使水减速后流入钻中,可免冲刷孔壁。应扶正吸泥机,防止触动孔壁。不宜使用过大的风压,不宜超过倍钻孔中水柱压力。⑤吊入钢筋骨架时应对准钻孔中心竖直插入,严防触及孔壁。 钻孔偏斜各种钻孔方法可能发生钻孔偏斜问题。、偏斜原因①钻孔中遇有较大的孤石或探头石②在有倾斜的软硬地层交界处,岩面倾斜钻进;或者粒径大小悬殊的砂卵石层中钻进,钻头受力不均。③扩孔较大处,钻头摆动偏向一方。④钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷、位移。⑤钻杆弯曲,接头不正。、预防和处理①安装钻机时要使转盘、底座水平,起重滑轮缘、固定钻杆的卡孔和护筒中心三者应在一条竖直线上,并经常检查校正。②由于主动钻杆较长,转动时上部摆动过大。必须在钻架上增设导向架,控制杆上的提引水龙头,使其沿导向架对中钻进。③钻杆接头应逐个检查,及时调正,当主动钻杆弯曲时,要用千斤顶及时调直。掉钻落物钻孔过程中可能发生掉钻落物问题。、掉钻落物原因①掉钻落物原因卡钻时强提强扭,操作不当,使钻杆或钢丝绳超负荷或疲劳断裂。②钻杆接头不良或滑丝。③电动机接线错误,钻机反向旋转,钻杆松脱。④转向环、转向套等焊接处断开。⑤操作不慎,落入扳手、撬棍等物。、预防措施①开钻前应清除孔内落物,零星铁件可用电磁铁吸取,较大落物和钻具也可用冲抓锥打捞,然后在护筒口加盖。②经常检查钻具、钻杆、钢丝绳和联结装置。、处理方法掉钻后应及时摸清情况,若钻锥被沉淀物或坍孔土石埋住应首先清孔,使打捞工具能接触钻杆和钻锥。糊钻和埋钻糊钻和埋钻常出现于正反循环回转钻进中,糊钻的特征是在细粒土层中钻进时进尺缓慢,甚至不进尺出现憋泵现象。预防和处理办法:对正反循环回转钻,可清除泥包,调节泥浆的相对密度和粘度,适当增大泵量和向孔内投入适量砂石解决泥包糊钻,选用刮板齿小、出浆口大的钻锥;严重糊钻,应停钻,清除钻渣。对钻杆内径、钻渣进出口和排渣设备的尺寸进行检查计算。扩孔和缩孔扩孔比较多见,一般表局部的孔径过大。在地下水呈运动状态、土质松散地层处或钻锥摆动过大,易于出现扩孔,扩孔发生原因与坍孔相同,轻则为扩孔,重则为坍孔。若只孔内局部发生坍塌而扩孔,钻孔仍能达到设计深度则不必处理,只是混凝土灌注量大大增加。若因扩孔后继续坍塌影响钻进,应按坍孔事故处理。缩孔即孔径的超常缩小,一般表现为钻机钻进时发生卡钻、提不出钻头或者提外鸣叫的迹象。缩孔原因有两种:一种是钻锥焊补不及时,严重磨耗的钻锥往往钻出较设计桩径稍小的孔;另一种是由于地层中有软塑土(俗称橡皮土),遇水膨胀后使孔径缩小。各种钻孔方法均可能发生缩孔。为防止缩孔,前者要及时修补磨损的钻头,后者要使用失水率小的优质泥浆护壁并须快转慢进,并复钻二三次;或者使用卷扬机吊住钻锥上下、左右反复扫孔以扩大孔径,直至使发生缩孔部位达到设计要求为止。对于有缩孔现象的孔位,钢筋笼就位后须立即灌注,以免桩身缩径或露筋.梅花孔(或十字孔)常发生在以冲击锥钻进时,冲成的孔不圆,叫做梅花孔或十字孔。、形成原因①锥顶转向装置失灵,以致冲锥不转动,总在一个方向上下冲击。②泥浆相对密度和粘度过高,冲击转动阻力太大,钻头转动困难。③操作时钢丝绳太松或冲程太小,冲锥刚提起又落下,钻头转动时间不充分或转动很小,改换不了冲击位置。④有非匀质地层,如漂卵石层、堆积层等易出现探头石,造成局部孔壁凸进,成孔不圆。、预防办法①应经常检查转向装置的灵活性,及时修理或更换失灵的转向装置。②选用适当粘度和相对密度的泥浆,并适时掏渣。③用低冲程时,每冲击一段换用高一些冲程冲击,交替冲击修整孔形。④出现梅花孔后,可用片、卵石混合粘土回填钻孔,重新冲击。卡锥常发生在以冲击锥钻进时。、原因①钻孔形成梅花形,冲锥被狭窄部位卡住。②未及时焊补冲锥,钻孔直径逐渐变小,而焊补后的冲锥大了,又用高冲程猛击,极易发生卡锥。③伸入孔内不大的探头石未被打碎,卡住锥脚或锥顶。④孔口掉下石块或其它物件,卡住冲锥。⑤在粘土层中冲击冲程太高,泥浆太稠,以致冲锥被吸住。⑥大绳松放太多,冲锥倾倒,顶住孔壁。 、处理方法①当为梅花卡钻时,若锥头向下有活动余地,可使钻头向下并转动直径较大方向提起钻头。也可松一下钢丝绳,使钻锥转动一个角度,有可能将钻锥提出。②卡钻不宜强提以防坍孔、埋钻。宜用由下向上顶撞的办法,轻打卡点的石头,有时使钻头上下活动,也能脱离卡点或使掉入的石块落下。③用较粗的钢丝绳带打捞钩或打捞绳放进孔内,将冲锥勾往后,与大绳同时提动,或交替提动,并多次上下、左右摆动试探,有时能将冲锥提出。④在打捞过程中,要继续搅拌泥浆,防止沉淀埋钻。⑤用其它工具,如小冲锥、小掏渣筒等下到孔内冲击,将卡锥的石块挤进孔壁,或把冲锥碰活动脱离卡点后,再将冲锥提出。但要稳住大绳以免冲锥突然下落。⑥用压缩空气或高压水管下入孔内,对准卡锥一侧或吸锥处适当冲射一些时候,使卡点松动后强行提出。⑦使用专门加工的工具将顶住孔壁的钻头拨正。⑧用以上方法提升锥无效时,可试用水下爆PO提锥法。将防水ZHA药(小于1kg)放于孔内,沿锥的滑槽放到锥底,而后引爆,震松卡锥,再用卷扬机和链滑车同时提拉,一般是能提出的。外杆折断常见于旋挖转钻机。、折断原因①用水文地质或地质钻探小孔径钻孔的钻杆来作桥梁大孔径钻孔桩用,其强度、刚度太小,容易折断。②钻进中选用的转速不当,使钻杆所受的扭转或弯曲等应力增大,因而折断。③钻杆使用过久,连接处有损伤或接头磨损过甚。④地质坚硬,进尺太快,使钻杆超负荷工作。⑤孔中出现异物,突然增加阻力而没有及时停钻。、预防和处理①不使用弯曲严重的钻杆,要求各节钻杆的连接和钻杆与钻头的连接丝扣完好,以螺丝套连接的钻杆接头要有防止反转松脱的固锁设施。②钻进过程中应控制进尺速度。遇到坚硬、复杂的地质,应认真仔细操作。③钻进过程中要经常检查钻具各部分的磨损情况和接头强度是否足够。不合要求者,及时更换。④在钻进中若遇异物,须以处理后再钻进。⑤如已发生钻杆折断事故,可按前述打捞方法将掉落钻杆打捞上来。并检查原因,换用新或大钻杆继续钻进。钻孔漏浆、漏浆原因①在透水性强的砂砾或流砂中,特别是在有地下水流动的地层中钻进时,稀泥浆向孔壁外漏失。②护筒埋置太浅,回填土夯实不够,致使刃脚漏浆。③护筒制作不良,接缝不严密,造成漏浆。④水头过高,水柱压力过大,使孔壁渗浆。、处理办法①凡属于第一种情况的回转钻机应使用较粘稠或高质量的泥浆钻孔。冲击钻机可加稠泥浆或回填粘土掺片石、卵石反复冲击增强护壁。②属于护筒漏浆的,应按前述有关护筒制作与埋设的规范规定办理。如接缝处漏浆不严重,可由潜水工用棉、絮堵塞,封闭接缝。如漏水严重,应挖出护筒,修理完善后重新埋设。 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------12.钻孔桩断桩常见事故及处理首批混凝土封底失败事故原因和预防措施⑴导管底距离孔底大高或太低。原因:由于计算错误,使导管下口距离孔底太高或太低。太高了使首批砼数量不够,埋不了导管下口(1m以上)。太低了使首批砼下落困难,造成泥浆与混凝土混合。预防措施:准确测量每节导管的长度,并编号记录,复核孔深及导管总长度。也可将拼装好的导管直接下到孔底,相互校核长度。⑵首批砼数量不够。原因:由于计算错误,造成首批砼数量不够,埋管失败。预防措施:根据孔径、导管直径认真计算和复核首批砼数量。⑶首批混凝土品质太差。原因:首批砼和易性太差,翻浆困难。或坍落度太大,造成离析。预防措施:搞好配合比设计,严格控制混凝土和易性。⑷导管进浆。导管密封性差,在首批砼灌注后,由于外部泥浆压力太大,渗入导管内,造成砼与泥浆混和。处理办法首批混凝土封底失败后,应拨出导管,提起钢筋笼,立即清孔。供料和设备故障使灌注停工事故原因和预防措施原因:由于设备故障,混凝土材料供应问题造成停工较长时间,使混凝土凝结而断桩。预防措施:施工前应做好过程能力鉴定,对于部分设备考虑备用;对于发生的事故应有应急预案。处理方法⑴如断桩距离地面较深,考虑提起钢筋笼后重新成孔。⑵如断桩距离地面较浅,可采用接桩。⑶如原孔无法利用,则回填后采取补桩的办法。灌注过种中坍孔事故原因和预防措施原因:由于清孔不当、泥浆过稀、下钢筋笼时碰撞孔壁、致使在灌注过程中发生坍孔。预防措施:详见第节。处理办法⑴如坍孔并不严重,可继续灌注,并适当加快进度。⑵如无法继续灌注,应及时回填重新成孔。导管拨空、掉管。事故原因和预防⑴导管拨空原因:由于测量和计算错误,致使灌注砼时导管拨空,对管内充满泥浆;或导管埋深过少,泥浆涌入导管。预防措施:应认真测量和复核孔深、导管长度;应对导管埋深适当取保守数值。⑵掉管原因:导管接头连接不符合要求;导管挂住钢筋笼,强拉拉脱等。预防措施:每次拆管后应仔细重新连接导管接头;导管埋深较大时应及时拆管。处理办法⑴混凝土面距离地面较深时应重新成孔。⑵混凝土面距离地面较浅可采取接桩办法。灌注过程中混凝土上升困难、不翻浆。事故原因⑴混凝土供料间隔时间太长,灌注停顿,混凝土流动性变小。⑵混凝土和易性太差。⑶导管埋深过大。⑷在灌注将近结束时,由于导管内混凝土柱高减小,超压力降低。⑸导管外的泥浆及所含渣土稠度增加,相对密度增大。补救措施:⑴提起导管,减少导管埋深。⑵接长导管,提高导管内混凝土柱高。⑶可在孔内加水稀释泥浆,并掏出部分沉淀土。灌注高度不够事故原因和预防原因:测量不准确;桩头预留量太少。预防措施:可采用多种方法测量,确保准确;桩头超灌预留量可适当加大。处理办法挖开桩头,重新接桩处理。-----------------------------------------------------这是我们技术交底总结出来的原创作品,希望您满意。

毕业论文包括以下内容:封面、内容提要与关键词、目录、正文、注释、附录、参考文献。其中“附录”视具体情况安排,其余为必备项目。如果需要,可以在正文前加“引言”,在参考文献后加“后记”。第二、各项目含义(1)封面封面由文头、论文标题、作者、学校名称、专业、年级、指导教师、日期等项内容组成。(2)内容提要与关键词内容提要是论文内容的概括性描述,应忠实于原文,字数控制在300字以内。关键词是从论文标题、内容提要或正文中提取的、能表现论文主题的、具有实质意义的词语,通常不超过7个。(3)目录列出论文正文的一二级标题名称及对应页码,附录、参考文献、后记等对应的页码。(4)正文正文是论文的主体部分,通常由绪论(引论)、本论、结论三个部分组成。这三部分在行文上可以不明确标示。(5).注释对所创造的名词术语的解释或对引文出处的说明,注释采用脚注形式。(6)附录附属于正文,对正文起补充说明作用的信息材料,可以是文字、表格、图形等形式。(7)参考文献作者在写作过程中使用过的文章、著作名录。

