1、煤矿主、副井井筒冻结造孔工程施工组织设计方案编 制： 审 核： 批 准： 版 本 号: ESZAQDGF001 编制单位： 编 制: 审 核： 批 准： 二XX年X月目录前 言- 2 -第一章 概 况- 4 -第一节 矿井概况- 4 -第二节 井筒地质、水文地质概况- 4 -一、地质概况- 4 -二、水文地质概况- 8 -三、井筒涌水量预算- 12 -第三节 工程地质评价- 13 -一、第四系、新近系松散沉积岩组- 13 -二、基岩风化带沉积岩组- 14 -第四节造孔主要参数- 14 -第五节水文孔设计- 17 -一、水文孔花管布置- 17 -二、封止水位置- 17 -第二章 造孔施工准备- 2、17 -第一节 设备机具选型- 17 -一、造孔主要设备配备- 17 -二、钻具选择- 18 -第二节 施工供电、供水- 18 -一、供电- 18 -二、供水- 18 -第三章 钻场施工及泥浆系统20一、钻场布置原则20二、钻场施工准备20三、钻场施工201、施工顺序：20一、泥浆站21表3.1 PHP-HPAN泥浆的配方与性能一览表21表3.2 C-PAN-KHm泥浆的配方与性能一览表21第四章 劳动组织及工期安排23第一节劳动组织23第二节 工期安排25第五章 钻孔施工26第一节 钻孔要求26一、钻孔质量要求26二、钻孔施工要求26第二节 钻孔施工过程控制27一、开钻前准备27二、开孔273、三、钻进操作27四、钻孔防斜、测斜与纠斜281）确保设备的安装质量，把好开孔关；282、钻孔测斜283、钻孔纠斜294）使用液动螺杆钻具进行纠斜29第六章 保证措施及施工管理31第七章 环境保护与职业健康安全35第一节 环境保护措施35一、废气排放35二、废水排放35三、噪声排放35四、废弃物处置36五、环境保护专项措施36第二节 职业健康安全运行控制36第八章 质量保证体系37第一节 控制系统37第二节 主要管理人员职责38一、项目部经理38二、项目部生产副经理38三、项目部安全副经理40四、项目部技术负责人40五、项目部机电副经理41六、项目部质量管理工程师41七、项目部专职质量检验员424、八、器材验收员（保管员）42第三节 材料供应控制及设备管理42一、材料控制42二、设备管理43第四节 施工保证措施43前 言XX煤矿设计生产能力240万吨/年，采用主、副、风井三个立井开拓。主、副立井布置在同一个工业广场内，井筒净直径分别为5.0m、6.5m，井筒深度分别为755.5m、780.5m。施工用电由业主在工业广场内提供1万伏电源接口，施工用水由业主提供。主、副井井筒冻结造孔工程均由我处承担施工，为了优质、高效、安全、快速地完成本工程的施工任务，特编制XX煤业有限公司XX煤矿主、副井井筒冻结造孔工程施工组织设计。编制设计的主要依据为：1、XX煤业有限公司XX煤矿主、副井井筒掘砌（含冻5、结）工程合同；2、XX煤矿主井检查钻孔柱状图；3、XX煤矿副井检查钻孔柱状图；4、XX煤矿主井井壁结构图；5、XX煤矿副井井壁结构图；4、XX煤矿主井井筒检查孔报告（2009年4月）；5、XX煤矿副井井筒检查孔报告（2009年4月）；6、煤矿安全规程（2006年版本）； 7、简明建井手册；8、矿山井巷工程施工及验收规范（GBJ213-90）9、煤矿井巷工程施工质量检验评定标准（MT5009-94）。第一章 概 况第一节 矿井概况XX煤矿设计生产能力240万吨/年，采用主、副、风井三个立井开拓。主、副立井布置在同一个工业广场内，井筒净直径分别为5.0m、6.5m，井筒深度分别为755.5m、786、0.5m。施工用电由业主在工业广场内提供1万伏电源接口，施工用水由业主提供。主、副井井筒主要技术特征见表 1.1。表 1.1 主、副井井筒主要技术特征表序号项 目单 位主 井副 井备注1井口标高m+100.5+100.52井检孔标高m+102.05+101.013井筒中心坐标mX=3801324.0 Y=38481575.0X=3801299.0 Y=38481655.04井检孔坐标m X=3801343.99 Y=38481575.01X=3801319.0 Y=38481655.05表土段深度m 479.2481.496风化带厚度m39.1237.097井筒设计深度m755.5780.587、井筒净直径m5.06.5第二节 井筒地质、水文地质概况一、地质概况(一)主井地质主井井检孔揭露的地层自下而上有：石炭系上统太原组（C2t）、二叠系下统山西组（P1s）、下石盒子组（P1x）、第四系+新近系（Q+N）。