人工挖孔桩垮孔事故分析与处理

在覆盖型岩溶地区进行人工挖掘孔桩施工,常常发生垮孔事故。本文分析了垮孔事故的原因,提出采用压浆法处理垮孔事故,并取得成功,为同类工程提供了一定经验。     

岩溶发育区冲击成孔灌注桩事故防治

在岩溶当育地区施工冲击成孔灌注桩,曾发生桩孔变曲、漏失、串通、孔壁坍塌、锤头脱落或被卡等事故,分析了事故原因,总结了防治措施。     

武汉地区岩溶地层钻孔灌注桩成孔技术研究与实践

随着城市基础设施建设及城市化进程的加快,有更多的钻孔灌注桩设计在岩溶地层。在岩溶地层进行钻孔施工容易发生孔内事故,且出现频率较高,处理难度很大,经济损失较大。通过对溶洞裂隙发育的石灰岩地层进行注浆加固,然后进行钻孔桩成孔工艺的试验研究。结果表明,该方法在比较好的解决了石灰岩地层成孔效率低、孔内事故多及泥浆混凝土漏失的技术问题。对岩溶地层进行钻孔桩施工具有重要的参考意义。     

岩溶区冲孔桩施工技术综述

岩溶区因溶沟、溶槽、石芽、鹰咀、溶洞、土洞等发育,基岩面起伏强烈,给岩溶区桩基础施工带来较大困难。钻孔桩、挖孔桩施工技术在复杂岩溶地质条件下适应性较差,冲击钻孔技术对不均匀地层具有良好的适应性,实践证明冲击钻进是岩溶发育区最佳的嵌岩桩基础施工技术。本文重点论述岩溶区不同地质条件下相应的冲孔桩施工方法和钻进事故防治措施。     

钻孔灌注桩在复杂岩溶地质条件下的应用

岩溶地区地质条件不同,岩溶发育程度也会不同,常见溶洞类型既有体积较小的封闭型溶洞,又有埋藏较浅、洞体较大的空洞或半充填溶洞,也有埋藏较深、完全充填且漏水的溶洞.溶洞形态不同,钻孔灌注桩的处理方法也不同,施工前应根据地质情况及岩溶发育程度选择合理的成孔方案,并对施工中出现的塌孔、斜孔、掉钻、卡钻等常见事故采取相应的处理方法.     

广西喀斯特地区某工程人工挖孔桩施工问题与对策实践

广西喀斯特地区(以下称岩溶地区)岩溶发育、地下水丰富、水位埋藏浅的场地,人工挖孔桩施工中常遇到一些对施工不利的条件,本文通过工程实例,对岩溶地区类似工进行讨论,以期同行注意。     

沪-蓉高速铁路跨越汉江特大桥桩孔施工技术

介绍了沪-蓉高速铁路武汉蔡家湾特大桥岩溶区域钻孔施工工艺、施工设备的选择,施工技术参数的确定,以及岩溶地层钻孔施工常见事故的处理及预防。     

预应力混凝土管桩在岩溶地区断桩原因分析与预防措施

预应力混凝土管桩在石灰岩岩溶地区断桩的原因主要有：地质原因、设备原因、材料原因、施工原因等等，对于断桩事故的预防，应根据不同情况采取不同的措施解决。     

岩溶地区钻（冲）孔灌注桩施工的难点及其技术对策

岩溶地区施工钻（冲）孔灌注桩难度较大,出现质量隐患的概率较高。针对钻（冲）孔灌注桩在岩溶地层中施工时遇到的溶洞区桩底高程的控制、漏浆与塌孔、偏孔与斜桩、卡钻或锤头脱落、混凝土流失、扩径与缩颈等问题进行分析,并提出相应的技术对策。     

贵州铜仁地区页岩气钻井施工难点及对策

在贵州铜仁地区施工页岩气地质调查井,因地层构造较复杂,上部灰岩地层岩溶、溶隙发育,在钻井过程中存在井壁易垮塌、掉块卡钻,井内漏失严重,供水困难等难点。秀页2井设计井深1900 m,由于钻井液漏失严重,水泥浆封孔堵漏过程中发生掉块卡钻事故,处理无果导致钻井中途报废。移机重新开始,采用较大口径开孔、多级绳索取心钻进、分段水泥堵漏、多层套管护壁的方案,顺利终孔。本文重点从水泥封孔堵漏方面总结该孔的钻井技术经验,为该区域页岩气井施工提供参考。     

