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金刚石钻探封孔材料和方法

发布时间:2016-08-16 08:01:55;浏览次数:


金刚石钻头进行完钻探作业后需要对钻孔进行封孔,封孔的目的是防止钻孔对原来的地质环境产生不利的影响,尽可能的保持原生状态以便更好的进行地质分析。封孔的材料主要有粘土和水泥砂浆两种,封孔的方法包括导管灌注法、泵入法和水压活塞法。
一、封孔材料
1,粘土
粘土因其颗粒分子的吸引作用和表面张力所产生的粘结力,而使其具有一定的抗剪强度,价值在经过压实以后,又具有不透水性,所以,可在一些浅孔或地下水承压水头不大、流量不高的钻孔中作为封孔材料。粘土封孔时,应将粘土浸湿后,制成球状或柱状。球形可直接投入孔内,柱状可用岩心管投送。每投一定数量的粘土后,用钻具捣实一次。
2,水泥砂浆
水泥封孔效果好,是封孔的主要材料,为增加水泥强度,加入一定比例的砂子称作砂浆。由于水泥在水中固化,且与钻孔孔壁具有一定的胶结力,同时又具有较好的隔水性能。所以,在具有主矿层、主要含水层、第四纪等水文地质条件比较复杂的金刚石钻孔中进行分层封孔时,均可选用水泥砂浆作为封孔材料。常用的封孔水泥有:硅酸盐水泥和硫酸铝盐水泥两种。
二、 封孔方法
1, 导管灌注法。在潜孔封闭的孔段较大时,可采用导管灌注法。此法具有关注效率高,操作简便等优点;上部储浆筒用146套管做成,长度300-500mm,下端用50mm钻杆连接即可。

导管灌注法
2, 泵入法。用泥浆泵将搅拌好的砂浆,通过钻具泵入预计封闭孔段。泵入法的工作效率高,封闭的孔段长,体积大,操作方便。由于泵压作用,水泥砂浆能进入岩石缝隙凝结密实,封孔效果好。泵入前应对水泵、高压管、钻具详细检查,钻杆锁接头丝扣处要缠线,保证工作良好,管道畅通。注浆钻具距离孔底为3-5m;如采用悬封,可将钻具下至待封闭段。
3, 水压活塞法。使用时,应先将阀门封闭严密,并用圆销销住,下入孔内,用夹板夹与孔口,装入砂浆,再装上活塞、滑动接头及密封圈。注浆管用外接箍连接,下钻速度要慢,防止因冲撞而剪断圆柱销,打开阀门,砂浆漏掉。水泵压力表应准确,送水后泵压逐渐升高,又突然下降,再有回升,圆销剪断,说明阀门已打开。
封孔前应该详细了解每个钻孔的具体深度和位置,如果采用了泥浆液作为冲洗液的金刚石钻头钻进工艺,有必要对孔壁残留的泥皮进行冲洗,预防这类杂质对砂浆和孔壁的粘合强度产生影响。同时在注浆过程中不能间断,必须保证水泥砂浆的连续输送,并且出口和孔口的距离应该小于0.5米。

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