从井检孔柱状来看，主井仅取芯至764.92m，其下部地层主要根据副井地层对比而得到的。地层结构见表1.2。1、石炭系上统太原组（C2t）孔深730.81764.92m，揭露厚度34.11m，未揭穿。岩性主要由石灰岩、砂质泥岩组成。顶部发育一层深灰色菱铁质泥岩，厚0.21m，特征明显，层位稳定，为石炭系与二叠系的分界标志层。2、二叠系下统山西组（P1s）孔深647.49730.81m8、，厚83.32m，俗称二煤组。岩性主要以砂岩、砂质泥岩和煤层组成，含可采煤层一层（二1煤层）。与下伏石炭系地层整合接触。3、二叠系下统下石盒子组（P1x）孔深479.20647.49m，厚168.29m，本组包括三、四煤组，岩性主要以砂岩、砂质泥岩组成。4、第四系和新近系（Q+N）孔深0479.20m，厚479.20m，主要岩性为粘土、砂质粘土、细砂及砾石组成，顶部为第四系黄土。与下伏地层呈角度不整合接触。(二)副井地质副井井检孔揭露的地层自下而上有：奥陶系中统马家沟组（O2m），石炭系上统本溪组（C2b）、太原组（C2t）、二叠系下统山西组（P1s）、下石盒子组（P1x）、第四系+新近系（Q9、+N）。地层结构见表1.3。1、奥陶系中统马家沟组（O2m）孔深811.90821.10m，揭露厚度9.20m，未揭穿。岩性为石灰岩，顶部岩芯较破碎，中、下部完整。2、石炭系上统本溪组（C2b）孔深810.75811.90m，厚1.15m。岩性为铝土质泥岩，岩芯较破碎。与下伏奥陶系中统马家沟组呈平行不整合接触。3、石炭系上统太原组（C2t）孔深742.23810.75m，厚度68.52m，岩性主要由石灰岩、砂质泥岩及薄煤层组成。顶部发育一层深灰色菱铁质泥岩，厚0.40m，特征明显，层位稳定，为石炭系与二叠系的分界标志层。4、二叠系下统山西组（P1s）孔深667.05742.23m，厚75.1810、m，也称二煤段。岩性主要以砂岩、砂质泥岩和煤层组成，含可采煤层一层（二1煤层）。与下伏石炭系地层整合接触。5、二叠系下统下石盒子组（P1x）孔深481.49667.05m，厚185.56m，本组包括三、四煤组，岩性主要以砂岩、砂质泥岩组成。与下伏山西组呈整合接触。6、第四系和新近系（Q+N）孔深0481.49m，厚481.49m，主要岩性为粘土、砂质粘土、细砂及砾石组成，顶部为第四系黄土。与下伏地层呈角度不整合接触。表1.2 主井井筒地层性质一览表（以主检孔孔口绝对标高+102.05m为0）序号名称深度（m）层厚(m)序号名称深度(m)层厚(m)1黄土7.987.9839细粒砂岩520.90211、.582砂质粘土43.6535.6740砂质泥岩526.775.873砾石46.402.7541泥岩528.741.974砂质粘土55.459.0542砂质泥岩548.6119.875砾石57.452.0043细粒砂岩557.318.706砂质粘土70.1512.7044砂质泥岩568.8911.587细砂74.804.6545细粒砂岩573.975.088砂质粘土75.700.9046中粒砂岩576.472.509细砂80.705.0047砂质泥岩590.3013.8310砂质粘土82.601.9048细粒砂岩592.912.6111细砂84.401.8049砂质泥岩634.2741.36112、2砂质粘土1255541.1550细粒砂岩645.1710.9013细砂139.3013.7551中粒砂岩647.492.3214砂质粘土171.8532.5552砂质泥岩658.5611.0715细砂177.405.5553细粒砂岩660.531.9716砂质粘土178.701.3054砂质泥岩666.696.1617细砂192.3513.6555中粒砂岩670.183.4918砂质粘土200.608.2556砂质泥岩674.694.5119细砂207.857.2557粉砂岩679.094.4020砂质粘土212.304.4558砂质泥岩688.239.1421细砂218.806.5059煤13、层688.590.3622砂质粘土227.158.3560砂质泥岩690.952.3623细砂228.951.8061细粒砂岩725.3634.4124砂质粘土235.957.0062煤层727.291.9325细砂259.4023.4563砂质泥岩730.813.5226砂质粘土263.504.1064菱铁质泥岩731.020.2127细砂270.106.6065砂质泥岩736.285.2628砂质粘土331.7061.6066石灰岩738.402