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双孔钻模毕业论文

使用钻孔夹具(专用夹具或组合夹具),由钻模板、钻模套保证钻孔的位置精度。

创新设计类1T卷扬机的设计6-C618数控车床的主传动系统设计CA6140车床经济型数控改装设计 CG2-150型仿型切割机的设计PLC控制自动送水系统设计JK5型垂直提升机设计 T6112镗床液压系统设计 Φ1200熟料圆锥式破碎机播种机的设计步进电机控制电路应用设计 21层电梯的控制 ( 电机的选择 人性化控制、舒适设计)垂直提升机吨的设计 糕点切片机 垂直提升机(JM20吨)的设计 桥式起重机20t 设计及控制直线热矿条筛的设计直线振动输送机的设计轻型平动搬运机械手的设计(改进)取料机液压系统的设计双齿辊破碎机的设计送丝机的设计DQL斗轮堆取料机液压系统设计改造 CG2-150型仿型切割机的设计车床的部分改造 C616车床的横向伺服进给单元改造 C650卧式普通车床PLC电气改造 6-C618数控车床的主传动系统设计C616车床的横向伺服进给单元改造CA6140车床经济型数控改装设计PLC控制类C650卧式普通车床PLC电气改造PLC对XA6132型铣床的电气改造 PLC锅炉燃烧自动控制系统 M7475B型磨床的电气控制的PLC改造 T68型卧式镗床的PLC控制 印刷机的自动化(或无人)控制M7475B型磨床的电气控制的PLC改造PLC对XA6132型铣床的电气改造T68型卧式镗床的PLC控制制造、工艺设计类柴油机飞轮专用钻模 包括设备的选择车床整体式箱体的加工 设备选择 典型零件的数控铣床铣削编程与操作设计 其他单片机对步进电机的控制 T6112镗床液压系统设计单色胶印机的改进倒档齿轮自动焊 锅炉燃烧的自动控制(包括料的自动输送) DQL斗轮堆取料机液压系统设计改造LM型立磨液压力的监控系统基于PRO/E的二级减速器的设计及仿真基于PRO/E的绞肉机的设计及仿真基于PRO/E的齿轮轴的设计及齿轮油泵的装配基于PRO/E的齿轮油泵的三维设计

1、题目:设计一个程序实现

自动:通过改变A/D输入端可变电阻来改变,D/A输入检测量大小,进而改变直流电动机的转速。

手动:在键盘上设置两个按键——①直流电动机加速键;②直流电动机减速键。在手动状态下,每按一次键,电动机的转速均按照约定的速率改变。

用显示器显示的数码移动的速度,来及时的形象的跟踪直流电动机转速的变化情况。

2、设计环境

硬件:

1、A/D转换芯片ADC0809;D/A转换芯片DAC0832

2、直流电动机双极性控制:00H ——逆时针转最快,80H ——停止,FFH ——顺时针转最快。

3、显示器采用164串行输入。串入段码地址:0FF06H (D0) 串入时钟地址:0FE04H (D0)

显示器位控地址:0FE02H (D5~D0)

4、键盘列扫描(4×6)。行地址:0FE00H (D3~D0) 列地址:00FE02H (D5~D0)

5、扩展口:CS0——08000H CS1——0A000H CS2——0C000H

一是测量放线准确,二是钻机对位准确,其中最主要的是钻机对位准确,具体措施要根据钻机的型号来确定。

毕业论文设计钻孔桩

关于桥梁钻孔灌注桩基础施工中的问题及防治措施理工论文

摘要: 分析了桥梁钻孔灌注桩基础施工中造成质量事故的影响因素,针对钻孔灌注桩施工方法,从钻孔、清孔、钢筋笼制作安装、灌注水下混凝土等方面进行了论述,以提高桥梁钻孔灌注桩基础的施工质量。同时介绍了解决措施,以减少经济损失,加快整个工程的施工进度。 关键词:桥梁;钻孔灌注桩;施工工艺;控制 混凝土桩基础具有质量好、承载能力高、造价低、施工简便的优点,被广泛应用于桥梁基础工程。桩基施工从钻孔到混凝土灌注的每一个工作环节都需要周密的安排和严谨的操作,尤其是施工准备工作,它直接影响到桩基的工程质量,施工中会出现断桩(全断面夹泥、孔洞)和缺陷桩(离析、蜂窝、缩颈等),它直接影响工程的质量,钻孔灌注桩的施工质量直接影响到上部结构的稳定及围护结构的安全。 一、钻孔施工中常见的事故 1.孔位出现偏差 桩位出现偏差的主要原因在计算桩位坐标时失误,由于施工中测量人员计算错误,审核不细导致出现工程事故,所以在桩位放样前测量人员、工程技术人员一定要仔细核算,确保准确无误。 2.停钻换机造成偏位 桥梁工程地质条件比较复杂,对不同的地质应选择相应的钻机。对第四纪河床冲积层(砂土、粘土、黄土、淤泥)一般采用回旋钻机,对风化岩层、河床砂砾石层一般采用冲击式钻机,对复杂的地质条件(地层不均匀)含大块孤石的砂土层,采用冲击钻与回旋钻配合钻孔或采用地质岩芯钻机,换机中钻机就位偏差造成孔位偏差。 3.塌孔 塌孔在灌注桩施工过程中是经常遇到的事。其特征是孔内水位突然下降,孔口有水泡,出渣量显著增加,进尺困难或不进尺,钻机负荷明显增加,若处理不及时将埋钻或造成废孔。当地区水位变化太大时,采用适当的方法保持水头相对稳定。发现塌孔.判明坍塌位置.分析塌孔原因,针对坍塌的情况采取可行的措施,如果坍塌的水量较小可继续钻孔,回填砂和黏质土混合物到塌孔处以上lm~2m继续钻孔。随时注意坍塌数量的变化。若塌孔不能控制,立刻拆除钻机护筒回填钻孔,重新埋设护筒再钻。由于清孔或钢筋骨架吊入造成塌孔时,应立即停止清孔或将钢筋骨架吊出,利用钻孔机具搅动添加泥浆护壁,同时将坍塌物清理干净,待塌孔稳定后重新清孔和安装钢筋骨架。 二、施工工艺 1.钻孔 (1)采用上海探矿机械厂GPS-20型钻机,正循环施工。调整钻头中心与测放好的桩位中心对中,确保钻机就位时钻杆垂直。 (2)报请监理人员检验,同意之后方可开钻。先启动泥浆泵和转盘,使之空转一段时间,待泥浆输到孔内一定数量后,开始钻进。 刚开始时,进尺应适当控制,在护简刃脚处,应低档慢速钻进,使刃脚处有坚固的泥皮护壁。钻至刃脚下1ITI后,可按土质以正常速度钻进。 (3)钻孔过程中每1h~2h检测一次泥浆指标,注意及时调整,使其符合规范要求。每钻进2m~3m检查孔径、竖直度,同时注意土层变化,与地质资料进行核对,若与勘察设计所提供的地质资料不符,要请示监理工程师和设计代表,经判明后再继续钻孔,合理调整钻进速度与钻压等参数。采用减压法钻进,使钻杆维持垂直状态,钻头回转平稳,减少斜孔、扩孔和弯孔的发生。接、卸钻杆的动作要迅速、安全,争取在尽快时间内完成,以免停钻时间过长,增加沉淀。 (4)钻孔中保持孔内的泥浆面(水头)高度,若突然发生泥浆面降低或升高,应立即将钻头提出孔外,向有关人员汇报,查明原因,分析判断发生的情况后再继续钻进。 2.清孔 (1)钻进达到设计标高后,立即进行终孔检查(孔深、孔径、倾斜度等),符合设计要求后进行第一次清孔。 (2)清孔时必须注意保持水头高度为~,同时必须控制好泥浆指标,避免因泥浆相对密度下降导致塌孔。不得用加深钻孔深度的方式代替清孔。 (3)在导管安装完毕后,再次检查孔内泥浆性能指标和孔底沉淀厚度,如不符合规定,应进行第二次清孔。 三、钻孔灌注桩基础施工中的问题及防治措施 钻孔灌注桩的主要问题、产生原因及相应的防治措施列举如下。 1.桩底地基承载力不足 原因:桩端没有支承在持力层上面。 防治措施:这种情况一般出现在复杂地层,这种地层一般最好取芯检验。如不能钻孔取芯,要参照邻近取芯情况,钻速、泥浆返上的`岩屑及钻进情况(一般钻进至微风化岩时,钻头不蹩钻,主要钻杆振动不很厉害,钻进声音感觉较好)、工程地质资料进行综合考虑。 缩径(孔径小于设计孔径)原因:塑性土膨胀。 防治措施:成孔时应加大泵量,加快成孔速度,快速通过。在成孔一段时间,孔壁形成泥皮,孔壁不会渗水,亦不会引起膨胀。如出现缩径.采用上下反复扫孔的办法,以扩大孔径。 桩底沉渣量过大原因:检查不够认真,清孔不干净或没有进行二次清孔。 防治措施:(1)认真检查,采用正确的测绳和测锤(2)一次清孔后,如不符合要求,要采取措施,改善泥浆性能,延长清孔时间。(3)在下完钢筋笼后,再检查沉渣量,如沉渣量超过规范要求,应进行二次清孔。二次清孔可再利用导管进行,即准备一个接头,一头接导管,一头接胶管,在导管下完后,提离孔底0.4m,在接管上接上泥浆泵直接进行泥浆循环。二次清孔能及时有效保证桩底干净。 2.钢筋笼上浮 原因:(1)当砼灌注至钢筋笼下,若此时提升导管且导管底端距离钢筋笼仅有1m左右的距离时,由于浇注的砼自导管流出后冲击力较大,推动了钢筋笼上浮(2)由于砼灌注钢筋笼且导管埋深 较大时,其上层砼因浇注时间较长,已近初凝,表面形成硬壳砼与钢筋有一定握裹力,如果此时导管底端未及时提到钢筋底部以上砼从导管流出后将以一定的速度向上顶升,同时也带动钢筋笼上移。 防治措施:(1)灌注砼过程中,应随时掌握砼浇注标高及导管埋深,当砼埋过钢筋笼底端2~3m时,应及时将导管提至钢筋笼底端以上(2)当发现钢筋笼开始上浮时,应立即停止浇注,并准确计算导管埋深和已浇砼标高,提升导管后再进行浇注,上浮现象即可消除。 断桩原因:(1)灌注砼过程中,因导管漏水或导管提漏而二次下球也是造成夹泥层和断桩的原因。导管提漏有两种原因:一是当导管堵塞时,一般采用上下振击法,使砼强行流出,但如此时导管埋深很少,极易提漏。二是泥浆过稠,如果估算或测砼面难,在测量导管埋深时,对砼浇注高度判断错误,而在卸管时多提,使导管提离砼面,也就产生提漏.引起断桩:(2)灌注时间过长,而上部砼已接近初凝,形成硬壳,而且随时间增长,泥浆中残渣将不断沉淀,从而加厚了积聚在砼表面的沉淀物,造成砼灌注极为困难,造成堵管与导管拔不上来,引发断桩事故;(3)导管埋得太深,拔出时底部已接近初凝,导管拔上后砼不能及时冲填,造成泥浆填入,引发断桩。 防治方法:(1)认真做好清孔,防止孔壁坍塌;(2)尽可能提高砼浇注速度:一是开始浇砼时尽量积累大量砼,产生极大的冲击力可以克服泥浆阻力。二是快速连续浇注,使砼和泥浆一直保持流动状态,可防导管堵塞:(3)提升导管要准确可靠,灌注砼过程中随时测量导管埋深,并严格遵守操作规程(4)灌注水下砼前检查导管是否漏水、弯曲和缺陷发现问题及时更换。 四、结语 桩基是整个桥梁的命脉所在,是桥梁施工的关键环节,钻孔灌注桩的施工工艺复杂,干扰因素多,施工难度大。在施工中,应结合工程的实际,按照设计文件与施工规范的要求,选取合理的施工工艺,坚持以预防为主的原则,采取有效的措施进行施工控制,及时解决施工过程中出现的各种问题,才能保质保量地完成任务。 参考文献: [1]刘自明.桥梁工程检测

