東周窯礦大口徑投料孔.doc

東周窯礦大口徑投料孔施工組織設計東周窯礦大口徑投料孔施工組織設計一、 工程概況: 我公司在保證安全施工的前提下,確保質量符合礦山井巷工施工及驗收規(guī)范和煤礦安全規(guī)程的要求。1、鉆孔每30-50m測斜一次，終孔位置用進行系統(tǒng)測斜，準確測定孔底坐標，確?？仔甭?。2、工作管必須是無縫鋼管。3、套管及工作管與孔壁間隙用水泥封實固牢。4、松散層用套管止水，套管下至穩(wěn)定的未風化砂巖層位。5、工作管內沉淀物小于1.5m，管口高出地面3.50m。6、東周窯礦大口徑投料孔工程參數表：鉆孔名稱孔口坐標（m）設計孔深（m）工作管徑（mm）孔底標高（m）投料孔X=Y=Z=485Q345B無縫鋼管42612二、鉆孔結構及工程量（一）井孔結構根據工程技術要求和地質情況，鉆孔結構設計如下：井身結構力求簡化，利于施工管理，降低消耗，根據本區(qū)地層性質，參照以往經驗，按二級結構設計，即先用表層護壁套管對上部松散層護壁，表層護壁套管下至風化帶以下完整砂巖層（約12m），封隔表土層，防止孔壁垮塌、縮徑、確保鉆孔安全施工，最后鉆進擴孔至設計深度下入工作管固管成井。（ 柱狀圖）（二）、工程質量1、 工作管中心在落點范圍：4m4m 一個矩形范圍內2、終孔計算坐標與井管實際位置的誤差0.8m。3、工程交付時工作管內無水淋滴。三、設備與安裝（一） 主要設備鉆塔：22.5m鉆塔1套鉆機:水_1000型石油鉆機1臺（鉆機性能見表）泥漿泵：WB1-850/50型 1臺除砂器：JNs-1流量100m/h 1臺；測斜儀：CX-45型，精度頂角1，方位30。 JDT-5A型（陀螺儀和陀螺定向儀）隨鉆定向儀：YST-25型（有線隨鉆）定向螺桿鉆具：LY165-7A型3套動力電機： 120KW 2臺;；110KW 1臺; 電焊機：10KW 1臺?，F(xiàn)場每臺套所需電力約400/h;清水量60-80m/h。（二） 鉆塔安裝由于鉆塔是地面整體安裝，自行起放具有安裝速度快，安全可靠。地基加固鉆場有回填土，井口設埋鋼護筒。（三） 設備安裝1、鉆塔安裝鉆塔是在鉆孔前35m場地內進行地面組裝，起塔時應統(tǒng)一指揮，確保安全，并要求：(1)鉆塔底盤整體周正，堅固，地基地梁形成整體。(2)鉆塔螺栓齊全緊固。(3)繃繩被迫移位，若影響安全，要采取加固措施?？嚴K設緊繩器，地錨或地錨樁，埋深大于1.5m。2、鉆機安裝：(1)鉆機安裝在底盤上，要求螺栓墊片齊全緊固。(2)鉆機安裝周正水平，轉盤中心、天車中心、井孔中心三點成一垂線，固緊螺母。3、水泵安裝：水泵安裝要求底盤下設地梁，做到水平、周正、穩(wěn)固、保證吸水籠頭浸入泥漿池的3/4處，以便連續(xù)泵漿。4、電機安裝：電機地基打砼，設安全防護欄。四、鉆具組合采用石油鉆桿連接加重鉆鋌及扶正器的組合方式（一）、導向孔鉆具組合215.9mm噴射牙輪鉆頭215.9mm扶正器（長1.5m）+159mm鉆鋌1根（長9m）+215.9mm扶正器（長1.5m）+159mm鉆鋌1根（長9m）215.9mm扶正器（長1.5m）+159mm鉆鋌6根（54m）+159mm鉆鋌1根（9m）+127mm鉆桿+主動鉆桿。鉆鋌總重量在15噸左右。（二）、擴孔鉆具組合擴孔鉆具組合與導向孔鉆進相同，只需更換鉆頭和扶正器的類型和規(guī)格，根據巖層情況適當增加加重塊，加重在3以保證擴孔時的穩(wěn)定性和擴孔進尺效率。