.1229砾石334.652.9567炭质泥岩738.700.3030砂质粘土367.5532.9068砂质泥岩740.521.8231细砂37514、.457.9069石灰岩742.522.0032砂质粘土379.654.2070砂质泥岩746.423.9033细砂394.8015.1571石灰岩756.009.2034砂质粘土479.2084.4072砂质泥岩764.928.9235粗粒砂岩489.3710.1773煤层765.230.3136砂质泥岩510.7221.3574砂质泥岩767.952.7237细粒砂岩514.623.9075石灰岩771.473.5238砂质泥岩518.323.7076砂质泥岩775.173.70表1.3 副井井筒地层性质一览表 （以副检孔孔口绝对标高+101.01m为0）序号名称深度（m）层厚(m)序号名15、称深度(m)层厚(m)1黄土10.9510.9541粉砂301.401.102砂质粘土28.4017.4542粘土305.003.603粘土42.8014.4043粉砂306.601.604砾石44.751.9544粘土329.4522.855砂质粘土54.709.9545砂质粘土330.951.56砾石56.301.6046细砂333.802.857粘土67.4511.1547粘土335.852.058粉砂69.602.1548砂质粘土348.1012.259砂质粘土71.301.7049粘土349.801.7010粉砂74.903.6050砂质粘土353.753.9511砂质粘土77.7016、2.8051粉砂354.801.0512细砂81.303.6052粘土366.8012.0013砂质粘土101.6020.3053砂质粘土370.303.5014粘土104.603.0054细砂373.903.6015粉砂106.001.4055粘土383.159.2516粘土125.7519.7556细砂391.258.1017细砂136.7511.0057粘土392.651.4018砂质粘土145.158.4058砂质粘土394.001.3519粉砂151.206.0559粘土396.152.1520粘土155.604.4060砂质粘土397.701.5521砂质粘土166.5510.9517、61粘土401.553.8522粘土174.307.7562砂质粘土405.433.8823粉砂177.453.1563粘土407.331.9024粘土180.152.7064砂质粘土413.996.6625细砂192.6512.5065粘土445.7331.7426粘土199.506.8566砂质粘土449.463.7327细砂207.708.2067粘土460.3410.8828砂质粘土209.661.9568砂质粘土473.5213.1829粉砂211.601.9569粘土质砾石481.497.9730粘土214.202.6070细粒砂岩485.874.3831细砂218.604.40718、1中粒砂岩493.837.9632砂质粘土225.857.2572泥岩498.184.3533细砂228.002.1573粉砂岩500.682.5034砂质粘土236.858.8574砂质泥岩505.394.7135细砂256.6519.8075泥岩513.177.7836砂质粘土269.2012.5576粉砂岩514.661.4937砾石271.151.9577细粒砂岩518.583.9238砂质粘土280.209.0578砂质泥岩534.5315.9539粘土284.804.6079细粒砂岩538.534.0040砂质粘土300.3015.5080砂质泥岩547.018.48续表1.3 副19、井井筒地层性质一览表 （以副检孔孔口绝对标高+101.01m为0）序号名称深度（m）层厚(m)序号名称深度(m)层厚(m)81细粒砂岩548.171.16111石灰岩749.641.4982砂质泥岩551.173.00112煤层750.010.3783泥岩555.654.48113砂质泥岩752.242.2384细粒砂岩566.2510.60114石灰岩754.302.0685泥岩571.655.40115砂质泥岩755.651.3586砂质泥岩579.948.29116石灰岩764.508.8587细粒砂岩588.768.82117砂质泥岩772.958.4588泥岩601.5312.77120、18煤层773.260.3189砂质泥岩603.411.88119砂质