手册[M],北京:人民交通出版社.2001 [2]交通部第一公路工程总公司.公路施工手册:桥涵(上册)[M].人民交通出版社.2000

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(五)护壁泥浆的拌制1、护壁泥浆要用优质泥浆,保持桩孔不坍、不缩,尤其对较厚的填土及淤泥质土要采用优质泥浆。2、在钻进时,由于旋挖钻机为静态泥浆无循环钻进,且成孔速度快,护壁泥皮薄,据地质勘查资料知本场区存在较厚的软塑性粘土层和粉砂地层,易造成缩孔和塌孔的事故,因而钻进时对泥浆性能要求较高。为了满足施工要求,在制作泥浆时,应注意以下几点:(1)膨润土必须充分水化搅拌,保证浆体均匀一致。造浆后应静置24小时之后方可使用,保证膨润土的充分水化,泥浆各项指标符合要求。(2)泥浆絮凝或沉淀过多时,泥浆必须用空压机送风反复搅动,符合要求后才可送入孔内使用,否则势必会造成孔内沉渣过多或其它孔内事故。(3)为了保证安全连续正常施工确保成孔速度、成孔质量及灌注成桩质量,开孔前泥浆总量应达到设计方量的倍左右方可开钻,质检员、技术员要随时观察泥浆性能的变化,及时检测泥浆的性能,不符合设计要求的泥浆禁止送入孔内,钻进时及时足量补充孔内泥浆,防止孔内泥浆落差太大,即泥浆液面深度低于护筒进浆口30cm以下,而造成孔壁坍塌。尤其不允许浆面落到护筒底以下。在雨天施工时,应注意泥浆性能的变化,及时根据实际情况调整泥浆原料的配比。钻机因故停钻时(如机械故障、修理钻具等),要及时向孔内补充泥浆,保持泥浆高度,以保证孔内安全。二次清孔时沉淀池泥浆容量要大,保证清孔时孔内大量泥沙的有效沉淀,使二次清孔达到设计要求,禁止孔内泥浆低于护筒溢浆口。比重 粘度(S) 含砂量(%)~ 16~22 ≤4(4)施工中做好现场泥浆配置、排污、更换工作,设专人进行泥浆管理,保持泥浆比重在~之间。随时跟踪、检查循环池内泥浆比重、粘度,确保钻进需要。泥浆指标如表: (5)对于固相含量过高,比重、粘度超过规定值,不宜稀释处理的废浆应及时排运出场外处理。(6)当地下水位较高时,为保证钻孔过程不坍孔、缩孔,必须保证孔内水头,且要将泥浆比重调大。在钻进过程中,要及时补浆,确保钻进过程中的水头高度。(7)在泥浆池边设好防护安全栏。(8)为了保护环境,钻孔泥浆经沉淀处理合格后将钻渣运往指定地点。(六)钻孔1、准备好以上工作后,请监理工程师现场检查,钻机开始钻进施工。2、由施工经验丰富的同志担任机班长,负责成孔钻进设备的操作,并对机长进行钻进注意事项交底,强调机长对地质状况进行掌握,要求将地质剖面图和柱状图悬挂在操作室,掌握每根桩的地质情况,根据实测深度并对照地层埋深,判断钻进进度,在地层变化处附近,捞取钻渣样品与地质资料核实,以精确控制换层时的钻进参数,确保成孔质量。3、开钻时应慢速钻进,待导向部位或钻头全部进入地层后,方可加速钻进。但是对于加夹层(粉砂层)钻进时,需要调整泥浆比重到左右,并且采取慢速钻进的方法进行施工。4、旋挖机钻进过程中,钻杆要保持垂直状态,严格控制垂直度在规范允许范围之内。5、钻机钻进过程中应采用减压钻进,即钻机的主吊钩始终要承受的钻压不超过钻具重力之和(扣除浮力)的80%。6、要安排专人定时检查孔内泥浆水头高度,发现不足并及时足量补充。钻孔内泥浆水头高度应不低于护筒排浆孔下30cm,并高于地下水位2米。7、合理控制起钻和下钻时速度,避免激动压力和抽吸力对孔壁的影响。 8、在提钻头除土或因故停钻时,应保持孔内具有规定的水位和要求的泥浆相对密度和粘度。处理孔内事故因故停钻,必须将钻头提出孔外。对于地质状况发生大的变化,旋挖钻机不能钻进时,及时更换小钻头试钻,如果还是不能继续钻进,需要换旋转钻机或冲击钻时,立即派人24小时内调用钻机进场,确保孔壁不坍塌,或发生其他以外情况。9、做好钻孔施工记录,记录必须与实际工序同步,真实、齐全、整洁。孔深、钻速、换层特别是持力层应记录清楚。(七)成孔检测及清孔1、钻孔达到设计标高后,对孔深、孔径进行检查,符合规范要求后方可清孔,准备下钢筋笼。孔深采用测绳进行测量,测绳必须经常进行校正、修订,以保证测量准确。孔径采取下探孔器的方法进行检查,探孔器直径为钢筋笼直径+,探孔器的长度为设计直径的4~6倍。成孔深度和孔径不小于设计值,泥浆比重、含砂率及粘度由试验人员在现场进行测定,泥浆比重为~以内,含砂率小于4%,粘度为16~22s,以上均符合要求后,并经监理工程师验收合格后,才允许钻机移位,并准备清孔、下钢筋笼。2、清孔可采用抽浆方法,在清孔排渣时,必须保证孔内水头高度,防止塌孔。清孔后孔底沉渣厚度不大于100mm,合格后在孔底提出泥浆式样进行性能指标试验,试验结果必须符合相关技术标准要求。钻孔桩成桩检测标准序号 项 目 允 许 偏 差1 孔 径 不小于设计孔径2 孔 深 不小于设计孔深3 孔位中心偏差 不大于50mm4 倾 斜 度 不大于1%5 灌注混凝土前孔底沉渣厚度 不大于设计要求(八)钢筋笼制作、安装1、钢筋笼所用钢筋规格、材质及各项性能指标均应符合设计及规范要求,有出厂证明或检验报告单。原材料进场堆放在钢筋底部衬垫枕木上,确保钢筋堆放离地面高30cm,保证底部排水畅通。钢筋放置过程中,需采用彩条布遮盖防雨防尘。现场施焊的焊缝应按规范要求并抽检试验。 2、设专用胎架和施工平台,按照设计图纸将钢筋笼按要求分段制作,加强箍筋间距按≤2m设置。3、钢筋加工严格按照设计图纸和相关技术规范的要求执行,主筋在制作前必须整直,整直后钢筋弯曲度应不大于长度的1%,并不得有局部弯折。主筋一般应尽量用整根钢筋,分段后的钢筋笼主筋接头应互相错开,接头长度内,同一根钢筋不得有两个接头,配置在接头长度内的受力钢筋,其接头截面积占总截面积百分率小于50%(接头长度为35d)。4、成型钢筋笼吊放、运输、安装,应采取预防变形措施,不得产生运输变形。为防止钢筋笼在吊装、运输、安装过程中变形,对钢筋笼加强筋处进行交叉加固,加固方式采取在钢筋笼内加十字撑的方式,并焊接牢固,当钢筋笼安装就位后将其拆除。钢筋笼分节起吊连接时,采用25t或35t汽车吊机大小钩配合起吊,并将吊点处采用扁担加固并起吊,以防止钢筋笼变形。5、按顺序逐节垂直下放钢筋笼,上下节钢筋笼各主筋应对准校正,节段间在孔口采用帮条焊接方式对称施焊,焊接长度满足规范要求。下钢筋笼时间要尽量缩短,并每隔2米在同一截面上按90度对称安置4个钢筋保护筋。6、桩基检测声测管采用Ф51mm热轧无缝钢管,壁厚3mm。安装声测管钢筋笼的要求将声测管伸入桩底部并用薄钢板堵焊,每隔2m用5号铁丝将声测管绑扎在主筋上及在加强钢筋上焊钢筋环固定,将声测管分节焊接,焊缝牢固、饱满,确保声测管不漏水、不泌水。将声测管内灌满水后,将上部用薄钢板堵焊,以防止钻孔泥浆或混凝土砂浆进入声测管而影响桩基检测。声测管焊接时,必须采用小焊条,防止将声测管焊破漏水。7、钢筋笼起吊时,吊点应拴牢并布置合理,使笼子吊起后处于自然铅垂状态,并无明显变形,下吊钢筋笼骨架过程中,不要碰撞孔壁,要采取措施让其沿孔中心垂直插入。在钢筋笼外侧焊设计图纸上的定位钢筋,以保证保护层的厚度。吊放钢筋骨架入桩孔时,均匀下落,保证钢筋笼居中。钢筋笼下到标高后,要检查钢筋笼顶部的中心偏差,使之<5cm,待全部入孔经确认符合要求后,将钢筋笼进行固定,避免下沉和灌注混凝土时上浮。8、钢筋骨架制安精度要求见下表:钻孔桩钢筋骨架制作安装标准序号 项 目 允 许 偏 差1 钢筋骨架在承台内埋置长度 ±100mm2 钢筋骨架直径 ±20mm3 钢筋间距 ±(d为钢筋直径)4 加劲筋间距 ±20mm5 箍筋间距或螺距 ±20mm6 钢筋骨架垂直线 1%(九)下导管、二次清孔1、下导管混凝土灌注导管采用快速卡口垂直提升导管。导管使用前进行试拼、水密承压和接头抗拉试验、长度测量、标码等工作,进行水密试验的试压压力不应小于6kg/cm2。导管内壁应光滑平顺,连接紧直,使用一段时间后,应检查其水密性。导管下孔时,必须加密封圈并抹黄油,保证密封,孔内导管必须丈量准确,满足孔深要求,下端出口处应距孔底20-40cm。吊装时,导管位于井孔中央,避免挂碰钢筋笼,并在灌注前进行升降试验。坚持实行导管使用的检查鉴证制度。提升导管时要掌握每次的提升高度,保证埋入深度2~6m,以免混凝土“洗澡”。卸下的导管要及时冲刷干净,绝不允许在连接处和丝扣处有水泥砂浆残留,并按一定编号放置。2、二次清孔导管就位后,立即进行第二次清孔,清孔采取气举反循环进行清孔,清孔后沉渣必须小于100mm才允许灌注混凝土。清孔时要适当转动和升降导管,以利于孔底边部钻渣清出,并注意空压机的送气量,以满足清出沉渣的要求。取泥浆样测试合格,并经监理共同检测孔底沉渣达标后应立即灌注混凝土,若等待时间过厂则在灌注混凝土前重新测定孔底沉淤厚度。(十)混凝土水下灌注1、桩身混凝土采用商品混凝土、砼搅拌车直接送入仓的方法施工。采用导管法进行水下灌注。2、灌注混凝土前应将灌注机具如储料斗、溜槽、漏斗等准备好。3、水下混凝土灌注必须保证良好的和易性,坍落度18cm~20cm,混凝土到达现场后,现场试验室值班技术员在现在再做坍落度试验。4、采用罐车运输混凝土至现场,直接倒入导管内进行灌注,混凝土接近桩顶时,改用吊斗倾倒以提高漏斗高度。5、灌注时要求首批混凝土方量应能满足导管首次埋置深度≥1m和填充导管底部的需要,具体首批混凝土计算见下式:所需混凝土数量可参考公式: V≥ (H1+H2) + h1式中:V-首斗混凝土方量(m3); D-桩孔直径(m); H1-桩孔底至导管底端间距,一般为;H2-初次导管埋深m,取; d-导管内径m; H-灌注混凝土时孔深度m; h1-桩孔内混凝土达到埋置深度H2时导管内部混凝土柱平衡导管外;根据公式HWr1=h1r2计算,其中r1为泥浆的比重,取;r2为混凝土的比重,取,h1按最大孔深度H计算,即考虑最不利情况。 桩径最大孔深度H布置及V的计算序号 直径(m) 最大孔深的墩位 最大孔深(m) h1(m) 导管直径(m) 首斗砼方量V(m3)1 Z154 Z171 Z140 、混凝土通过砼搅拌车运送到作业地点后,用汽车起重机配合灌注。为了保证混凝土灌注顺利进行,施工中作好下列工作:(1)灌注水下混凝土前,探测孔底沉淀物厚度,如不能满足要求,则要利用导管按反循环法进行再次清孔。(2)砍球前准备足够的混凝土储备量,保证砍球后导管的埋置深度大于1m以上。(3)砍球前,导管距孔底的高度适当,一般取20~40cm。(4)灌注过程中,注意观察导管内混凝土面下降和孔内水位升降情况,及时测量孔内混凝土面高度。(5)导管埋置深度适当,保证埋置深度不大于6m ,且不小于2m。导管提升缓慢,不挂钢筋笼。(6)混凝土灌注到达钢筋笼底部以下约1m时,适当放慢灌注速度,减小混凝土的冲击力,防止钢筋笼上浮。当混凝土上升到钢筋笼底部以上4m左右时,提升导管,使其底口高于钢筋笼底部2m以上,可恢复正常灌注速度。(7)灌注作业连续进行,不得中途停顿,保证整桩在混凝土初凝期内灌注完成。(8)发现问题,及时分析原因,果断采取措施,避免发生断桩事故。(9)混凝土灌注至桩顶以后,超出设计桩顶30~50cm,然后及时将已离析的混合物及水泥浆等清除干净。(10)每桩按照规范要求取试件2~4组,当桩身混凝土达到其设计强度的70%后,检测桩身混凝土的质量。(11)钻孔桩质量控制标准见下表:钻孔灌注桩实测项目项 次 检 查 项 目 规定值或允许偏差值1 混凝土强度(Mpa) 在合格标准内2 桩 位(mm) 群 桩 100 排 架 桩 503 倾 斜 度 1%4 沉淀厚度(mm) 摩 擦 桩 符合设计要求及施工规范 支 承 桩 5 钢筋骨架标高(mm) ±50(十一)桩头处理及检测待桩基混凝土的强度达到设计强度时,处理桩头混凝土至设计标高,对每根桩都进行小应变检测或超声波检测。(十二)钻孔灌注桩施工的注意事项1、钻孔前熟悉图纸,弄清地质情况,根据地质情况确定钻孔的方案方法,对于地质结构为砂层的地层,施工时一定要调整泥浆比重,尽量保证在左右,以使泥浆护壁可以起到保护孔壁的作用。2、钻孔前检查确认孔位地下是否有管线,光缆或其他物体。3、桩轴线的控制:钻机就位施钻时,将钻机底盘调成水平状态,开第一钻时,小心使锥尖对准设计中心,盖上封口板,卡上推钳,试转数圈,用全站仪监控钻杆垂直度,满足要求后,正式开钻,钻进过程中,随时有全站仪监控,保证倾斜度<1/100。4、碰到岩层无法钻进时,需要更换为回旋钻机或冲孔钻机进行施工。在开孔前就配备回旋钻机或冲孔钻机以备急用,以缩短钻孔的停放时间,避免坍孔或缩孔情况发生。5、旋挖钻机在钻进过程中,需要加长钻杆或依据地层更换钻头,在此间歇时间内,需要特别注意孔内情况,以防孔内坍孔。6、在钻孔时,钻机必须配置两套钻头以备更换,在钻进至粉砂层或砂层时,需要特别注意泥浆比重、孔内外水头差等,确保钻进安全、有效的进行。7、在桩基施工时,第一根桩基和第二根计划开钻的桩基要错开,需要跳开相邻桩位的桩基,待对角方向的桩基完毕后才开始施工相邻位置的桩基。8、在终孔和清孔后,应对成孔的孔位、孔深、孔形、孔径、垂直度、泥浆比重、孔底沉淀厚度等进行检验,要求满足设计规定。9、在桩基灌注过程中,必须配备一台砂石泵,如由于灌注过程中发生堵管、气阻或导管提离混凝土面,立即用砂石泵抽出已灌注混凝土,重新清孔后再进行灌注。10、对混凝土的强度、级配、坍落度及混凝土的流动性进行检查。混凝土拌合物应有良好的和易性,在运输和灌注过程中应无显著离析、泌水现象,混凝土保证有足够的初凝时间。灌注时应保持足够的流动性,其坍落度宜为180~200mm。混凝土拌和物中宜掺用外加剂、粉煤灰等材料;首批混凝土拌和物下落后,混凝土应连续灌注。11、必须对每根桩做好相应的施工记录,并按规定留取混凝土试验件,做出试压结果。将上述资料整理好,提交有关部门检查、验收。12、在所有的钻孔灌注桩完成以后,必须对施工场地进行清理,所有的钻渣和泥浆必须清理干净。(十三)钻孔及水下混凝土灌注过程中异常事故及处理办法1、坍孔原因分析:①护筒埋置过浅,周围封填不密漏水;②操作不当,如提升钻头或掏渣筒倾倒,或放钢筋骨架时碰撞孔壁;泥浆稠度小,起不到护壁作用;③泥浆水位高度不够,对孔壁压力小;向孔内加水时流速过大,直接冲刷孔壁;④在松软砂层中钻进,进尺太快。预防及处理措施:坍孔部位不深时,可改用深埋护筒,将护筒周围回填土,夯实,重新钻孔;轻度坍孔,可加大泥浆相对密度和提高水位;严重坍孔,用粘土泥膏投入,待孔壁稳定后采用低速钻进;汛期水位变化过大时,应采取升高护筒,增加水头或用虹吸管等措施保证水头相对稳定;提升钻头,下放钢筋管架应保持垂直,尽量不要碰撞孔壁;在松软砂层钻进时,应控制进尺速度,并用较好泥浆护壁。2、钻孔偏斜原因分析:①桩架不稳、钻杆导架不垂直,钻机磨耗,部件松动;②土层软硬不匀,致使钻头受力不均;③钻孔中遇有较大孤石、探头石;④扩孔较大处,钻头摆动偏向一方;⑤钻杆弯曲,接头不正。预防及处理措施:检查、纠正桩架,使之垂直安置稳固,并对导架进行水平与垂直校正和对钻孔设备加以检修;偏斜过大时,填入土石(砂或砾石)重新钻进,控制钻速;如有探头石,宜用用冲孔机低速将石打碎,倾斜基岩时,可用混凝土填平,待其凝固后再钻。3、卡钻原因分析:①孔内出现梅花孔、探头石、缩孔等未及时处理;②钻头被坍孔落下的石块或误落入孔内的大工具卡住;③入孔较深的钢护筒倾斜或下端被钻头撞击严重变形。预防及处理措施:对于向下能活动的上卡,可用上下提升法,即上、下提动钻头,并配以将钻杆左右拔移、旋转;卡钻后不宜强提,只宜轻提,经提不动时,可用小冲击钻锥冲或用冲、吸的方法将钻锥周围的钻渣松动后再提出;施工中注意保持护筒垂直,防止倾斜;钻头尺寸应统一,下钻应控制钻进速度,不要过快。4、扩孔及缩孔原因分析:①扩孔是因孔壁坍塌或钻机摆过大所致;②缩孔原因是钻锥磨损过甚,焊补不及时或因地层中有软塑土,遇水膨胀后使孔径缩小。预防及处理措施:注意采取防止坍孔和防止钻锥摆过大的措施;注意及时焊补钻锥,并在软塑地层采用失水率小的优质泥浆护壁;已发生缩孔时,宜在该处用钻锥上下反复扫孔以扩大孔径。5、沉碴厚度超标原因分析:清孔泥浆含砂率大、胶体率太小、比重过大。预防及处理措施:控制清孔后泥浆比重小于,保证泥浆的粘度、含沙量、胶体率等满足规范要求,并进行二次清孔,直到满足设计要求。6、水下混凝土灌注时导管进水原因分析:首批混凝土储量不足,或导管底口距孔底间距过大,混凝土下落后不能埋住导管底口以致泥水从底口进入。预防及处理措施:将导管和钢筋笼提出,将散落在孔底的混凝土拌合物用空气吸泥机或抓斗清除,重新灌注。7、导管卡管原因分析:①初灌时隔水栓卡管,或由于混凝土本身的原因如坍落度过小、流动性差、粗骨料过大、拌合物不均匀产生离析、导管接缝处漏水、大雨中运混凝土未加遮盖使混凝土中的水泥浆被冲走,粗骨料集中造成堵塞;②机械发生故障和其他原因使混凝土在导管内停留时间过长,或灌注时间持续过长,最初灌注的混凝土已经初凝,增大了管内混凝土的下落阻力,混凝土堵在管内。预防及处理措施:准备备用机械、掺入缓凝剂,做好配合比,改善混凝土的性能。拔管、吸渣重灌。8、钢筋笼上浮原因分析:导管埋深控制不好。固定钢筋笼的撑杆刚度不够。预防及处理措施:控制导管底口的位置及埋深,在混凝土接近钢筋笼底口时,加大导管埋深,并减缓灌注过程;加强撑杆,增加钢管支撑。