陕北浅层石油钻井的固控问题

通过计算对比，说明钻井过程的钻屑量，泥浆泵与钻杆的级配问题及钻井过程团相含量高的危害，对固相含量的要求，提出控制固相含量的措施等。     

多功能液压桩孔钻机

多功能液压桩孔钻机是一种高效率、多用途的灌注桩成孔设备，它能够快速地改变机器形态，配备长螺旋钻、短螺旋钻、筒形钻、岩石钻等钻具进行旋挖成孔，配备摆管器等钻具进行全套管护壁成孔，或者配备各种抓斗实施地下连续墙作业。介绍了多功能液压桩孔钻机的结构及特点。     

煤矿井下智能化钻机及问题探讨

煤矿井下智能化钻探技术及装备是煤炭生产企业急需的先进技术装备。文章介绍了相关科研院所及企业在研制自动化钻机方面取得的一些阶段性成果。由于钻探施工环节多、工艺复杂、现场条件多变,许多关键技术仍未解决,智能化程度、可靠性、适应性和实用性还需进一步提高。文章分析了钻机装备适应性、工艺复杂性及需求的多样性问题、防爆问题和钻杆连接及钻杆补充问题。指出需要开展导航与定位、程序控制自动钻进、自动装卸钻杆、参数实时监测及传输等技术攻关,从而达到智能钻机功能实用、施工高效及性能稳定的目标。同时指出真正意义上的智能化钻机大量应用还需要持续的研发投入和数年的时间过程,并提出逐步按全自动钻机阶段、智能化钻机阶段和钻孔机器人3个阶段分级实现井下智能化钻探较为适宜。     

自动化智能化地质岩芯钻探技术装备研发与应用

为解决5000 m地质岩芯钻探基础准则与依据缺失问题，提高钻探装备的自动化、智能化水平，启动了5000 m智能地质钻探技术装备研发工作，通过钻机装备、钻探器具研制，钻探工艺技术研究并经试验示范验证，取得多项创新成果，形成了5000 m地质岩芯钻探技术体系。通过特深孔钻孔口径与管柱规格优化研究、钻杆规格设计、装备性能参数选配，形成了5000 m地质岩芯钻探技术规范体系；基于5000 m特深孔地质岩芯钻机、孔口自动化作业装置等关键设备研制，实现了绳索取芯钻进的孔口作业全流程自动化，形成了轻量化钻机孔口管柱柔顺控制技术；基于复杂地层孔内工况判别、钻进参数优化与轨迹优化控制等技术问题研究，形成了多源信息融合的地面与孔底一体化钻进过程智能控制技术；基于高性能薄壁绳索取芯钻杆和系列小口径高效钻具研制，形成了大深度绳索取芯系列钻杆钻具技术；研发了耐高温环保型冲洗液、生物破胶废浆处理技术、“广谱型”双浆堵漏技术，形成了绿色环保型冲洗液体系与护壁堵漏技术。     

自动化智能化地质岩芯钻探技术装备研发与应用

为解决5000 m地质岩芯钻探基础准则与依据缺失问题，提高钻探装备的自动化、智能化水平，启动了5000 m智能地质钻探技术装备研发工作，通过钻机装备、钻探器具研制，钻探工艺技术研究并经试验示范验证，取得多项创新成果，形成了5000 m地质岩芯钻探技术体系。通过特深孔钻孔口径与管柱规格优化研究、钻杆规格设计、装备性能参数选配，形成了5000 m地质岩芯钻探技术规范体系；基于5000 m特深孔地质岩芯钻机、孔口自动化作业装置等关键设备研制，实现了绳索取芯钻进的孔口作业全流程自动化，形成了轻量化钻机孔口管柱柔顺控制技术；基于复杂地层孔内工况判别、钻进参数优化与轨迹优化控制等技术问题研究，形成了多源信息融合的地面与孔底一体化钻进过程智能控制技术；基于高性能薄壁绳索取芯钻杆和系列小口径高效钻具研制，形成了大深度绳索取芯系列钻杆钻具技术；研发了耐高温环保型冲洗液、生物破胶废浆处理技术、“广谱型”双浆堵漏技术，形成了绿色环保型冲洗液体系与护壁堵漏技术。     

煤矿井下钻探装备技术现状及展望

煤矿井下钻探装备对保障矿井安全高效生产起着至关重要的作用,经过四十多年的发展,其技术水平得到很大的提高。结合产品特点、技术类型和应用领域,总体介绍了国内外煤矿井下钻探装备的技术现状,分析了国外钻机的应用效果和存在问题,重点对国内钻机开发的历程和现状进行概述,详细论述了分体钻机、履带式钻机、电液控制钻机、胶轮自行式钻机和定向钻机5个具有代表性机型的技术现状,对产品开发思路和相关应用情况也做了必要阐述,最后分析了煤矿井下钻探装备的信息化、自动化和智能化的发展趋势。      