泥岩775.982.7290细粒砂岩604.310.90120石灰岩779.503.5291泥岩612.498.18121砂质泥岩783.203.7092细粒砂岩613.390.90122石灰岩784.971.7793砂质泥岩642.4229.03123煤层785.320.3594细粒砂岩649.316.89124泥岩785.520.2095中粒砂岩653.514.20125煤层785.820.3096粗粒砂岩663.9510.44126石灰岩786.700.8897中粒砂岩667.053.10127砂质泥岩787.991.21、2998砂质泥岩677.6310.58128石灰岩788.410.4299中粒砂岩680.232.60129煤层788.720.31100砂质泥岩687.297.06130砂质泥岩793.284.56101细粒砂岩688.140.85131炭质泥岩793.580.30102砂质泥岩701.9513.81132粉砂岩796.973.39103粉砂岩705.373.42133砂质泥岩799.442.47104细粒砂岩736.7731.40134石灰岩802.453.01105煤层739.132.36135煤层802.790.34106泥岩740.231.10136砂质泥岩802.890.1010722、粉砂岩742.232.00137石灰岩810.427.53108菱铁质泥岩742.630.40138炭质泥岩810.750.33109粉砂岩743.330.70139铝土质泥岩811.901.15110砂质泥岩748.154.82140石灰岩821.109.20二、水文地质概况（一）主井水文地质根据主井钻孔含水层组的岩性特征、埋藏条件、含水性等水文地质特征，结合隔水层的分布规律自下而上划分为3个含水层。1、石炭系太原组石灰岩岩溶裂隙承压含水层该含水层主要由太原组上段L7-8灰岩组成，局部含少量裂隙，为了解该含水层的富水性，对该含水层进行了抽水试验，试验成果见表1.4。表1.4 抽水试验成果表层23、位（m）含水层厚 度（m）降 深（m）涌水量（l/s）单位涌水量（l/sm）渗 透系 数（m/d）影响半径（m）太原组上段灰岩13.70138.970.2210.00160.01272156.73通过对该含水层抽水试验成果分析，该含水层为二1煤层底板直接充水含水层，水头压力大，据主井井检孔资料，富水性较差，水文地质条件分类为简单类型，但因岩溶裂隙发育及富水性具有不均匀性，所以在开凿井筒时还应注意防水。水位标高+75.68m，水化学类型为HCO3 SO4（K+Na）型，矿化度0.56g/l，对该含水层做了流速、流向测定，在745m处流速为0.37m/h，流向为东南，即135。水温29。详细说明见24、XX煤矿主井井检孔流速、流向测井报告。2、二1煤层顶板砂岩裂隙承压含水层该含水层主要由山西组大占砂岩和香炭砂岩组成，厚度37.90m，岩性主要为细粒砂岩和中粒砂岩，具裂隙，对该含水层进行了抽水试验，试验成果见表1.5。表1.5 抽水试验成果表层位（m）含水层厚 度（m）降 深（m）涌水量（l/s）单位涌水量（l/sm）渗 透系 数（m/d）影响半径（m）二1煤层顶板砂岩37.9099.7573.8247.541.00.8690.7170.010.0120.0150.029230.032990.04081170.54134.0896.04通过抽水试验成果分析，该含水层为二1煤层顶板直接充水含水层25、，水头压力大，对井筒的开凿影响较大，要注意防水。水位标高+103.03m，水化学类型为HCO3SO4（K+Na）型，矿化度0.58g/l，水温35。对该含水层做流速、流向测定，其中在710m处流速为1.33m/h，流向为东南，即135。3、基岩风化带裂隙承压含水层该含水层主要由二叠系下统下石盒子组地层组成，为了解该含水层的富水性，对该含水层进行了抽水试验，试验成果见表1.6。表1.6 抽水试验成果表层位水位标高埋深（m）含水层厚 度（m）降 深（m）涌水量（l/s）单位涌水量（l/sm）渗 透系 数（m/d）影 响半 径（m）基岩风化带+69.6132.4414.07106.100.1140.26、001070.007893.70通过抽水试验成果分析，该含水层水文地质条件简单，对井筒的开凿影响不大，富水性较差。水位标高+69.61m，水化学类型为HCO3SO4（K+Na）型，矿化度0.61g/l，水温31。对该含水层做流速、流向测定，其中500m处流速为0.19m/h，流向为东南，即135。