五、鉆探工藝（一） 鉆探方法為了保證孔內施工安全及成井質量,預防孔斜,導向孔采用牙輪鉆頭噴射鉆進工藝,先用小徑（215.9mm）在井孔中心鉆進導向孔，隨鉆進監(jiān)測孔斜,導向孔鉆進到終孔層位孔斜符合要求后，第一次擴孔孔徑410mm孔深485米；第二次擴孔孔徑610mm孔深485米；，最后固管成井。（二） 鉆頭選擇本孔使用鉆頭的原則是：1、190mm牙輪噴射鉆頭開導向孔，沖積層使用多牙輪組合鉆頭擴孔。2、基巖導向孔鉆進，以191mm帶噴嘴鑲齒牙輪鉆頭為主。3、基巖擴孔使用組合牙輪鉆頭或滾刀鉆頭，用若干個鑲齒式球齒牙輪鉆頭的單掌組焊成擴孔鉆頭，選用單掌時規(guī)格和新舊程度應一致，排放高度、角度嚴密均勻，加焊擋板，防止牙輪脫落，造成鉆頭損壞及孔內事故。（三） 鉆進參數選擇為了保證鉆進安全提高鉆進效率和防止孔斜,采用噴射鉆進，根據孔深、孔徑和巖性綜合選擇鉆進參數。1、小徑導向孔鉆進(191mm)沖積層和煤系地層軟巖鉆機立軸轉速：6393r/min鉆壓：4080KN泵量：1500L/min硬巖：鉆機立軸轉速：43-93r/min鉆壓：80120KN泵量：擴孔為1500L/min（四） 導向孔定向技術導致鉆孔彎曲的因素很多，雖有一定的規(guī)律但是鉆孔彎曲不可避免的，大口徑鉆孔力求垂直，否則不僅會給鉆進造成困難，同時粗大的井管也難以下入孔內，本工程導向定向鉆進技術，首先是防斜，力求鉆孔垂直，然后是定向糾斜的思路，實現(xiàn)靶點定向鉆進。1、防斜技術防斜方法包括合理選用鉆具組合和鉆進技術參數，嚴格操作要求，牢牢把住孔斜三個關鍵環(huán)節(jié)：安裝、開孔、換徑主要側重于下列三方面：粗徑鉆具組合：使用127mm鉆桿和粗徑鉆具是大口徑擴孔所必須的，同時有利于滿足215.9mm導向孔鉆進井底壓力的需要。增設扶正器三個，扶正器與215.9mm鉆頭同徑，分別連接在159mm鉆鋌的三個不同部位，使?jié)M眼鉆進長度達到20m，有效地減少鉆具與孔壁之間的間隙，防止鉆頭偏斜。合理控制鉆壓，采用輕壓懸吊式鉆進方法把孔斜控制在最小范圍內，本孔采用的防斜技術，預計可使鉆孔偏斜率控制在35.初級定向鉆孔的技術：所施工鉆孔基巖段較厚，施工中可根據井區(qū)地層產狀，利用淮南地區(qū)鉆孔一般逆向地層傾斜偏移的規(guī)律，開孔孔位作一定的位置移動，以保證中靶和減少鉆孔糾偏，使下管更順利，鉆效更高。1、導向孔糾偏導向孔要及時測斜，隨鉆進掌握鉆孔的偏移量，測點段距定為3050m，10m一個測點,一旦發(fā)現(xiàn)超偏跡象，及時采取糾斜措施。糾斜方法選擇隨鉆螺桿定向鉆進技術，這是保證中靶鉆進最可靠的鉆探工程技術。（五） 泥漿的選用與凈化施工大口徑投料孔孔，無論是沖積層還是基巖，都是無芯鉆進，有大量的砂粒、巖粉排出，因此，選擇好泥漿類型，調配好其性能，方可保證鉆進及成井安全。1、泥漿的選用沖積層段泥漿類型和性能沖積層段鉆進速度快，在施工中要嚴格控制泥漿的粘度、比重、失水量、含沙量，在泥漿的調配中要適量加入部分降失水劑和稀釋劑，以確保施工的順利進行和下套管的一次性成功。沖 積 層 泥 漿 配 方材料膨潤土（Kg）CMC(kg)PHP(ppm)Na2CO3(Kg)加量502.53005001.52基巖段鉆進和擴孔的泥漿類型和性能基巖一般選用雙聚低固相泥漿，具有除砂好，流變性好，配制簡單的特點，泥皮薄而堅韌,可防止地層垮塌.