鉆井水泥漿灌注工藝

鉆井水泥漿灌注工藝1公升其實就是1升1升水的重量=1kg=1公斤=2市斤=2斤我們說的50斤塑料壺就是25升，而上面寫的卻是25公升向孔內(nèi)灌注水泥的方法有水泵灌注法、灌注器灌注法、孔口灌注法及干料投放法等。水泵灌注法水泵灌注法是最常用的方法，它是通過鉆桿將水泥漿用水泵壓入孔內(nèi)漏失或坍塌的巖層，以達到護堵的目的。此方法適用于灌漿量大，不受鉆孔深度限制的水泥灌注。在鉆孔中部只要架橋后也可適用。用此方法還可實現(xiàn)加壓灌注。利用水泵灌注法施工簡便，無需特珠設(shè)備和工具，但對水泥漿要求流動性好，易于泵送。圖12-12灌注水泥示意圖水泵灌注法的操作過程為：堵漏時，鉆具下到預(yù)定深度距孔底約0.3?0.5m左右時，先泵入清水以檢查鉆桿內(nèi)部確實暢通良好時，即可泵入配好的水泥漿。將水泵蓮蓬頭放入水泥漿桶內(nèi)即泵送水泥漿。不論堵漏或護壁，剛開泵時應(yīng)先打開水泵回水管，將吸水管及水泵中的清水排出，噴漿后再打開三通將水泥漿送入孔內(nèi)。待泵吸水泥漿過程完后，立即將蓮蓬頭放入準(zhǔn)備好的替漿水桶中，開泵替漿。為了使孔底返流均勻，替漿時可適當(dāng)慢轉(zhuǎn)鉆具。替漿的壓力量應(yīng)根據(jù)孔內(nèi)水位高低，以達到孔內(nèi)液柱壓力平衡為原則，可按下式進行估計計算：&=們二*+隊 (12-23)式中：@壓一一替水泥漿所需壓水量，kg；L--鉆桿柱長度，m；l--孔內(nèi)靜水位離孔口高度，m；q--每米鉆桿內(nèi)容積，L；Q『-地面管線及水泵容積；K--壓水系數(shù)，淺孔取0.9、深孔取0.95。根據(jù)上式計算，當(dāng)孔內(nèi)無水或水位很低時，壓水量達到機上鉆桿后(約60?80L)，即應(yīng)停泵，然后拆開機上鉆桿，靠鉆桿內(nèi)外液柱壓力差，使水泥漿繼續(xù)沿鉆桿內(nèi)下降，并從鉆具底部返出鉆桿外，直至鉆桿內(nèi)外壓力達到平衡為止。當(dāng)水位很高或返水孔，則壓水量接近于鉆具內(nèi)容積加上地面管線容積乘以壓水系數(shù)，可以保證水不壓出鉆具底部，這時鉆桿外的水泥漿高度比鉆具的水泥漿高度會大一些。當(dāng)提鉆時，會向鉆桿內(nèi)回流或填補孔底空間，水泥漿不會被稀釋。替漿完畢即可提鉆，應(yīng)將鉆具提離水泥面10?15m以上（1?2個立根）后再沖洗鉆具。提鉆速度一定要慢，過快則易發(fā)生抽吸作用而使灌注工作失敗。為了保證孔內(nèi)壓力平衡，還應(yīng)考慮在孔口回灌清水。當(dāng)機上鉆桿卸開以后，應(yīng)開泵清洗水泵、高壓管線和機上鉆桿內(nèi)的殘留漿液，以保證循環(huán)暢通。綜上所述水泵灌注法應(yīng)遵循的技術(shù)規(guī)程如下：（1） 堵漏時，堅持沖孔；護壁時，堅持掃孔到底，保證清除孔內(nèi)巖屑并檢查鉆具通暢。（2） 鉆具下到離孔底0.3?0.5m或架橋處，以減少水泥漿的稀釋。圖7-13灌注水泥示意圖（3） 灌注過程或灌漿完畢，可轉(zhuǎn)動鉆具，不能上提鉆具，待替漿后方能上提鉆具。（4） 全部漿量應(yīng)一次灌完，不得中途停泵，防止?jié){液斷開或被水稀釋。