（二）副井水文地质根据副井钻孔含水层组的岩性特征、埋藏条件、含水性等水文地质特征，结合隔水层的分布规律自下而上划分为4个含水层组，现分述如下：1、 石炭系太原组下段石灰岩岩溶裂隙承压含水层该含水层主要由太原组下段L1-4灰岩组成，局部含少量裂隙，为了解该含水层的富水性，对该含水层进行了抽水试验，试验成27、果见表1.7。表1.7 抽水试验成果表层位（m）含水层厚 度（m）降 深（m）涌水量（l/s）单位涌水量（l/sm）渗 透系 数（m/d）影响半径（m）太原组下段灰岩13.6199.570.0110.000110.00068826.12通过对该含水层抽水试验成果分析，该含水层富水性较差，水文地质条件分类为简单类型，但因岩溶裂隙发育及富水性具有不均匀性，所以在开凿井筒时还应注意防水。水位标高+38.19m，对该含水层做了流速、流向测定，在805m处流速为0.092m/h，流向为东南，即135。水温19。2、石炭系太原组上段石灰岩岩溶裂隙承压含水层该含水层主要由太原组上段L7-8灰岩组成，局部见裂28、隙，据邻孔主井井检孔抽水试验分析，该含水层富水性较差，但因岩溶裂隙发育及富水性具有不均匀性，所以在开凿井筒时应注意防水。3、二1煤层顶板砂岩裂隙承压含水层该含水层主要由山西组大占砂岩和香炭砂岩组成，岩性主要为细粒砂岩和中粒砂岩，具裂隙。通过对主井井检孔抽水试验成果分析，该含水层为二1煤层顶板直接充水含水层，水头压力大，对井筒的开凿影响较大，要注意防水。4、基岩风化带裂隙承压含水层该含水层主要由二叠系下统下石盒子组地层组成，为了解该含水层的富水性，对该含水层进行了抽水试验，试验成果见表1.8。表1.8 抽水试验成果表层位水位标高埋深（m）含水层厚 度（m）降 深（m）涌水量（l/s）单位涌水量（29、l/sm）渗 透系 数（m/d）影 响半 径（m）基岩风化带+45.5155.5037.0986.070.0710.0008250.001990638.40通过抽水试验成果分析，该含水层水文地质条件简单，对井筒的开凿影响不大，富水性较差。水位标高+45.51m，水化学类型为SO4HCO3（K+Na）型，矿化度0.61g/l，水温26。（三）第四系、第三系水文地质由于本次井筒检查孔报告中未提供第四系、第三系含水层水文地质情况，现参考2006年9月提供的井筒检查孔勘查地质报告内容，现分述如下：1、第四系含水层及隔水层第四系主要含水层是粉砂，浅棕黄色-棕黄色，湿，松散，饱和，级配不良，含水较强；次为30、粉土，含水一般；第四系底部的含砾粉质粘土和砾石层厚度0.98m5.32m，局部被粘土胶结减小了其含水和透水性，含水一般；中上部粉质粘土透水性较差，含水较弱。第四系含水层为潜水含水层，其水质类型为HCO3Ca型，矿化度为0.48g/L，PH值为7.50。根据主、副井检孔之间第四系抽水井抽水试验，单位涌水量为0.6050.427L/sm，渗透系数平均为1.55m/d，静水位标高+95.46m，水位变化幅度与大气降水有关，地表水季节性渗透补给该含水层，是目前民用及农业用水水源。第四系隔水层主要是粘土，灰黄、灰褐色偶尔夹灰绿色，软塑-硬塑，在单孔中或局部能起到一定的隔水作用，但从区域地层来看，可能为透31、镜体状，起不到隔水作用。粉质粘土透水性差，在泥质含量高的局部地段为相对隔水层。第四系地下水总体流向为东向，第四系静水位埋深2.54m。2、第三系含水层和隔水层第三系含水层主要是粉细砂及中粗砂、砾砂，浅灰-灰黄色，密实，湿饱和，级配不良良好，局部弱胶结，中砂、粗砂均含少量砾石，主要富水段在中上部，下部含水性变差，富水性弱。第三系隔水层主要是粘土和粉质粘土，灰黄色-暗紫色，局部灰白色，可塑-坚硬，稍湿-湿，弱胶结。随着埋深的增加，压实作用及固结作用使岩层逐渐密实，垂向上含水层的含水性逐渐减弱，隔水层的隔水性逐渐增强。三、井筒涌水量预算井筒检查孔对主要含水层做了抽水试验，根据抽水试验结果，采用“大井32、法”对井筒涌水量进行预算。其结果见表1.9、表1.10。