常见的钻孔(包括清孔时)问题及处理方法分述如下:坍孔各种钻孔方法都可能发生坍孔问题,坍孔的特征是孔内水位突然下降,孔口冒细密的水泡,出渣量显著增加而不见进尺,钻机负荷显著增加等。、坍孔原因①泥浆相对密度不够及其它泥浆性能指标不符合要求,使孔壁未形成坚实泥皮。②由于出渣后未及时补充泥浆(或水),或河水、潮水上涨,或孔内出现承压水,或钻孔通过砂砾等强透水层,孔内水流失等而造成孔内水头高度不够。③护筒埋置太浅,下端孔口漏水、坍塌或孔口附近地面受水浸湿泡软,或钻机直接接触在护筒上,由于振动使孔口坍塌,扩展成较大坍孔。④在松软砂层中钻进进尺太快。⑤提出钻锥钻进,回转速度过快,空转时间太长。⑥水头太高,使孔壁渗浆或护筒底形成反穿孔。⑦清孔后泥浆相对密度、粘度等指标降低,用空气吸泥机清孔泥浆吸走后未及时补浆(或水),使孔内水位低于地下水位。⑧清孔操作不当,供水管嘴直接冲刷孔壁、清孔时间过久或清孔停顿时间过长。⑨吊入钢筋骨架时碰撞孔壁。、坍孔的预防和处理①在松散粉砂土或流砂中钻进时,应控制进尺速度,选用较大相对密度、粘度、胶体率的泥浆或高质量泥浆。②发生孔口坍塌时,可立即拆除护筒并回填钻孔,重新埋设护筒再钻。③如发生孔内坍塌,判明坍塌位置,回填砂和粘质土(或砂砾和黄土)混合物到坍孔处以上1m-2m,如坍孔严重时应全部回填,待回填物沉积密实后再行钻进。④清孔时应指定专人补浆(或水),保证孔内必要的水头高度。供水管最好不要直接插入钻孔中,应通过水槽或水池使水减速后流入钻中,可免冲刷孔壁。应扶正吸泥机,防止触动孔壁。不宜使用过大的风压,不宜超过倍钻孔中水柱压力。⑤吊入钢筋骨架时应对准钻孔中心竖直插入,严防触及孔壁。 钻孔偏斜各种钻孔方法可能发生钻孔偏斜问题。、偏斜原因①钻孔中遇有较大的孤石或探头石②在有倾斜的软硬地层交界处,岩面倾斜钻进;或者粒径大小悬殊的砂卵石层中钻进,钻头受力不均。③扩孔较大处,钻头摆动偏向一方。④钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷、位移。⑤钻杆弯曲,接头不正。、预防和处理①安装钻机时要使转盘、底座水平,起重滑轮缘、固定钻杆的卡孔和护筒中心三者应在一条竖直线上,并经常检查校正。②由于主动钻杆较长,转动时上部摆动过大。必须在钻架上增设导向架,控制杆上的提引水龙头,使其沿导向架对中钻进。③钻杆接头应逐个检查,及时调正,当主动钻杆弯曲时,要用千斤顶及时调直。掉钻落物钻孔过程中可能发生掉钻落物问题。、掉钻落物原因①掉钻落物原因卡钻时强提强扭,操作不当,使钻杆或钢丝绳超负荷或疲劳断裂。②钻杆接头不良或滑丝。③电动机接线错误,钻机反向旋转,钻杆松脱。④转向环、转向套等焊接处断开。⑤操作不慎,落入扳手、撬棍等物。、预防措施①开钻前应清除孔内落物,零星铁件可用电磁铁吸取,较大落物和钻具也可用冲抓锥打捞,然后在护筒口加盖。②经常检查钻具、钻杆、钢丝绳和联结装置。、处理方法掉钻后应及时摸清情况,若钻锥被沉淀物或坍孔土石埋住应首先清孔,使打捞工具能接触钻杆和钻锥。糊钻和埋钻糊钻和埋钻常出现于正反循环回转钻进中,糊钻的特征是在细粒土层中钻进时进尺缓慢,甚至不进尺出现憋泵现象。预防和处理办法:对正反循环回转钻,可清除泥包,调节泥浆的相对密度和粘度,适当增大泵量和向孔内投入适量砂石解决泥包糊钻,选用刮板齿小、出浆口大的钻锥;严重糊钻,应停钻,清除钻渣。对钻杆内径、钻渣进出口和排渣设备的尺寸进行检查计算。扩孔和缩孔扩孔比较多见,一般表局部的孔径过大。在地下水呈运动状态、土质松散地层处或钻锥摆动过大,易于出现扩孔,扩孔发生原因与坍孔相同,轻则为扩孔,重则为坍孔。若只孔内局部发生坍塌而扩孔,钻孔仍能达到设计深度则不必处理,只是混凝土灌注量大大增加。若因扩孔后继续坍塌影响钻进,应按坍孔事故处理。缩孔即孔径的超常缩小,一般表现为钻机钻进时发生卡钻、提不出钻头或者提外鸣叫的迹象。缩孔原因有两种:一种是钻锥焊补不及时,严重磨耗的钻锥往往钻出较设计桩径稍小的孔;另一种是由于地层中有软塑土(俗称橡皮土),遇水膨胀后使孔径缩小。各种钻孔方法均可能发生缩孔。为防止缩孔,前者要及时修补磨损的钻头,后者要使用失水率小的优质泥浆护壁并须快转慢进,并复钻二三次;或者使用卷扬机吊住钻锥上下、左右反复扫孔以扩大孔径,直至使发生缩孔部位达到设计要求为止。对于有缩孔现象的孔位,钢筋笼就位后须立即灌注,以免桩身缩径或露筋.梅花孔(或十字孔)常发生在以冲击锥钻进时,冲成的孔不圆,叫做梅花孔或十字孔。、形成原因①锥顶转向装置失灵,以致冲锥不转动,总在一个方向上下冲击。②泥浆相对密度和粘度过高,冲击转动阻力太大,钻头转动困难。③操作时钢丝绳太松或冲程太小,冲锥刚提起又落下,钻头转动时间不充分或转动很小,改换不了冲击位置。④有非匀质地层,如漂卵石层、堆积层等易出现探头石,造成局部孔壁凸进,成孔不圆。、预防办法①应经常检查转向装置的灵活性,及时修理或更换失灵的转向装置。②选用适当粘度和相对密度的泥浆,并适时掏渣。③用低冲程时,每冲击一段换用高一些冲程冲击,交替冲击修整孔形。④出现梅花孔后,可用片、卵石混合粘土回填钻孔,重新冲击。卡锥常发生在以冲击锥钻进时。、原因①钻孔形成梅花形,冲锥被狭窄部位卡住。②未及时焊补冲锥,钻孔直径逐渐变小,而焊补后的冲锥大了,又用高冲程猛击,极易发生卡锥。③伸入孔内不大的探头石未被打碎,卡住锥脚或锥顶。④孔口掉下石块或其它物件,卡住冲锥。⑤在粘土层中冲击冲程太高,泥浆太稠,以致冲锥被吸住。⑥大绳松放太多,冲锥倾倒,顶住孔壁。 、处理方法①当为梅花卡钻时,若锥头向下有活动余地,可使钻头向下并转动直径较大方向提起钻头。也可松一下钢丝绳,使钻锥转动一个角度,有可能将钻锥提出。②卡钻不宜强提以防坍孔、埋钻。宜用由下向上顶撞的办法,轻打卡点的石头,有时使钻头上下活动,也能脱离卡点或使掉入的石块落下。③用较粗的钢丝绳带打捞钩或打捞绳放进孔内,将冲锥勾往后,与大绳同时提动,或交替提动,并多次上下、左右摆动试探,有时能将冲锥提出。④在打捞过程中,要继续搅拌泥浆,防止沉淀埋钻。⑤用其它工具,如小冲锥、小掏渣筒等下到孔内冲击,将卡锥的石块挤进孔壁,或把冲锥碰活动脱离卡点后,再将冲锥提出。但要稳住大绳以免冲锥突然下落。⑥用压缩空气或高压水管下入孔内,对准卡锥一侧或吸锥处适当冲射一些时候,使卡点松动后强行提出。⑦使用专门加工的工具将顶住孔壁的钻头拨正。⑧用以上方法提升锥无效时,可试用水下爆PO提锥法。将防水ZHA药(小于1kg)放于孔内,沿锥的滑槽放到锥底,而后引爆,震松卡锥,再用卷扬机和链滑车同时提拉,一般是能提出的。外杆折断常见于旋挖转钻机。、折断原因①用水文地质或地质钻探小孔径钻孔的钻杆来作桥梁大孔径钻孔桩用,其强度、刚度太小,容易折断。②钻进中选用的转速不当,使钻杆所受的扭转或弯曲等应力增大,因而折断。③钻杆使用过久,连接处有损伤或接头磨损过甚。④地质坚硬,进尺太快,使钻杆超负荷工作。⑤孔中出现异物,突然增加阻力而没有及时停钻。、预防和处理①不使用弯曲严重的钻杆,要求各节钻杆的连接和钻杆与钻头的连接丝扣完好,以螺丝套连接的钻杆接头要有防止反转松脱的固锁设施。②钻进过程中应控制进尺速度。遇到坚硬、复杂的地质,应认真仔细操作。③钻进过程中要经常检查钻具各部分的磨损情况和接头强度是否足够。不合要求者,及时更换。④在钻进中若遇异物,须以处理后再钻进。⑤如已发生钻杆折断事故,可按前述打捞方法将掉落钻杆打捞上来。并检查原因,换用新或大钻杆继续钻进。钻孔漏浆、漏浆原因①在透水性强的砂砾或流砂中,特别是在有地下水流动的地层中钻进时,稀泥浆向孔壁外漏失。②护筒埋置太浅,回填土夯实不够,致使刃脚漏浆。③护筒制作不良,接缝不严密,造成漏浆。④水头过高,水柱压力过大,使孔壁渗浆。、处理办法①凡属于第一种情况的回转钻机应使用较粘稠或高质量的泥浆钻孔。冲击钻机可加稠泥浆或回填粘土掺片石、卵石反复冲击增强护壁。②属于护筒漏浆的,应按前述有关护筒制作与埋设的规范规定办理。如接缝处漏浆不严重,可由潜水工用棉、絮堵塞,封闭接缝。如漏水严重,应挖出护筒,修理完善后重新埋设。 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------12.钻孔桩断桩常见事故及处理首批混凝土封底失败事故原因和预防措施⑴导管底距离孔底大高或太低。原因:由于计算错误,使导管下口距离孔底太高或太低。太高了使首批砼数量不够,埋不了导管下口(1m以上)。太低了使首批砼下落困难,造成泥浆与混凝土混合。预防措施:准确测量每节导管的长度,并编号记录,复核孔深及导管总长度。也可将拼装好的导管直接下到孔底,相互校核长度。⑵首批砼数量不够。原因:由于计算错误,造成首批砼数量不够,埋管失败。预防措施:根据孔径、导管直径认真计算和复核首批砼数量。⑶首批混凝土品质太差。原因:首批砼和易性太差,翻浆困难。或坍落度太大,造成离析。预防措施:搞好配合比设计,严格控制混凝土和易性。⑷导管进浆。导管密封性差,在首批砼灌注后,由于外部泥浆压力太大,渗入导管内,造成砼与泥浆混和。处理办法首批混凝土封底失败后,应拨出导管,提起钢筋笼,立即清孔。供料和设备故障使灌注停工事故原因和预防措施原因:由于设备故障,混凝土材料供应问题造成停工较长时间,使混凝土凝结而断桩。预防措施:施工前应做好过程能力鉴定,对于部分设备考虑备用;对于发生的事故应有应急预案。处理方法⑴如断桩距离地面较深,考虑提起钢筋笼后重新成孔。⑵如断桩距离地面较浅,可采用接桩。⑶如原孔无法利用,则回填后采取补桩的办法。灌注过种中坍孔事故原因和预防措施原因:由于清孔不当、泥浆过稀、下钢筋笼时碰撞孔壁、致使在灌注过程中发生坍孔。预防措施:详见第节。处理办法⑴如坍孔并不严重,可继续灌注,并适当加快进度。⑵如无法继续灌注,应及时回填重新成孔。导管拨空、掉管。事故原因和预防⑴导管拨空原因:由于测量和计算错误,致使灌注砼时导管拨空,对管内充满泥浆;或导管埋深过少,泥浆涌入导管。预防措施:应认真测量和复核孔深、导管长度;应对导管埋深适当取保守数值。⑵掉管原因:导管接头连接不符合要求;导管挂住钢筋笼,强拉拉脱等。预防措施:每次拆管后应仔细重新连接导管接头;导管埋深较大时应及时拆管。处理办法⑴混凝土面距离地面较深时应重新成孔。⑵混凝土面距离地面较浅可采取接桩办法。灌注过程中混凝土上升困难、不翻浆。事故原因⑴混凝土供料间隔时间太长,灌注停顿,混凝土流动性变小。⑵混凝土和易性太差。⑶导管埋深过大。⑷在灌注将近结束时,由于导管内混凝土柱高减小,超压力降低。⑸导管外的泥浆及所含渣土稠度增加,相对密度增大。补救措施:⑴提起导管,减少导管埋深。⑵接长导管,提高导管内混凝土柱高。⑶可在孔内加水稀释泥浆,并掏出部分沉淀土。灌注高度不够事故原因和预防原因:测量不准确;桩头预留量太少。预防措施:可采用多种方法测量,确保准确;桩头超灌预留量可适当加大。处理办法挖开桩头,重新接桩处理。-----------------------------------------------------这是我们技术交底总结出来的原创作品,希望您满意。

