[發(fā)明專利]用沖擊式鉆機進行高瓦斯隧道地質(zhì)預(yù)報探孔的鉆進方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210370284.4
• 申請日: 2012-09-29
• 公開（公告）號: CN102839916A
• 公開（公告）日: 2012-12-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張洋;杜文斌;張恒;鄧浩宇;向?qū)W剛;唐濤;胡橋;彭翔
• 申請（專利權(quán)）人: 中鐵八局集團第一工程有限公司
• 主分類號: E21B7/00
• 分類號: E21B7/00;E21B25/00
• 代理公司: 重慶華科專利事務(wù)所 50123
• 代理人: 徐先祿

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及隧道探孔地質(zhì)預(yù)報的施工方法，具體涉及一種用沖擊式鉆機進行高瓦斯隧道地質(zhì)預(yù)報探孔的鉆進方法。

背景技術(shù)

在高瓦斯隧道中為了確保隧道施工安全，就要求必須施做超前探孔進行瓦斯探測和引排、預(yù)測前方地質(zhì)巖性，起到指導(dǎo)性施工的作用。通常高瓦斯隧道探孔施做采用普通的潛孔鉆進行施工，一般一次性施做長度為25～30m，普通的潛孔鉆鉆孔深度為25～30m，能夠滿足一般施工要求，但是普通潛孔鉆進行超前探孔時，存在鉆進速度慢、探測距離短、不能適應(yīng)地質(zhì)的變化，以及在地質(zhì)巖層復(fù)雜的情況下容易出現(xiàn)卡鉆等問題。另外，普通潛孔鉆施做超前探孔時不能夠進行巖石取芯，從而不能起到地質(zhì)預(yù)測的作用。因此，有必要開發(fā)一種用于高瓦斯隧道地質(zhì)預(yù)報探孔的鉆進方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種用沖擊式鉆機進行高瓦斯隧道地質(zhì)預(yù)報探孔的鉆進方法，能快速進行探孔施做，并在進行探孔施做的同時能進行巖層取芯。

本發(fā)明所述的用沖擊式鉆機進行高瓦斯隧道地質(zhì)預(yù)報探孔的鉆進方法，其步驟如下：

步驟一、準(zhǔn)備工作；首先進行掌子面的平整，然后鉆機就位，根據(jù)測量放出的孔位確定鉆機位置，待鉆機擺放好后，將水管和電纜線接入鉆機；

步驟二、起鉆開孔；將取芯器通過絲口與鉆桿連接，鉆桿再通過夾具安裝在鉆機上，然后再根據(jù)測量放出的孔位進行鉆微調(diào)，待調(diào)整適當(dāng)后開始鉆孔；

步驟三、接鉆桿繼續(xù)鉆進；當(dāng)鉆桿鉆進1～2m后，使用專用扳手將鉆進圍巖中的鉆桿尾部固定，反轉(zhuǎn)將外面的鉆桿松下，取新鉆桿，并將新鉆桿的兩頭分別通過絲口連接在已鉆進圍巖的鉆桿尾部和鉆機動力頭上的鉆桿頭部，鉆機動力頭正轉(zhuǎn)使接上的鉆桿擰緊后卸掉扳手，繼續(xù)鉆進，重復(fù)以上步驟直至鉆進到預(yù)采集巖層芯樣的深度；

步驟四、采集巖層芯樣；將鉆桿與鉆機上的夾具脫離，然后將打撈器連接在鉆桿上，將打撈器的高壓水接頭接入高壓水，利用高壓水的壓力將打撈器的打撈筒與取芯器連接，然后卷揚機就位，利用卷揚機通過鋼絲將取芯器的取芯筒拉出，最后從取芯筒里面取出芯樣；

步驟五、重復(fù)步驟三和步驟四，直至鉆進到設(shè)計深度，并完成巖層芯樣的采集；

步驟六、退鉆桿；將鉆桿逐節(jié)退出；

所述鉆機為RPD-150CEP-A履帶式全液壓旋轉(zhuǎn)沖擊式鉆機。

本發(fā)明的有益效果：

（1）在進行探孔鉆進的同時能夠進行巖層取芯樣，通過芯樣能夠較準(zhǔn)確地完成超前地質(zhì)預(yù)報，確保了高瓦斯隧道的施工安全。

（2）鉆孔速度快，在高瓦斯隧道中，泥巖鉆孔速度為20～25m/h，砂巖鉆孔速度為13～20m/h；鉆機具有獨特的動力頭，能夠有效地解決潛孔鉆在裂隙巖體和破碎帶巖體施做中卡鉆的問題；探孔施做單次長度較長，能夠達到100～150m。

（3）操作施工簡單、安全可靠。

綜上所述，采用該方法解決了普通鉆機在進行探孔施做時探測前方瓦斯距離短、施工速度慢、地質(zhì)預(yù)報不準(zhǔn)確的問題，并且能夠適用于復(fù)雜多變的地質(zhì)情況下。

附圖說明

圖1是用沖擊式鉆機進行高瓦斯隧道地質(zhì)預(yù)報探孔的鉆進的施工示意圖之一；

圖2是用沖擊式鉆機進行高瓦斯隧道地質(zhì)預(yù)報探孔的鉆進的施工示意圖之二；

圖3是圖2中A部的放大示意圖。

具體實施方式

現(xiàn)結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明：

參見圖1至圖3，所示的用沖擊式鉆機進行高瓦斯隧道地質(zhì)預(yù)報探孔的鉆進方法，其步驟如下：

步驟一、準(zhǔn)備工作；首先進行掌子面的平整，然后鉆機1就位，根據(jù)測量放出的孔位4確定鉆機1位置，待鉆機1擺放好后，將水管3和電纜線2接入鉆機1；

步驟二、起鉆開孔；將取芯器7通過絲口11與鉆桿5連接，鉆桿5再通過夾具6安裝在鉆機1上，然后再根據(jù)測量放出的孔位4進行鉆微調(diào)，待調(diào)整適當(dāng)后開始鉆孔；

步驟三、接鉆桿繼續(xù)鉆進；當(dāng)鉆桿5鉆進1～2m后，使用專用扳手將鉆進圍巖中的鉆桿5尾部固定，反轉(zhuǎn)將外面的鉆桿5松下，取新鉆桿5，并將新鉆桿5的兩頭分別通過絲口11連接在已鉆進圍巖的鉆桿5尾部和鉆機1動力頭上的鉆桿5頭部，鉆機1動力頭正轉(zhuǎn)使接上的鉆桿5擰緊后卸掉扳手，繼續(xù)鉆進，重復(fù)以上步驟直至鉆進到預(yù)采集巖層芯樣的深度；

步驟四、采集巖層芯樣；將鉆桿與鉆機1上的夾具6脫離，然后將打撈器連接在鉆桿5上，將打撈器的高壓水接頭10接入高壓水，利用高壓水的壓力將打撈器的打撈筒8與取芯器7連接，然后卷揚機12就位，利用卷揚機12通過鋼絲9將取芯器7的取芯筒拉出，最后從取芯筒里面取出芯樣。