表1.9 主井井筒含水层涌水量预算表层位r(m)M(m)K(m/d)S（m）R（m）涌 水 量m3/dm3/h基岩风化带3.514.070.0078485.88432.6269.582.90二1煤层顶板砂岩3.537.900.03434726.341349.49997.9641.58二1煤层底板灰岩3.513.700.01272729.17825.88146.196.09表1.10 副井井筒含水层涌水量预算表层位r(m)M(m)K(m/d)S（m）R（m）涌 水 量m3/dm3/h基岩风化带3.537.090.0019906463.08233、10.1152.502.19太原组下段L1-4灰岩3.513.610.000688747.60199.6910.880.45第三节 工程地质评价一、第四系、新近系松散沉积岩组主井第四系、新近系松散沉积岩组主要由粘土、砂质粘土和细砂、砾石组成，厚度479.20m，顶部为第四系黄土，新近系粘土、砂质粘土中含少量石英岩小砾石和钙质结核，见砾石层，砂层多且层厚，力学强度低，在井筒开凿时容易软化膨胀引起井壁凸裂，井筒围岩压力大，使井壁失稳坍塌，围岩分类属类不稳定岩层，在施工中应采用快速短段掘砌的方式迅速通过，避免开挖段暴露太久。副井第四系、新近系松散沉积岩组主要由粘土、砂质粘土和细、中、粗砂组成，厚度434、81.49m，上部粘土、砂质粘土中含少量石英岩小砾石和钙质结核，砂层多且层厚；下部砂层较薄且石英岩砾石少，粘土中钙质结核数量减少，力学强度低，在井筒开凿时容易软化膨胀引起井壁凸裂，井筒围岩压力大，使井壁失稳坍塌，根据矿山井巷工程施工及验收规范围岩分类属类不稳定岩层，在施工中应采用快速短段掘砌的方式迅速通过，避免开挖段暴露太久。本次施工共取冻土样1组进行冻土试验，试验结论如下：1、冻土单轴抗压强度与温度关系线性规律好，回归相关系数大于0.98。因此在井筒冻结施工时，有效降低地层温度有利于提高冻结壁的稳定性。2、冻土弹性模量随冻结温度的下降而增大，在76.29355.54Mpa，平均增大722 M35、pa/。降低冻结壁的平均温度有利于控制其变形，保护冻结管的安全。3、冻土泊松比总体上随冻结温度的降低而减小，约在0.170.29之间,温度的变化对冻土泊松比值的影响较少，温度每下降一度，其值平均减少0.0080.012。4、从冻土单轴应力试验表明：在应力水平较低时（0.3和0.5），冻土蠕变为稳定性蠕变；当应力水平较高（0.7）时，则为非稳定性蠕变。在井筒冻结施工时应尽量缩短冻结壁的暴露时间，控制冻结壁的总变形量，保证冻结壁的安全。5、冻土的冻胀力在0.981.28Mpa之间，冻胀率在0.941.23%之间。在开挖井筒过程中注意冻结壁内部冻胀压力的释放对冻结管的影响。6、从冻土三轴试验结果表明36、，冻土抗剪强度随冻结温度的降低而明显增大。二、基岩风化带沉积岩组1、主井主井风化带地层为二叠系下统下石盒子组，起止孔深479.20518.32m，起止标高-377.15-416.27m，其中孔深479.20489.37m，厚度10.17m，为强风化带：岩石破碎，颜色变浅，多呈灰黄色，轻击即碎，透水性增强，为类碎裂状结构，围岩分类为类不稳定岩层。孔深489.37518.32m，厚度28.95m，为中等-弱风化带，风化带岩石仍具有原岩的一般特征，但风化裂隙发育，透水且含水，物理力学性质变弱，为类散块状结构。围岩分类属类弱稳定岩层。井筒开凿至此时，要注意防水和掉块，必须进行加固处理。2、副井副井风化37、带地层为二叠系下统下石盒子组，起止孔深481.49518.58m，起止标高-380.44-417.57m，其中孔深481.49493.83m，厚度12.34m，为强风化带：岩石破碎，颜色变浅，多呈灰黄色，轻击即碎，透水性增强，为类碎裂状结构，围岩分类为类不稳定岩层。孔深493.83518.58m，厚度24.75m，为中等-弱风化带，风化带岩石仍具有原岩的一般特征，但风化裂隙发育，透水且含水，物理力学性质变弱，为类散块状结构。围岩分类属类弱稳定岩层。井筒开凿至此时，要注意防水和掉块，必须进行加固处理。第四节造孔主要参数主、副井井筒造孔主要技术参数见表1.11、表1.12。表1.11主井井筒主要技38、术参数表序号参数名称单位主井备注1井 筒 净 直 径m5.02井 壁 最 大 厚 度m1.53井 筒 最 大 荒 径m8.14第三、四系表土层深度m479.25冻结盐水温度-28-326砂层冻结壁平均温度-157冻 结 深 度m7728需要冻结壁厚度m7.09外圈冻结孔深 度m772/52610布 置 直 径m18.011孔 数个21/2112开 孔 间 距m1.34613冻结管规格（300m上/300m下）mm1596/159714中圈冻结孔深 度m51815布 置 直 径m13.016孔 数个1417开 孔 间 距m2.91718冻结管规格（300m上/300m下）mm1336/1597139、9内圈冻结孔深 度m225/40520布 置 直 径m9.8/11.521孔 数个7/722开 孔 间 距m4.398/5.16123冻结管规格mm127624测 温 孔孔 数个1/1/1/125深 度m763/763/500/22426规 格mm108527水 文 孔孔 数个1/1/128深 度m140/270/39529规 格mm108530钻孔工程量m41975注：1、钻孔深度均以井口标高+100.5m为0起计算。 