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铁路钻探钻杆柱磨损分析 摘要:本文先依次分析了铁路钻探中钻杆柱自身材质缺陷,工作环境及受力特征,然后结合上述分析讨论了钻杆 柱磨损的五种具体表现形式,最后对减少钻杆柱的磨损提出了一些看法。 关键词:铁路钻探钻杆柱磨损 收稿日期:2007-10-10 铁路钻探中,钻杆柱的磨损是一个很严重的问题。钻杆 柱磨损到一定程度,就应该更换新的。目前对钻杆柱的直径 还没有达到用仪器自动监测的程度,大多是技术人员在现场 进行目测,用游标卡尺测量钻杆柱的直径。而使用专门技术 人员监测钻杆直径情况,常常是针对孔深较深的钻孔。当钻 杆柱磨损严重,而没被注意,在遇到使钻杆柱应力集中的异 常情况时,易发生钻杆柱折断的事故。在好的岩土层中,如 果钻孔垂直度好,没发生缩径和扩孔,打捞钻杆柱相对容易, 否则将浪费大量的时间,造成经济损失,对于深孔钻探,造 成的损失更加明显。钻杆柱的磨损研究受到了较多科技工作 者的高度重视。本文分析了铁路钻探中钻杆柱磨损的外因与 内因,以及磨损的具体表现形式。 一、钻杆的材质缺陷 从材质的角度来看,钻杆内部存在着在缺陷。生产车间 在生产钻杆时,有热处理这道工序。在加热和冷却过程中, 钻杆内部组织会发生改变。热处理通常消除钻杆内部粗粒组 织,使其结构细化,能受更大的应力。但局部总存在暇疵。 在高倍电子显微镜下观察钻杆晶粒结构,发现它是由许多离 子、原子按一定规则排列起来的空间格子构成的,晶格一般 处于稳定的平衡状态。晶粒之间常存在着为数不多的夹杂物、 空洞等缺陷,在这些晶粒里,甚至在弹性范围以内,当力还不 太大时,就可能发生塑性变形。 二、钻杆工作环境 铁路钻探多采用回转钻进,对取芯困难的岩层如砂层、 全风化层等情况也采用冲击钻进。钻杆柱在工作中,与钻杆 柱发生作用的主要介质包括钻井液与岩土层。 铁路钻探钻井液一般是水基钻井液,这是一种多相不稳 定体系,以水为分散介质(连续相),以粘土为分散相(固相), 加入一定的化学处理剂或加重材料组成。其成分包括水、膨 润土、化学处理剂(如滤失剂羧甲基纤维素)、气体(溶解氧、 二氧化碳气体、硫化氢气体)及其它腐蚀介质如Cl-、SO42-、 Ca2+、CO32–及HCO3-等。 铁路钻探中岩芯常见的有土层、砂卵石层、全风化岩层、 强风化破碎带岩层、弱风化岩层等。砂卵石层及坚硬的强风化 岩层等复杂地层对钻杆柱造成的磨损比其它岩层尤为厉害。 三、钻杆柱工作受力特征 在工作过程中,钻杆柱的运动方式包括自转与绕钻孔中 心的公转,在深孔钻探中这两种运动方式通常是共存的。钻 杆所受力为复合应力,主要包括以下几个分项:钻杆受到钻 杆自重引起的拉应力,在横向应力作用下产生的弯曲应力, 由扭矩的作用产生的剪应力,钻杆振动引起的轴向及横向应 力,与岩层的摩擦力,以及与钻井液的作用。 四、钻杆磨损表现形式 1.磨粒磨损 磨粒磨损是由外界硬质颗粒或硬表面的微峰在摩擦副对偶 表面相对运动过程中引起表面擦伤与表面材料脱落的现象,钻 杆柱的表面特征是产生擦伤撕裂、纵向拉痕、局部剥落和裂纹。 磨粒磨损机理为微观切削,多次塑变导致断裂以及微观断裂。 钻杆柱在复合应力状态下,易发生较大的弯曲,弯曲后 突起的地方与坚硬的岩层之间产生严重的摩擦。钻杆柱表面 的淬火处理厚度一般为1mm,在淬火层磨损掉后,以后的磨 损速率将加快。在深孔钻探中,有时候取出的钻杆表面有明 显的擦痕,这是磨粒磨损的表现。 2.粘着磨损 粘着磨损是当摩擦副两对偶表面作相对滑动时,由于粘 着致使材料从一个表面转移到另一表面或材料从表面脱落而 引起的磨损现象。由于摩擦副两对偶表面间实际接触面积很 小,接触点应力很高,摩擦副对偶表面处于这种高温和高应 力状态下,杆件表面发生破裂,使接触微峰产生粘着,随后 在滑动中粘着点被剪断。 钻杆的弯曲使其局部与岩层发生摩擦,局部接触点的高 应力构造了粘着磨损的条件。 3.疲劳磨损 疲劳磨损是摩擦副两对偶表面作滚动或滚(下转185页)记得采纳啊

