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粘土回填法在砂卵砾石层钻进中应用摘要：本文重点介绍了使用粘土回填钻探方法在水文凿井中的应用。 关键词：砂卵砾石　钻探方法　粘土回填　水文凿井 1、砂卵砾石层钻进方法简述 1.1　跟管钻进法 跟管钻进法，就是选用厚壁套管护壁。在工程勘察中常用的厚壁套管主要有φ108mm、φ127mm、φ146mm、φ168mm等管径。一般是先用合金钻具在砂卵砾石层中钻进几十厘米，然后将厚壁套管用重锤向下砸进几十厘米，套管基本到底后，继续向下钻进，继续砸套管，也就是边钻进，厚壁套管边跟进护壁。冲洗液一般选用泥浆。跟管钻进法是常规的砂卵砾石层钻进方法，特点是：①技术比较成熟，可以适用于各种砂卵砾石层。②钻进过程中孔内一般比较安全，冲洗液漏失比较少。缺点有：①岩芯采取率低，无法采取原状样。②使用器材比较多，辅助工作多，钻进效率低，钻孔结束后要起拔套管，易发生事故。 1.2　SM植物胶金刚石钻进法 SM植物胶是一种能溶于水的高聚多糖，sM胶金刚石钻进方法就是将SM植物胶、碱(或火碱)、水、膨润土等配置成冲洗液(泥浆)，利用其稠粘、降失水、能流动、减震、润滑减阻的特点，来保护岩芯、防止孔壁坍塌，然后采用SD系列金刚石钻具(是两级单动的双层岩芯管钻具)进行钻进的方法。在砂卵砾石层使用SM胶金刚石钻进方法的特点是：①可以明显提高钻进效率；②可以提高岩芯采取率，采取到原状样；③节约成本，降低了职工的劳动强度。缺点有：①濡要配套专用的设备：高转速金刚石钻机、变量泥浆泵、立式高速泥浆搅拌机等；②SM胶冲洗液配置需要一定的时间和经验，如严重漏浆段不宜使用。③影响质量进度的因素较多，掌握需要一定的经验和理论知识。 1.3　粘土回填钻进法 粘土回填钻进，也就是加工一个带弹簧合金钻头的筒子钻具.在砂卵砾石层 中钻进(主要是将砂卵砾石装入钻具内带上)一段，使用粘土将上部回填(回填高度要大于3－5倍的进尺)，然后继续钻进、回填。利用筒子钻具将粘土挤入砂卵砾石层，使粘土与砂卵砾石胶结在一起，以保护孔壁，使钻探顺利进行。特点是：①不需要其它的设备，仅须加工一筒子钻具(口径小于170mm的可直接使用一般的钻具)。②钻孔的直径适用范围较广，在钻机的能力内可根据需要加工大口径的钻头，如XY-2钻机可直接进行φ450mm－φ500mm口径的钻孔钻探。③方法简单易用，消耗比较小。缺点是：①岩芯采取率低，大块的可以取上，细颗粒的大多被冲走，无法采取原状样；②钻探深度有限，一般可钻30－50m；③进尺比较缓慢，钻探效率较低。 上述这三种常用的砂卵砾石层钻进的方法，不是孤立的.在工作中可以根据实际情况和需要，同时采用合适的钻探方法。跟管钻进法、SM胶金刚石钻进法一般主要适用于工程地质勘察中，在水文地质凿井中无法使用。 2、粘土回填法在水文凿井中的应用 2.1　地形地层概况 井位位于温州市瓯江边的河漫滩上，三面环山，一面临江。地层岩性为：①层(深度0－1.5m)：粉质粘土，棕黄色，可塑，局部含小砾石。②层(深度1.5－38.9m)：砂卵砾石层，杂色，由卵石、砾石和块石组成，粒径(φ5－500mm，分选性差，成分以火成岩和燧石等为主，坚硬，层下部含水。③层(深度38.9－121.2m)：闪长玢岩，灰白色，坚硬，其中88.5－112.8m为破碎带(含水部位)。 2.2　主要设备 钻机使用XY--2型油压钻机，BW450型泥浆泵，φ63.5mm钻杆，三角形9m木架，直径φ420mm筒子钻头。下部岩石钻探用φ150mm铁砂钻具。 在砂卵砾石层钻进的筒子钻头是自己加工的，用12mm厚的钢板，卷成圆管(直径根据需要确定，长度一般长点，对孔的垂直度好，但钻进阻力大，宜根据设备能力和需要确定)，顶部用锥型(角度600左右)与钻杆连接，本工地用筒子钻直径为寸)420mm，长度1.50m。底部内外出肋12－15mm，在钻头底部和焊接的肋骨上镶嵌合金，外肋骨长度一般150mm左右，内肋骨50mm左右，肋骨的间距100－120mm，然后在肋骨间的凹槽靠底部间隔50－70mm左右打一对直径φ14mm的眼(穿钢丝用)。 2.3　钻进工艺 在0－120m埋设φ600mm护孔管，造浆，一开始泥浆不宜太稠(因为粘土回填法在砂卵砾石层钻进时是边进尺，边造浆)。然后用筒子钻进行砂卵砾石层钻进，回次进尺一般为0.2-0.3m，提钻后。向孔内倒入粘土(粘土选用粘粒含量大于30％的粘土)1.0m以上。每次回填粘土一般要超出进尺的3－5倍，这样钻进时筒子就将粘土挤向孔壁，使粘土和砂卵砾石胶结在一起，保证了孔内的安全。每回次进尺前要穿好钢丝(以保证进入筒子钻的砂卵砾石提钻时不掉)。每回次钻进时问不能太长，不超过半小时，时间长了容易将穿的钢