（5） 泵漿前打開回水管，排出清水不得注入孔內(nèi)。（6） 應(yīng)考慮孔內(nèi)水位高低，準(zhǔn)確計算替漿壓水量。（7）替漿完提鉆應(yīng)離開水泥面10?15m方能清洗鉆具。（8）提鉆速度要慢，防止抽吸作用并及時在孔口回灌清水。（9）盡量減小水灰比，采用水泥減水劑保證漿液可泵性好。（10）堅持探測水泥面強度，合理確定候凝時間。水泵灌注法還可用在下列特殊情況下：（1） 加壓灌注法為了保證水泥漿液能更好地進入所堵漏地層，形成足夠的滲流半徑，有效地加固孔壁巖石，可采用孔口管上部加密封裝置，或在鉆桿上加鉆孔封隔器以封堵漏失層上部，以使在灌注時孔內(nèi)造成高壓，迫使水泥漿進入地層。（2） 分段灌注法當(dāng)遇到厚度較大的破碎地帶如硬脆碎的松散地層時，大小不等的孵礫石在鉆進時會經(jīng)常出現(xiàn)遇阻、卡鉆或提鉆后垮塌現(xiàn)象，這時可采用鉆進一段灌注一段的分段灌注法。（3）充填注漿法當(dāng)裂隙較大或遇小溶洞時，灌注前最好先投入一定量的惰性材料起到堵塞、架橋、充填作用。投入后，下鉆具進行擠壓，然后再進行灌注。這樣既可減少流失，又能提高封堵效果。（4）網(wǎng)袋注水泥法當(dāng)遇到較大溶洞時，為了降低水泥漿的大量流失，最好采用網(wǎng)袋注水泥，以控制水泥漿的擴散流失范圍（圖12-13）。圖12-13網(wǎng)袋灌注水泥漿示意圖1-鉆孔；2-鉆桿；3-正反接頭；4-布袋；5-帶孔眼的鉆桿；6-溶洞；7-水泥漿；8-堵塞物灌注器灌注法當(dāng)堵塞大的裂隙或溶洞時，為了減少水泥漿的流失，往往選用水灰比較?。?.3?0.35）、濃度大的水泥漿或速效混合液進行灌注。這時水泵無法吸入泵送，可采用灌注器灌注法。有時當(dāng)封閉的孔段較短，漿量不多或鉆進中遇到多層間斷漏失，為了及時處理也可采用此法。此法優(yōu)點是不受孔深限制，漿液性能不受流動性限制且對水泥漿稀釋較少，但需專用灌注器，灌注時要求相當(dāng)嚴(yán)格。灌注器的種類較多，目前大多采用水壓活塞式灌注器，其工作原理是：灌漿時，將水泥漿裝入盛漿管內(nèi)，然后將灌注器用鉆桿下至漏失層位，開動水泵后壓力水經(jīng)鉆桿進入灌注器推動水泥漿，上部活塞將灌注器的排漿閥打開，則水泥漿被壓出進入漏失層。圖7-14所示是一種水壓活塞式灌注器。其結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，工作時在水壓作用下通過活塞6把盛漿管4的水泥漿往下擠壓，剪斷銷釘9,打開活門8,水泥漿即可排出管外，進入需要封堵的部位。圖12-14活塞式灌注器1-壓蓋；2-滑動接頭；3-鉆桿；4-盛漿管；5-分水接頭；6-活塞；7-接頭；8-閥門；9-銷釘目前，現(xiàn)場為了加大灌注量，采用不同尺寸的巖芯管作為盛漿管，制造簡易的巖芯管灌注器，取得了良好的技術(shù)經(jīng)濟效益。孔口灌注法當(dāng)孔較淺，裂隙寬且孔內(nèi)水位很低，則可從孔口直接倒入濃度較大的水泥漿，利用孔口與孔內(nèi)液面高差所產(chǎn)生的位能，將水泥漿壓入所封堵層。為了使孔口灌注順利，也可在孔口插入小尺寸套管至灌注孔段，再從套管中倒入水泥漿，借水泥漿的自重下入。干料投放法