根据“福建马坑铁矿钻探技术应用示范和科研基地建设”课题任务书确定的研究内容,在系统总结福建马坑铁矿各勘查阶段钻探技术和深入分析矿区钻探技术难题的基础上,紧密结合马坑铁矿第四阶段勘查(马坑铁矿外围石岩坑矿区深部勘查)钻探实际,以优化的理念开展深孔钻探集成式创新性研究,解决钻进过程中遇到的技术难题。

研究的思路与特点

研究工作重点围绕深孔钻探提高钻进效率、防治孔斜、复杂地层护壁与取心等关键技术开展,主要特点:

1)紧密结合钻探生产实际。紧密结合马坑铁矿钻探实际,系统总结、分析现有钻探技术工艺成果与不足,不断研究解决钻进过程中遇到的技术难题。科研成果在解决矿区钻探技术难题中产生,在解决技术难题中检验、完善。

2)优化、集成地应用先进、成熟的钻探技术。全面收集、消化和吸收前人研究成果,通过综合应用国内外先进、成熟的钻探技术,以优化的理念开展深孔钻探关键技术研究,产出深孔钻探技术优化组合的创新性成果。

3)贯彻产学研相结合的理念。通过调配大学毕业生和优秀钻探工人参加课题研究,适时开展学术活动和召开现场经验交流会,培养深部矿体勘查钻探一线急需的技术专家和技术骨干。

研究工作方法

(1)技术路线

针对(钻孔、矿区)钻探关键技术难题,研究工作的技术路线:确定目标功能→提出备选方案→进行方案评价→选择最优方案→检验、完善科研成果。

(2)钻探技术工艺方法的优选思路

根据钻探技术经济学理论(张伟,2007),按照以下步骤进行钻探技术工艺方法的优化选择与评价:①确定目标功能;②提出备选方案;③进行方案评价;④选择最优方案。

(3)研究工作程序与方法

1)调研或生产中发现需解决的钻探问题,明确解决问题的目标。

2)探讨解决问题的办法,包括国内已研究成功、本局尚未开展应用的新技术、新材料、新工艺、新方法。

3)制定解决问题的方案:为优化选择需要,至少考虑三种以上可行的、根据经验认为较为经济的方案。

4)建立优化方法的评价指标,在解决实际问题的过程中进行方案的比较选择。

5)总结、确定最佳方案,用于指导在相同条件或类似情况下发现并解决实际钻探问题。

为使研究取得高水平的创新性成果,还通过参加一系列学术研讨会、邀请相关专家现场咨询等形式,吸收和借鉴最新研究成果和技术手段。

(4)解决研究问题的对策

1)针对钻遇技术难题:深孔钻探中遇到技术难题→研究、制定相应解决难题的措施→在多项技术方案中选择最佳方案。

2)针对钻孔:在各项解决技术难题的最佳方案中,优化选择确定适合特定钻孔的最佳技术方案组合。

3)针对马坑铁矿勘查矿区:总结适合于马坑铁矿勘查的一套较佳(优)的钻探技术工艺方法组合,作为后续钻探施工的作业指导书。

4)针对其他矿区:总结解决深孔钻探技术题难的工作思路与方法,制定相关工艺方法的技术要点,供其他矿区借鉴与参考。

随着科学技术的进步和发展,钻探技术也取得了很大的发展并且积累了不少 经验 。我整理了地质钻探技术论文,有兴趣的亲可以来阅读一下! 地质钻探技术论文篇一 地质钻探技术浅探 摘要:钻孔结构是指开孔至终孔孔身口径的变化。换径次数愈多,钻孔结构越复杂,反之越简单。钻孔结构的选择,要充分考虑矿区的岩石性质、水文地质条件、终孔口径、钻孔深度、钻进 方法 、钻孔用途等因素。 关键词:地质钻探;地质条件;技术探讨 Abstract: Borehole structure refers to change the final hole section diameter. Change the size of more times, borehole structure is more complex, and simpler. Borehole structure choice, should fully consider the factors of mining rock properties, hydrological and geological conditions, the final hole diameter, hole depth, drilling methods, drilling applications. Keywords: geological drilling; geological condition; technology study 中图分类号:TU74 引言:随着科学技术的进步和发展,钻探技术也取得了很大的发展并且积累了不少经验。诸如小孔径钻进、裸眼钻进、金刚石钻进,以及液压拧管机、活动工作台和集装箱运输的推广和使用等,促进了钻探工程的优质高效、安全低耗的发展。为了更好地发展钻探技术,应该从实际出发制订一个切实可行的发展规划。即从现有的技术和生产的实际需要出发,认真抓好适合各种地质要求的钻头、防斜纠斜钻具、取芯工具的使用和钻探设备的研制,促进钻探技术的发展 一、钻孔结构选择示例勘探某金属矿床时,设计孔深700米, 采用金刚石钻进,地质剖面包括以下层位:(1)0至100米为可钻性1-7级的岩石,该段全漏水不循环;(3)100至700米为可钻性9至10级的稳定岩石;(4)地质取样要求以59mm终孔。试确定该钻孔结构。[分析]从已知条件,自160米至终孔适于一径到底,不下套管;分析地质剖面,该钻孔下孔口管和一层套管即可;为封闭漏失层,套管下放深度为120-130米,管鞋伸进稳定层10至20米,套管直径为73mm,因此该孔段须用76mm钻进;孔口管长18至20米。直径89mm,因此开孔取91或110mm。 二、硬质合金钻进 1概念 将具有一定强度和形状的硬质合金,按钻进要求固定于钻头上,在一定的技术条件下,作为切削具破碎岩石的一种钻进方法。2钻探对硬质合金的要求合金钻进是靠固定在钻头体上的硬质合金来破碎岩石的,而各种岩石都具有一定的强度和研磨性,钻进时钻头上受力也很复杂,因此,所使用的硬质合金应具有如下性能:①硬度大且耐磨性强。便于钻头能有效地切入或压入岩石,并能抵抗岩石对硬质合金的磨蚀作用。②抗弯强度大且韧性好。便于能承受破碎岩石过程中各种变化的负荷而不至于崩刃和碎裂。③热硬性好而导热性高。钻进中孔底会产生很高的温度,因此要求较高的热硬性,而且在冲洗液中易于释放热量。④成型性好,容易镶焊在钻头体上。地质勘探用的硬质合金主要是钨钴合金,这类合金其性能满足上述要求。3硬质合金钻头钻探用的硬质合金钻头的结构合理与否直接影响到钻进效率、钻头寿命、钻孔质量以及材料成本,因此要认真对待合金钻头的结构要素的研究与选择。它一般分为二大类:取心钻头和全面钻头。地质勘探中一般都只采用取心钻头。①钻头体:它是镶嵌切削具的基体,用D35或D45号无缝钢管制成,针状合金钻头的内外出刃应与相应的金刚石钻头一致,钻头体长度不得短于95mm,其中丝扣部分长度40mm,钻头钢体壁厚7至9mm,过厚克取岩石面积大,消耗功率多,过薄影响强度而容易变形。壁厚在保证足够强度与刚度的条件下力求减小,以使克取面积减少以提高钻进效率。②合金镶焊数目和排列形式:应根据岩石性质、钻头直径、合金质量、钻具强度和设备功率等因素来确定。钻头直径大、孔较深、岩石硬度大和研磨性较高时,合金数量要适当增加。地质勘探中常用的数量如下表所示。钻头规格(mm)合金数量(个)岩石性质 36 46 59 76 91 110 130 150研磨性较强的岩层 3-4 3-4 4-6 6 6-8 8-10 10-14 12-14弱研磨性岩层 3-4 3-4 4 4-6 6 6-8 8 10在排列形式上一般采用均匀单环排列。③切削具的出刃:主要是底、内、外三种出刃。其中底出刃起切入并破碎岩石的任务,大出刃利于破碎岩石和冲洗液流通,但过大容易造成崩刃与折断;内外出刃主要是形成环状间隙,以保证冲洗液流通,较大的内外出刃会导致钻头回转阻力增大,容易崩刃折断,但有利于排粉和减少岩心堵塞的机会,太小了则容易造成岩心堵塞和影响排粉效果甚至会造成糊钻等不良现象。因此,出刃的大小应根据岩石性质来考虑,实际工作中可参考下表进行选择。岩石性质 内刃(mm) 外刃(mm) 底刃(mm)松软、弱至中等研磨性岩石 2-3中硬、强研磨性岩石 1-2 1-2 ④镶焊角:合金颗粒与钻头唇面的夹角,一般采用正前角镶焊,这种镶焊切削具有自磨作用也有利于排粉,但所需轴向压力要较其他方法大些。⑤水口及水槽:起到冲洗液流通冷却钻头和携带岩粉的作用,其形状与大小应根据岩层性质、钻头结构形式、冲洗液种类的不同而考虑。一般地,水口面积的总和要大于钻头与岩心之间或钻头与孔壁之间的环状面积,以减少循环阻力。 三、合金钻进技术参数 合金钻进的技术参数主要包括钻压、转速和冲洗液量。它们对钻进效率、钻孔质量、磨料消耗、施工安全等直接有关系。在操作过程中,应根据岩石的物理机械性质、钻头结构、钻探设备和钻具的可能性以及钻孔质量要求等条件来合理掌握,并通过实践当中进行修正、 总结 出适合矿区的最优钻进技术参数。①钻压:合理的钻压应该既保证钻头耐久性又获得最大的平均机械钻速。在 其它 条件不变的情况下,在一定范围内,钻速随着钻压的增加而成比例地增加。实践证明:钻速的提高主要是依靠钻头压力的增加来实现。但压力过大会导致崩刃、钻具折断、钻孔弯曲、软岩层中容易烧钻等事故。钻压可通过下式进行计算:钻头总压力 = 每颗切削具上应加的压力(如柱状合金70-120kgf/颗) X 钻头上切削具的颗数实际工作中应该根据所钻的岩层性质而选择的合金切削具型式和钻头的排列与数目进行初步计算,同时在施工中不断总结出最优的钻压。②转速:钻具转速有二种表示方法,一是钻头每分钟的回转数(转/分),另一个是用钻头的圆周速度V(米/秒)来表示。V = [π(D + D1)n ]/(2X60)生产实践表明:在一定条件下,提高钻头转速可增大钻速,但超过最优值后反而随转速的增高而使钻速降低。一般情况下,在软至中硬岩中钻进时,可采用较高的转速;在坚硬和强研磨性岩石或非均质和裂隙发育的岩石中钻进,则应降低转速;深孔或大口径钻进也应降低转速。③冲洗液量:冲洗液量的大小应根据岩石性质和钻孔直径等因素而定。一般地,在软岩层中钻进因进尺快所产生的岩粉多而选择较大的冲洗液量;在岩石颗粒粗比重大的岩层钻进也应相应加大冲洗液量;在大直径孔、深孔钻进时,钻杆和孔壁渗漏多也应加大冲洗液量;而在松散、破碎地层钻进,为防止冲蚀岩心和冲垮孔壁,应选择较小的冲洗液量。冲洗液量Q的大小一般用经验公式进行计算:Q = KDK—经验系数(6—15l/)D—钻头直径(cm)实际钻进工作当中,各参数之间有着密切的联系,要达到合理的配合,其配合关系大致如下:岩石 钻压 转速 冲洗液量研磨性大的硬岩石 大 小 小裂隙岩层 小 小 相应地小软岩 小 大 相应地大设计中可根据下面的技术参数表的数据范围内根据矿区地层岩性特点加以选择,同时应在实际工作中摸索出适合矿区地层的最优技术参数。不同岩层钻进技术参数范围表岩石级别 钻进技术参数钻头压力 转速(rpm/min) 泵量(L/min)取心钻头(kg/粒) 刮刀钻头(kg/cm)1~4级 50~60 100~120 200~350 >805~6部分7级 80~120 120~150 150~250 >80注:(1)针状硬质合金块每块能承受的压力为150~200kg;(2)100型钻机的泵量,以水泵最大有效排水量送给。(3)刮刀钻头单位压力(kg/cm)中的cm,系指钻头直径。 四、合金钻进注意事项 采用合金钻进,除了合理选用钻头结构和钻进技术参数外,还必须有正确的操作方法,才能达到提高钻进效率和钻头使用寿命的目标。因此,应注意以下几方面:①新钻头入孔内,应离孔底米以上并轻压慢转扫至孔底,以防止新钻头被挤夹住。扫孔时速度要慢,以防止合金崩刃或因孔底有残留岩心而堵塞。②要经常保持孔底清洁。孔内的岩粉、崩落的合金须及时捞取,孔内有残留岩心在米以上或有脱落岩心时不得下入新钻头。③为保持孔径一致,钻头应排队使用。原则是先用外径大内径小,后用外径小内径大的。④正常钻进压力要均匀,不得无故提动钻具,并随着合金的磨钝逐步加大压力。发现岩心堵塞时要及时处理,无效时立即提钻以防止孔内事故。⑤合理掌握好回次进尺时间。合金钻进时因磨料逐渐磨钝而出现钻孔缩径和钻速逐步下降,因此,为避免下一回次的扩孔、起下钻时间和提高回次效率,应当确定合理的回次进尺时间,这是提高钻速的有效 措施 之一。可通过计算法或作图法进行现场确定,各矿区地层情况不一,在此无法具体给出数据。 五、结语 总之,各参数的合理配合要结合实际情况加以摸索、总结,不断积累经验,逐步丰富和完善矿区的钻进工艺规程。 地质钻探技术论文篇二 地质钻探技术发展研究 [摘要]在分析了目前我国地质工作对钻探技术的需求以及地质钻探技术现状的基础上,提出了我国地质钻探技术的远期、中长期、近期发展目标,明确了近期研发工作的重点和计划,并强调了科技创新,新方法、新技术的推广应用的重要性和加强探矿工程专业委员会作用的问题。 [关键词]地质工作 地质钻探技术 发展目标 技术创新