2、1085 mm管材共计3055m，重量为38.8吨；1276mm管材共计4410m，重量为79.0吨；1336mm管材共计4200m，重量为79.0吨；1596mm管材共40、计12600m，重量为285.2吨；1597mm管材共计17710m，重量为464.7吨；表1.12副井井筒造孔主要技术参数表序号参数名称单位副井备注1井 筒 净 直 径m6.52井 壁 最 大 厚 度m1.853井 筒 最 大 荒 径m10.34第三、四系表土层深度m481.495冻结盐水温度-28-326砂层冻结壁平均温度-157冻 结 深 度m8008需要冻结壁厚度m9.09外圈冻结孔深 度m800/52510布 置 直 径m24.211孔 数个28/2812开 孔 间 距m1.35813冻结管规格（300m上/300m下）mm1596/159714中圈冻结孔深 度m52015布 置 直41、 径m17.816孔 数个1617开 孔 间 距m3.49518冻结管规格（300m上/300m下）mm1336/159719内圈冻结孔深 度m49520布 置 直 径m15.321孔 数个1622开 孔 间 距m3.00423冻结管规格mm133624防片帮孔深 度m215/39525布 置 直 径m11.5/13.526孔 数个8/827开 孔 间 距m4.516/5.30128冻结管规格mm127629测温孔孔 数个1/1/1/130深 度m793/793/492/20231规 格mm108532水文孔孔 数个1/1/133深 度m138/258/39334规 格mm108535冻结钻孔42、工程量m61289注：1、钻孔深度均以井口标高+100.5m为0起计算。 2、1085mm管材共计3069m，重量为40.0吨；1276mm管材共计4880m，重量为87.4吨；1336mm管材共计12720m，重量为239.0吨；1596mm管材共计16800m，重量为380.4吨；1597mm管材共计23820m，重量为625吨；第五节水文孔设计一、水文孔花管布置主井设置3个水文孔，深度分别为140m、270m、395m。1#水文孔花管位置：124138m；2#水文孔花管位置：235258m、262268m；3#水文孔花管位置：366374m、378393m；副井设置3个水文孔，深度分别为43、138m、258m、393m。1#水文孔花管位置：125136m；2#水文孔花管位置：236256m；3#水文孔花管位置：370374m、383391m；二、封止水位置主井1#水文孔在118124m部位进行封止水；2#水文孔在229235m部位进行封止水；3#水文孔在360366m部位进行封止水；副井1#水文孔在119125m部位进行封止水；2#水文孔在230236m部位进行封止水；3#水文孔在364370m部位进行封止水。封止水材料均采用海带缠绕，封止水材料下置后必须进行效果检查，不合格应重新下置，直至合格为止。第二章 造孔施工准备 第一节 设备机具选型一、造孔主要设备配备1、主井井盘上布置44、TSJ-2000E型水源钻机5台；TBW850/50型泥浆泵6台（1台备用）；副井井盘上布置TSJ-2000E型水源钻机7台；TBW850/50型泥浆泵8台（1台备用）造孔主要设备见表2.1。表2.1 打 钻 主 要 设 备 表序号设备名称型号规格数量电机功率(kw)备 注主井副井1钻机TSJ-2000E5台7台1102泥浆泵TBW850/506台8台903电焊机DX-33010台14台244陀螺测斜仪JDT-VA2台2台5陀螺定向仪JDT-VA2台2台6螺杆钻具5LZ1467.0BH2套2套7光学对点器2台2台100m以内用2、测斜设备：冻结孔上部0100m段采用光学对点器进行灯光测斜；1045、0m以下段选择JDT-VA型陀螺测斜仪测斜。3、纠偏设备：选用5LZ1467.0BH型螺杆钻具做定向纠偏。二、钻具选择为保证钻孔垂直度，防止孔斜，主钻具采用89mm钻杆，159mm钻铤(每台钻机配备：9m用7根， 3m、6m各一根),同时能保证JDT-VA型陀螺测斜仪在钻具内跟管测斜。钻具采用以下组合：三牙轮钻头159mm钻铤（7根）89mm钻杆钻机立轴。