材料膨潤土CMPHP（ppm）KHMNa2CO3加量（Kg）50801.53005001.521.52泥 漿 性 能項 目比 重粘 度失水量mL/30min含砂量%PH值沖積層1.11.224281013489基 巖1.081.12192310124892、泥漿的的凈化機械凈化，人工撈砂和長槽沉淀三種方法同步進行，其中機械除砂為主，人工撈砂和長槽沉淀為輔，以求全面清除泥漿中的無用固相，保持和穩(wěn)定泥漿的性能，達到良性循環(huán)。1、配備泥漿性能測量儀器，每天測定泥漿性能，以便及時調整和補充。六、成井工藝（一）下管工作1、管材與加工連接管材的規(guī)格和材質表層護壁套管材質為D24.50*11.05(N80)無逢鋼管；工作管D177.8*9.19無縫鋼管。管路的安裝連接井管采用直接對焊連接，利用自制的管口對接扶正環(huán)，保證管口合縫、同心，焊條采用J506，按照下管作業(yè)流程，逐根檢查對接，下部接縫焊牢，上部井管焊縫突出，確保焊縫密實、牢固，外加焊加強筋，加強筋規(guī)格及數量執(zhí)行技術設計。3、下管提吊方法本孔采用割孔穿杠鋼繩牽引提吊的下管方法，就是在管口上端0.4m處對稱切割150mm圓孔。穿杠，用鋼絲繩連接游車大鉤，起吊井管，井管對接后，抽出穿杠，將切下的園板填入割孔內，焊牢。然后在割孔外補焊方板加強。4、井管準備工作(1)穿杠器具(2)穿杠孔加強板和焊縫加強筋。(3)檢查管內外徑、彎曲度、管口水平度、尋求壁厚、園度、管口、平面尺寸一致的井管，作為對接井管、編號標記，丈量長度。(4)成孔后期泥漿調整。(5)加工尾管：下部一根焊注漿浮力閥，該閥要求有嚴格的單向密封性能，最高承壓能力在10Mpa，這也是下管和固管成功的保證。(6)下管組織分工(7)擼孔5、下管作業(yè)800*11.05mm表層護壁套管和425*12mm工作管的下管工作力求快速，施工中除正確使用泥漿外，盡量縮短下管時間。七 、 固 管固管設備1、固井泵BQ350型1臺（性能如下）：最高高工作壓力：35Mpa最大排量：1000L/min2、15m3攪拌機2臺3、水泥漿混合器2臺套固管方法本孔兩路井管均采用孔底灌注水泥漿從孔壁與管壁之間的環(huán)狀間隙返出井口的全固管方法，用泥漿替出鉆具中泥漿，此時，尾管中為泥漿與水泥漿的混漿或保留部分水泥塞。（三）固管準備工作：1、建造15m3圓形攪拌池，安裝攪拌機。（2臺套）2、安裝和維護固井泵3、安裝水泥漿混合器4、確保清水足量。5、固井管路連接試機。6、孔內返漿及時抽排（四）孔底注漿1、下鉆：下管作業(yè)結束，立即下固井鉆具。2、灌孔利用排漿泵向管內灌漿，保證管內外壓力平衡。3、開泵沖孔：稀漿循環(huán)120分鐘替出孔內稠漿。4、制漿：下灰混合水泥漿入池攪拌5、泵漿固管：水泥漿從孔底經環(huán)狀間隙返出井口，停泵水泥情泥混合器水源回漿閥泥漿池鉆孔泵漿池水泵攪拌池（五）固管后工作1、泵漿結束后，將管口固定在護筒中心，保持管口、天輪、轉盤中心在同一軸線上。2、水泥養(yǎng)護72小時。3、下鉆頭切割浮力閥并打撈。4、技術套管固管后還需清理泥漿池，重新調配泥漿。八、施工步驟本工程施工按下列九個步驟進行：1、平整場地，加固地基，做灰土盤，下入井口鋼護筒。安裝鉆塔鉆機等設備，建造泥漿循環(huán)系統(tǒng)，整理鉆具，配制泥漿，組織學習施工組織設計和有關安全質量規(guī)程規(guī)定，舉行開工驗收安全會。