倒立深孔钻毕业论文

第一部分:数控机床应用调查一、 品正数控深孔钻床外型及简介 品正数控深孔钻床外型如图1-1 图1-1品正数控深孔钻床简介:深孔钻 : 自1982年生产以来, 一直占据生产的重要位置。 现市场对模具生产交期需求迫切, 深孔加工机快捷,便利, 不需要铰孔, 一步到位, 成了不可或缺的工具。更兼投资回收成本快速, 是抢占市场的利器。 二、深孔钻在设计上的优点合运水道,热流道,顶针孔,油泵深孔,轧辊孔等深孔加工。 敝司深孔钻在设计上有以下的优点 :1. 工作台, 底座机身, 立柱, 升降台, 全部 FC30铸铁成型, 加工时达至最佳的吸震效果。 2. 床身工作台底座一体成型, 结构一致, 筋骨强壮, 没有立柱与工作台分开的设计。3. 滑轨, 工作台导轨, 采用V型导轨, 保证准确的导向性, 无方轨之侧间隙。滑动时无蛇行现象, 亦能维持滑动之顺畅。在强压下承载座与滑动座更紧密结合。两者接触而能平均受力。长时间运动能维持稳定之动静态精度, 而能达到增长机件寿命及提高加工品质。 4. 滑轨经热处理研磨, 更能保证耐用与刚性。 5. 采用良好的油压泵设计, 控制流量与压力, 确保使用寿命。 6. 另外更采用CNC 换刀系统装置, 只用轻轻按下控制键, 气动锁刀系统。 更换刀具方便。 7. 纸带与磁铁过滤装置, 能将钢材加工中铁屑与切削油废弃的微量元素过滤, 循环再用。三、品正深孔钻规格表深孔钻规格表 型号 MGD-813 MGD-1015 MGD-1520 MGD-1525 Table (单位 mm) 工作台尺寸 400x1500 600x2000 800x2300 800x2800 作业面积 1300x600x800(z1)x400(z2) 1500x600x1000 2000x1000x1500 2500x1000x1500 T型槽 18mmx63mmx5 22x34x5 22x34x7 22x34x7 主轴 主轴进给行程 800 主轴进给速度 (mm/min) 20-5000mm主轴直径 Φ120 主轴端至台面距离 70 mm 电动机 主轴(kw) 磁力分离器(W) 25W 纸带过滤器 25W 铁削排除机 (W) 油压泵 10HPx6P润滑油泵 150Wx2加工能力 加工深度 800 1000 1250 1500 钻孔能力 Φ3-25mm(32)油压系统 切削油桶 (L) 1800LT高压泵压力 (kg/cm2 ) 0-120 高压泵吐出量 (L/min) 5-70最大载重 (kg) 7000 机械净重 (kg) 占地面积 第二部分:数控加工工艺分析要求:能够根据图纸的几何特征和技术要求,运用数控加工工艺知识,选择加工方法、装夹定位方式、合理地选择加工所用的刀具及几何参数,划分加工工序和工步,安排加工路线,确定切削参数。在此基础上,能够完成中等复杂零件数控加工工艺文件的编制(至少两个零件的工艺分析)。一、加工平面凸轮零件上的槽与孔,外部轮廓已加工完,零件材料为HT200。 图、零件图工艺分析 凸轮槽形内、外轮廓由直线和圆弧组成,几何元素之间关系描述清楚完整,凸轮槽侧面与 、 两个内孔表面粗糙度要求较高,为。凸轮槽内外轮廓面和 孔与底面有垂直度要求。零件材料为HT200,切削加工性能较好。 根据上述分析,凸轮槽内、外轮廓及 、 两个孔的加工应分粗、精加工两个阶段进行,以保证表面粗糙度要求。同时以底面A定位,提高装夹刚度以满足垂直度要求。2、确定装夹方案 根据零件的结构特点,加工 、 两个孔时,以底面A定位(必要时可设工艺孔),采用螺旋压板机构夹紧。加工凸轮槽内外轮廓时,采用“一面两孔”方式定位,既以底面A和 、 两个孔为定位基准。3、确定加工顺序及走刀路线 加工顺序的拟定按照基面先行、先粗后精的原则确定。因此应先加工用做定位基准的 、 两个孔,然后再加工凸轮槽内外轮廓表面。为保证加工精度,粗、精加工分开,其中 、 两个孔的加工采用钻孔—粗铰—精铰方案。走刀路线包括平面进给和深度进给两部分。平面进给时,外凸轮廓从切线方向切入,内凹轮廓从过渡圆弧切入。为使凸轮槽表面具有较好的表面质量,采用顺铣方式铣削。深度进给有两种方法:一种是在XOY平面(或YOX平面)来回铣削逐渐进刀到既定深度;另一种方法是先打一个工艺孔,然后从工艺孔进刀到既定深度。4、刀具选择 根据零件特点选用8把刀具,如下表:序号 刀具号 刀具 加工表面 备注 规格名称 数量 刀长/mm 1 T01 ¢5中心钻 1 钻¢5mm中心孔 2 T02 ¢钻头 1 45 ¢20孔粗加工 3 T03 ¢钻头 1 30 ¢12孔粗加工 4 T04 ¢20铰刀 1 45 ¢20孔精加工 5 T05 ¢12铰刀 1 30 ¢12孔精加工 6 T06 90°倒角铣刀 1 ¢20孔倒角×45° 7 T07 ¢6高速钢立铣刀 1 20 粗加工凸轮槽内外轮廓 底圆角 T08 ¢6硬质合金立铣刀 1 20 精加工凸轮槽内外轮廓 5、切削用量选择 凸轮槽内、外轮廓精加工时留㎜铣削余量,精铰 、 两个孔时留㎜铰削余量。主轴转数是1000r/min。二、轴类零件的加工工艺分析与实例 一渗碳主轴(如图2-2),每批40件,材料20Cr,除内外螺纹外~C59。渗碳件工艺比较复杂,必须对粗加工工艺绘制工艺草图(如图)。主轴加工工艺过程工 序 工种 工步 工序内容及要求 机床设备(略) 夹具 刀具 量具1 车 按工艺草图车全部至尺寸工艺要求:(1)一端钻中心孔φ2。(2)1:5锥度及莫氏3#内锥涂色检验,接触面>60%。(3)各需磨削的外圆对中心孔径向跳动不得大于 CA6140 莫氏3号铰刀 莫氏3号塞规1:5环规 检查 2 淬 热处理-C59 3 车 去碳。一端夹牢,一端搭中心架 <1> 车端面,保证φ36右端面台阶到轴端长度为40 <2> 修钻中心孔φ5B型 <3> 调头 车端面,取总长340至尺寸,继续钻深至85,60°倒角 检查 4 车 一夹一顶 CA6140 <1> 车M30×–6g左螺纹大径及ф30JS5处至Φ30 <2> 车φ25至φ25 、长43 <3> 车φ35至φ35 <4> 车砂轮越程槽 5 车 调头,一夹一顶 <1> 车M30×–6g螺纹大径及φ30JS5处至φ30 <2> 车φ40至φ40 <3> 车砂轮越程槽 6 铣 铣19 二平面至尺寸 7 热 热处理HRC59 8 研 研磨二端中心孔 9 外磨 二顶尖,(另一端用锥堵) M1430A <1> 粗磨φ40外圆,留~余量 <2> 粗磨φ30js外圆至φ30t (二处)台阶磨出即可 <3> 粗磨1:5锥度,留磨余量 10 内磨 用V型夹具(ф30js5二外圆处定位) M1432A 磨莫氏3#内锥(重配莫氏3#锥堵)精磨余量~ 11 热 低温时效处理(烘),消除内应力 12 车 一端夹住,一端搭中心架 <1> 钻φ孔,用导向套定位,螺纹不攻 Z–2027 <2> 调头,钻孔φ5攻M6–6H内螺纹 <3> 锪孔口60°中心孔 <4> 调头套钻套钻孔ф×25(螺纹不改) <5> 锪60°中心孔,表面精糙度 60°锪钻 检查 13 钳 <1> 锥孔内塞入攻丝套 <2> 攻M12–6H内螺纹至尺寸 14 研 研中心孔 15 外磨 工件装夹于二顶尖间 <1> 精磨φ40及φ35φ25外圆至尺寸 <2> 磨M30× M30×左螺纹大径至30 <3> 半精磨ф30js5二处至ф30 <4> 精磨1:5锥度至尺寸,用涂色法检查按触面大于85% 1:5环规16 磨 工件装夹二顶尖间,磨螺纹 <1> 磨M30×–6g左螺纹至尺寸 M33×左环规 <2> 磨M30×–6g螺纹至尺寸 M33×环规17 研 精研中心孔 18 外磨 精磨、工件装夹于二顶尖间 M1432A 精磨2-φ30 至尺寸,注意形位公差 19 内磨 工件装在V型夹具中,以1–ф30外圆为基准,精磨莫氏3号内锥孔(卸堵,以2–ф30js5外圆定位),涂色检查接触面大于80%,注意技术要求“1”“2” MG1432A 检查 20 普 清洗涂防锈油,入库工件垂直吊挂 该轴类零件加工过程中几点说明:1.采用了二中心孔为定位基准,符合前述的基准重合及基准统一原则。2.该零件先以外圆作为粗基准,车端面和钻中心孔,再以二中心孔为定位基准粗车外圆,又以粗车外圆为定位基准加工锥孔,此即为互为基准原则,使加工有一次比一次精度更高的定位基准面。3号莫氏圆锥精度要求很高。因此,需用V型夹具以2-ф30js5外圆为定位基准达到形位公差要求。车内锥时,一端用卡爪夹住,一端搭中心架,亦是以外圆作为精基准。3.半精加工、精加工外圆时,采用了锥堵,以锥堵中心孔作为精加工该轴外圆面的定位基准。 对锥堵要求: ① 锥堵具有较高精度,保证锥堵的锥面与其顶尖孔有较高同轴度。② 锥堵安装后不宜更换,以减少重复安装引起的安装误差。③ 锥堵外径靠近轴端处须制有外螺纹,以方便取卸锥堵。4.主轴用20Cr低碳合金钢渗碳淬硬,对工件不需要淬硬部分发(M30×-6g左、M30×-6g、M12-6H、M6-6H)表面留-3mm去碳层。5.螺纹因淬火后,在车床上无法加工,如先车好螺纹后再淬火,会使螺纹产生变形。因此,螺纹一般不允许淬硬,所以在工件中的螺纹部分的直径和长度上必需留去碳层。对于内螺纹,在孔口也应留出3mm去碳层。6.为保证中心孔精度,工件中心孔也不允许淬硬,为此,毛坯总长放长6mm。7.为保证工件外圆的磨削精度,热处理后须安排研磨中心孔的工序,并要求达到较细的表面粗糙度。外圆磨削时,影响工件的圆度主要是由于二顶尖孔的同轴度,及顶尖孔的圆度误差。8.为消除磨削应力,粗磨后安排低温时效工序(烘)。9.要获高精度外圆,磨削时应分粗磨、半精磨、精磨工序。精磨安排在高精度磨床上加工。第三部分:编制数控加工程序要求:能够根据图纸的技术要求和数控机床规定的指令格式与编程方法,正确地编制中等复杂典型零件的加工程序,或应用CAD/CAM自动编程软件编制较复杂零件的加工程序。(至少两个零件)。一、 编制轴类零件(1)数控加工程序如图所示的零件。毛坯为 42㎜的棒料,从右端至左端轴向走刀切削;粗加工每次进给深度㎜,进给量为㎜/r;精加工余量X向㎜,Z向㎜,切断刀刃宽4㎜。工件程序原点如图 图所示。 该零件结构较为简单,属典型轴类零件,轴向尺寸80㎜,采用三爪卡盘装夹即可,选工件回转轴线及右侧面的交点为加工坐标系原点。1. 选择刀具编号并确定换刀点根据加工要求选用3包刀具:1号为外圆左边偏粗车刀,2号为外圆左偏精车刀,3号刀为外圆切断刀,换刀点与对刀点重合2.确定加工路线1)粗车外圆。从右至左切削外轮廓,采用粗车循环。2)精车外圆。左端倒角→ 20㎜外圆→倒角→ 30㎜外圆→倒角→ 40㎜外圆。(3)切断3选择切削用量选择切削用量参数见表.表 选择切削用量参数转数指令 进给速度(mm/r) 刀具粗车外圆 M43 1号精车外圆 M44 2号切断 M43 2号编写程序O0001M03T0101 M43 P1 Q2 N1 G01 M44 T0202G70 P1 Q2 M43 T0303G00 二、 编制轴类零件(2)数控加工程序加工如图3-2所示零件,材料45钢,坯料 60×122。1、刀具:T1——硬质合金93°右偏刀;T2——宽3mm硬质合金割刀,D1——左刀尖。加工工序 材料 刀具车外圆 硬质合金 T1切槽 硬质合金 T2该零件结构较为简单,属典型轴类零件,轴向尺寸120㎜,采用三爪卡盘装夹即可,选工件回转轴线及右侧面的交点为加工坐标系原点。2、 选择刀具编号并确定换刀点根据加工要求选用2包刀具:1号为外圆左边偏粗车刀,2号刀为外圆切断刀和切槽刀,换刀点与对刀点重合 3、程序编写程序指令 说明N10 G56 S300 M3 M7 T1; 选择刀具,设定工艺数据N20 G96 S50 LIMS=3000 ; 设定粗车恒线速度N30 G0 X65 Z0; 快速引刀接近工件,准备车端面N40 G1 X-2; 车端面N50 G0 X65 Z10; 退刀N60 CNAME=“LK2”; 轮廓调用N70 R105=1 R106= R108=4 R109=0 R110=2 R111= R112=; 毛坯循环参数设定N80 LCYC95; 调用LCYC95循环轮廓粗加工N90 G96 S80 LIMS=3000 ; 设定精车恒线速度N100 R105=5; 调整循环参数N110 LCYC95; 调用LCYC95循环轮廓精加工N120 G0 X100 Z150; 快速退刀,准备换割刀N125 G97; 取消恒线速度N130 T2 S250; 换T2割刀D1有效,调整工艺数据N140 G0 X42 Z-33; 快速引刀至槽Z向左侧N150 LCEXP2 P8; 调用子程序8次割8槽N160 G0 X100 Z150 M9; 快速退刀,关冷却N170 M2; 程序结束LK2 N10 G1 X0 Z0; N20 G3 X20 Z-10 CR=10; N30 G1 Z-20; N40 G2 X30 Z-25 CR=5; N50 G1 CHF=; N60 Z-100; N70 X60 Z-105; N80 M17; LCEXP2 N10 G91 G1 X-14; N20 G4 S2; N30 G1 X14; N40 G0 Z-8; N50 G90 M17; 第四部分:绘制CAD零件图