基于单目视觉的钻杆位姿识别技术研究

钻杆自动装卸技术作为智能钻探装备领域的关键技术,制约着煤矿井下钻探装备的自动化和智能化发展,现有钻杆自动装卸系统主要依靠机械结构和接近开关进行定位,存在定位精度差自动化程度低的问题。针对此问题,提出一种基于单目视觉技术的钻杆位姿识别算法,利用摄像机拍摄含有合作目标的图像,解算摄像机与合作目标之间的相对距离和姿态,通过固定坐标变换,推导钻杆相对于机械手的位姿,引导机械手进行钻杆自动装卸。首先,确定系统总体方案,利用小孔成像原理和张正友标定法建立摄像机成像数学模型,求解摄像机内外参数;然后,使用棋盘格标定板作为被测钻杆的合作目标,根据小孔成像模型和空间成像关系,建立空间任意平面的单目测距模型,计算得到相机光心与合作目标点的距离;最后,通过摄像机成像模型得出合作目标的姿态矩阵,结合摄像机内外参数,经坐标转换求解得到合作目标在世界坐标系中的姿态矩阵,再通过固定坐标变换完成钻杆位姿识别。为验证算法准确性,在室内进行了钻杆位姿识别试验,试验中对每张现场图片进行重复测距与姿态估计,结果显示钻杆距离识别偏差在0.12%之内,钻杆姿态识别偏差在1.08%之内,满足钻杆自动装卸精度要求。试验结果表明,基于单目视觉技术的钻杆位姿识别算法真实有效,利用该算法可实现钻杆定位智能识别,提高钻杆自动装卸精度和钻探装备的智能化水平。      

钻孔灌注桩质量事故的原因,预防及处理

通过对钻孔灌注桩施工过程质量事故发生原因的分析,提出预防质量事故发生的措施和处理方法。     

4 000 m DISC深冰芯钻机概述

深冰芯钻探(Deep Ice Sheet Coring, DISC)钻机是美国冰芯钻探服务中心(ICDS)开发研制的一款机电钻机, 设计取芯直径122 mm, 钻取深度4 000 m.该系统由两部分组成,包括机械钻进系统和地面支撑系统. 其中, 机械钻进系统由钻机、 电缆、 钻塔和绞车四部分组成, 钻机是该系统的钻探部分, 由6个不同部件(刀盘、 芯管、 筛管、 电机/水泵、 钻机控制板和顶端)组成; 地面支撑系统包括电源、 控制系统、 冰芯处理系统、 钻井液处理系统、 筛管清洗系统、 辅助设备以及安全设备设施. 2006年夏季ICDS在格陵兰Summit营地对该套钻机系统进行了成功试验, 2011年12月31日在西南极冰原(WAIS Divide)成功获取3 405 m深度的冰芯.实践证明, 该套钻机能够满足目前钻探项目的科学需求. 但是, 在西南极冰原主冰孔不同深度钻取同深度副冰孔冰芯的过程中, 钻刀无法在主冰孔壁上侧向钻取新的冰芯孔, 未能如期获取复制的冰芯样品.     

内蒙古托克托湖相地层时代讨论

采用岩性描述以及OSL和ESR测年方法,研究内蒙古托克托台地郝家窑剖面和郝家窑钻孔的地层时代。研究表明,郝家窑剖面出露地层厚度47.0 m,湖相层顶部的年龄约为距今100 ka,剖面底部的年龄约为距今150 ka。郝家窑钻孔岩性大致分3段:0～12.77 m为棕黄色粉砂质黏土、黏土质粉砂,OSL年龄为距今120～40 ka,应属晚更新世马兰黄土;12.77～72.23 m为淡黄绿、灰褐色粉、细砂层和粉砂质黏土,湖相沉积层,OSL年龄约为距今400～100 ka,属上更新统—下更新统;72.23～118.45 m为棕红色粉砂质黏土层夹钙质层,属受流水影响的风成黄土,ESR年龄为距今476～990 ka,对应于中更新统离石黄土。托克托湖相层的时代与萨拉乌苏河流域经典的萨拉乌苏组(距今75～150 ka)有较大差距,似乎不宜归入萨拉乌苏组,建议暂称为托克托组。