2、開鉆：新地層段190mm導向孔鉆進，隨鉆監(jiān)測孔斜,導向孔鉆進至巷道以上20m停鉆。3、擴孔：技術套管段1000mm擴孔，擴孔至12m。4、下管：下入800mm11.05mm(N80)護壁管。5、固管6、清理泥漿池，更換泥漿。7、基巖擴孔鉆進，一次擴孔用410mm牙輪組合擴孔鉆頭或滾刀鉆頭由地面擴孔至485m。二次擴孔用610mm牙輪組合擴孔鉆頭或滾刀鉆頭由地面擴孔至485m8、下管：下入426*mm12mm工作管485m。9、固管成井九、工程質量和安全文明施工保證措施工程質量保證措施1、按照ISO9002質量體系的要求實施工程質量管理。成立工程項目部，項目部配備各質量崗位人員，即項目經理、技術負責人、施工技術人員、質檢員、材料員、安全員、設備員和技術工人。2、實各崗位人員質量職責。項目經理全面負責工程質量、進度表、檢查落實工程各工序質量管理工作；技術負責人負責技術質量的管理工作，對主要工序進行技術交底。及時解決施工中出現(xiàn)的技術問題，接受建設單位、監(jiān)理單位、設計單位的監(jiān)督指導；質檢員負責對施工過程中的每道工序按要求進行質量檢驗，材料員把好材料進場關，不合格材料不得使用；設備員做好設備的維修保養(yǎng)工作。3、施工需要配備能確保工程質量、進度要求的施工設備、檢驗測量和試驗設備。各種設備在使用前按要求進行校驗。保證施工中設備運行良好。4、嚴格按照施工組織設計、瓦斯抽放地面鉆孔施工合同、行業(yè)標準及規(guī)范、作業(yè)指導書的要求進行施工，技術人員向施工班組進行技術交底，各崗位實行交接班制度并認真做好各種施工記錄。按照操作者自檢、施工班組交接檢驗和質檢員專檢的“三檢制度”對施工過程進行檢驗，未驗收合格不得進入下道工序。安全保證措施1、本工程堅決貫徹“安全第一，預防為主”的安全方針，認真執(zhí)行安全崗位責任制。2、鉆機施工嚴格執(zhí)行鉆探操作安全規(guī)定，杜絕人身事故、孔內事故，杜絕“三違”，確保安全生產。3、開鉆前向礦方提出開鉆申請，經礦方組織對安全措施、安全供電即安全技術措施貫徹情況進行檢查，合格后下達開鉆通知書，方可開鉆。4、各專業(yè)生產人員配備必要的安全防護用具，進入施工現(xiàn)場必須穿工作服，戴安全帽，上塔工作系安全帶。5、鉆場所有電氣設備配備可靠接地保護裝置。施工設備傳動部分設安全防護罩。鉆場配備一定數量的干粉滅火器。6、各專業(yè)人員持證上崗。7、施工中發(fā)生安全質量事故要及時向礦調度室匯報。8、礦方實施計劃停電，可能影響到鉆進施工時，礦調度室必須提前通知鉆機，避免發(fā)生孔內埋鉆事故。9鉆孔穿過煤層時，地面孔口20m范圍內嚴禁火源。(三)文明施工措施1、為創(chuàng)文明工地，項目經理需把文明施工作為一項重要工作來抓，建立文明工地標準制度。2、按照施工計劃，合理布置施工區(qū)域，泥漿池、泥漿溝槽、泥漿排放由專人負責，杜絕泥漿外溢污染場地，超標泥漿及時外運。3、施工區(qū)、宿舍、辦公室每天清掃一次，清掃的垃圾倒至指定地點，確保室內外整潔。4、現(xiàn)場管材堆放整齊，掛牌施工，責任到人，開展文明競賽，明確獎懲制度。5、實行工地文明標準化管理，加強宣傳力度，在工地醒目處張貼宣傳標語，創(chuàng)造文明施工氣氛。6、現(xiàn)場施工人員統(tǒng)一著裝。十、施工技術工藝特殊措施根據