[中图分类号] [文献码] B [ 文章 编号] 1000-405X(2013)-7-229-2 中国地质调查局是我国目前唯一组织公益性地质钻探技术研究开发和推广应用的单位,自1999年成立以来,在组织地质钻探技术研究开发和推广应用方面开展了大量工作并做出了显著的成绩,对我国地质钻探技术的发展起到了较好的推动作用。面对地质工作大发展的新形势和实现地质工作现代化目标的要求,地质钻探技术如何发展,如何更好地起到对地质工作的支撑作用,笔者对这些问题有些不成熟的想法,在此发表,希望能抛砖引玉,与大家共同探讨地质钻探技术的发展问题。 1地质工作对钻探技术的需求 目前我国矿产资源紧缺,资源问题成为制约国家建设和国民经济发展的瓶颈问题,引起了国家政府和领导的高度重视。在国务院关于加强地质工作的决定提出的地质工作主要任务中,突出能源矿产勘查和加强非能源重要矿产勘查是两项首要任务。国家为此投入了大量经费,除了正在实施的国土资源大调查专项基金之外,又启动了危机矿山接替资源找矿专项基金和地质勘查基金。此外,地方、甚至个人也在找矿方面表现出很大的热情,并进行积极的投资。近年来,随着地质工作的加强,地质钻探工作量成倍增长,一些省区的年钻探工作量达到了几十万米。钻探工作项目资金来源有国土资源大调查、矿产资源补偿费、中央财政补贴、省资源补偿费、地方财政补贴、市场项目等。钻探工作量加大,使得对钻探设备和技术的需求同时加大。 2地质钻探技术应用现状 与世界先进的钻探技术相比,目前我国地质勘探工作中采用的钻探技术总体水平比较落后。钻探施工主要采用立轴式岩心钻机,基本上是20世纪80年代左右的设计。现代的全液压动力头钻机依靠进口,我国自己研制的产品已经开始出现,但还未得到大面积推广应用,而且现在只有个别钻深能力(1000m)的钻机,还未形成系列。钻探工艺方面,一些先进的钻进工艺方法还没有得到推广应用。金刚石绳索取心钻进方法虽得到了较多的应用,但还未能大面积普及。液动锤钻进(液动冲击回转钻进)方法的优点虽然为人们所认识,但由于该方法在恶劣的泥浆条件下使用时,钻具可靠性和寿命方面存在着一些问题以及这些年钻探现场管理水平的下降,使其在地质钻探中的应用较以前更少。一些具有较好前景的先进的钻进工艺方法,如绳索取心液动锤钻进方法和不提钻换钻头方法虽然都已研制成功,但实际应用很少。空气反循环取样钻进方法尽管具有高效率、低成本的特点,但由于没有得到地质人员的认可,至今未能得到推广。除此之外,目前地质钻探施工中所用的钻孔护壁堵漏技术、测斜技术等,基本上也是20世纪80年代左右的水平。由于采用的钻探技术水平不高,地质勘探中钻探工作的效率和效果不太理想,表现在台月效率较低、复杂地层钻进问题多、深孔钻进能力差、钻进成本高。这些问题的存在,使得钻探技术对地质工作的技术支撑效果受到影响。 3地质钻探技术发展目标 笔者认为,考虑地质钻探技术发展目标时应该分阶段,应该分成近期、中长期和远期。划分原则是:至2010年为近期,至2020年为中长期,至2050年为远期。 远期(至2050年)目标 实现地质钻探技术的现代化应该是钻探技术发展的远期目标。在国务院关于加强地质工作的决定和国务院温家宝就贯彻决定所作的重要批示中,都明确地提出了要实现地质工作现代化。关于地质工作现代化的定义,目前尚无统一的说法。笔者的理解是:地质工作现代化的标志应该是,在地质工作中普遍采用具有现代世界先进水平的地质勘查技术。钻探技术是地质勘查技术的种类之一,地质钻探技术的现代化也应该符合此项标准。然而,此项目标的实现是一项长期和艰巨的任务,因为只有国家的整体工业技术水平达到了世界先进水平后,我国的地质钻探技术才有可能从总体上达到世界先进水平,地质钻探技术现代化与国家的现代化应该是基本同步的。邓小平同志在介绍中国实现现代化的三步走战略时,明确提出到2050年中国基本实现现代化,达到世界中等发达国家的水平。1999年10月22日,时任国家主席江泽民在英国剑桥大学发表演讲时向公众宣布:我们的目标是,到下世纪中叶,即中华人民共和国成立一百周年时,基本实现现代化。由此看来,我国地质钻探技术现代化实现的时间应该是21世纪中叶。 中长期(至2020)年目标 地质钻探技术发展的中长期(至2020年)目标应该是:自主创新能力显著增强,地质钻探技术水平显著提高,自主研发的新型钻探设备和先进钻进工艺方法得到较大面积的推广应用,钻探装备与施工技术总体上接近发达国家水平。 近期(至2010年)目标 地质钻探技术发展的近期(至2010年)目标应该是:初步完成2000m深度以内的新一代地质岩心钻探设备系列研制;改进完善一批先进的钻进工艺方法,使之达到推广应用的水平;取得一批深孔钻探、复杂地层钻探和高精度定向钻探技术研究成果;研发成功现代的深水井和煤层气井钻探用全液压动力头钻机;地质钻探科技成果转化和推广取得较显著的成效。 4地质钻探技术近期研发工作重点 中国地质调查局近期组织开展的地质钻探技术研发工作基本上是按照上述的近期目标的思路安排的,重点研究内容如下: (1)2000m深度以内的新一代地质岩心钻探设备系列;(2)满足覆盖区化探和异常查证需求、适应复杂地层条件的轻便、高效、多功能取样钻机及其配套的钻进工艺方法和器具;(3)1000m全液压动力头水井和煤层气井钻机及其配套的钻进工艺方法和器具;(4)改进完善一批先进的钻进工艺方法,包括冲击回转钻进方法、绳索取心冲击回转钻进方法、不提钻换钻头方法和深孔绳索取心方法;(5)解决复杂地层钻进技术难题,包括复杂地层钻孔护壁堵漏技术问题、复杂地层取心技术问题等;(6)高精度定向钻探技术,包括提高钻孔测量精度和定向钻进施工中靶精度的技术以及取心定向钻进技术;(7)万米科学超深孔钻探技术方案预研究。除了研究与开发工作以外,钻探新方法、新技术推广应用也是中国地质调查局钻探技术管理工作的重点之一,拟开展以下一些工作: ①新型岩心钻探机具应用培训;②地质调查浅层取样钻技术应用培训;③地质钻孔测量技术应用培训;④新型地质钻探泥浆体系应用培训;⑤节水钻进技术应用培训;⑥空气反循环取心钻进技术培训和应用示范;⑦车载式浅层取样钻机应用示范。 5几个值得强调的问题 加强技术创新 技术创新的核心内容是科学技术的发明和创造,其直接结果是推动科学技术进步,提高社会生产力的发展水平,进而促进社会经济的增长。通过技术创新可实现技术跨越式发展,在短期内获得显著的技术经济效果,使一些常规方法难以解决的问题得到解决。这里举2个钻探技术领域技术创新取得显著成效的实例。第一个实例是科拉超深钻。前苏联的工业技术发达程度比不上西方国家,却钻成了世界上唯一一口深度超万米的钻井——12262m深的科拉超深井。钻万米超深井的难度非常大。这口井之所以能钻进成功,是因为前苏联人在施工这口井时进行了大量的钻探技术创新,其中3项对钻进施工的成败起决定性作用的重大创新是:超前孔裸眼钻进方法;铝合金钻杆;带减速器的涡轮马达井底驱动。第二个实例是中国大陆科学钻探工程科钻一井。该项目是在坚硬的结晶岩中施工5000m连续取心钻孔。这种施工在我国没有先例,在世界上也属高难度钻井工程。该井在施工时采取了一系列的技术创新,涉及套管和钻进施工程序、取心钻进技术、扩孔钻进技术和井斜控制技术,最终获得了高效、优质的施工效果。由于采用螺杆马达-液动锤-金刚石取心钻进方法,使机械钻速提高50%以上,回次长度由3m提高到8~9m,大大节省了施工时间和成本。 加强新方法、新技术推广应用 新方法、新技术从研发出来,到在钻探施工中得到普遍应用,通常需要花很长的时间,做大量的推广应用工作。推广应用工作包括宣传、现场演示、技术培训和技术交流等。这些环节工作效果的好坏,都会直接影响到科技成果转化及其得到实际应用所需的时间,影响地质钻探技术现代化的进程。为获得好的效果,该项工作应有计划、有组织地开展,因为研发单位通常只是从本单位的利益和眼前的利益考虑推广应用工作,而该项目工作的计划和组织实施需要一种全局性和长远的考虑。这些年来,在钻探技术研究与应用的所有环节中,科技成果推广应用是相对比较薄弱的环节,加强此方面工作是当务之急。 参考文献 [1]王达.探矿工程(地质工程)未来20年科技发展战略研究[J].探矿工程(岩土钻掘工程),2004,31(1).看了“地质钻探技术论文”的人还看: 1. 工程地质勘探中的钻探技术应用论文 2. 工程地质勘查论文 3. 工程地质勘察论文 4. 地质毕业论文范文 5. 地质学毕业论文范文

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