第二节 施工供电、供水一、供电冻结孔造孔期间，在主副井井盘附近分别安装 ZXB-1000/10-6/0.4、ZXB-1250/10-6/0.4型移动变电站各一台，移动变电站内置S9型电力变压器、低压侧有计量专用互感器一组、PGL-1型自动静电46、电容器补偿器一台（容量为360Kvar，根据负荷情况自动调整）。自业主10KV架空线路敷设一路YJV-350/10KV电缆至主井移动变电站，副井移动变电站从主井变电站内接线。工程总装机容量为3400KW，同时运行最大负荷为1731KW。见负荷统计表2.2、表2.3。二、供水主副井井盘分别采用5趟、7趟塑料管（2）从水源井取水送至钻场。表2.2 主井 负 荷 统 计 表编 号设备名称设备型号电动机型式 电动机额定容量 （KW）设备数量设备容量（KW）需用系数costg计 算 容 量安装使用安装使用有功（KW）无功（Kvar）视在（KVA）造孔0.4kV负荷1 钻机TSJ2000E鼠笼110 5 47、5 550 550 0.50 0.80 0.75 275 206 344 2 泥浆泵TBW-850/50鼠笼90 6 5 540 450 0.65 0.80 0.75 293 219 366 3 电焊机DX-33030 10 10 300 300 0.40 0.60 1.33 120 160 200 4 其它50 50 50 0.80 0.80 0.75 40 30 50 5 小计1440 1350 0.758 0.86 728 616 959 6 电容器补偿-300 7 合计1440 1350 0.917 0.43 728 316 793.0 表2.3 副井 负 荷 统 计 表编 号设备名称48、设备型号电动机型式 电动机额定容量 （KW）设备数量设备容量（KW）需用系数costg计 算 容 量安装使用安装使用有功（KW）无功（Kvar）视在（KVA）造孔0.4kV负荷1 钻机TSJ-2000E鼠笼110 7 7 770 770 0.50 0.80 0.75 385 289 481 2 泥浆泵TBW-850/50鼠笼90 8 7 720 630 0.65 0.80 0.75 410 307 512 3 电焊机30 14 14 420 420 0.40 0.60 1.33 168 224 280 4 其它50 1 1 50 50 0.80 0.80 0.75 40 30 50 5 小计149、960 1870 0.758 0.86 1003 850 1323 6 电容器补偿-400 7 合计1960 1870 0.912 0.45 1003 450 1098.8 第三章 钻场施工及泥浆系统第一节 钻场施工一、钻场布置原则钻场布置原则以建设单位要求为准。具体布置时，钻场边缘应距离泥浆池50m以上，以便留有足够长的回浆槽。根据施工需要，按照建设单位指定位置排放废浆，严禁乱排废浆，达到环保要求，保护施工现场整洁。二、钻场施工准备1、现场办公用房、机修房、泵房、测斜房、仓库用房、配电房等均在现场搭建临时用房。2、根据施工组织设计及设计图纸要求，现场施工用石灰、红砖、水泥、黄沙、石子等土产材50、料应准备齐全。3、为使钻机整体移动方便，在砼盘外10m均匀施工12个5T地锚。三、钻场施工1、施工顺序：三七灰土基础施工操平、预留孔位及泥浆循环沟槽砼基础浇灌并找平安装2、施工要求及注意事项：1）为保证钻塔整体稳定性，扩大承截面积，设计采用C30砼结构基础，整个钻场水平误差不超过5mm。砼下方的基础必须用三七灰土夯实压平，砼厚度为400mm。 2）在三七灰土基底上预留钻孔孔口及泥浆循环沟槽。孔位用木桩打牢，桩上钉一圆钉为标志。孔间距允许误差2mm。泥浆循环沟槽宽度300mm。3） 浇灌C30砼，重量配合比为：水：水泥：砂：石子=0.44：1：1.47：3.13，水泥标号为P.O.32.5R，采51、用ZW-2.2型平板式砼振捣器振捣密实。砼浇灌前，在井盘周圈用红砖砌筑400mm高的二四墙，作为砼模板及砼粗平基点。4）精确找平。当砼强度达60%时，用C15水泥砂浆抹面并精确找平，找平用靠尺和水准仪测量，砼找平允许误差5mm。其它施工要求及注意事项见灰土盘施工图。3、钻机安装顺序：滑动底盘-钻机与电机-钻塔-找平、找正固定-试运转-检查验收。第二节 泥浆系统一、泥浆站泥浆站与泥浆池集中一起，泥浆池及泥浆沟均采用砖砌。泥浆槽沟长度不少于50m，且设中间沉淀池。由于每台钻机在同一时间内穿过的地层性质不同，因而对泥浆的要求也不相同。因此，每台钻机除新浆池、清水池、泥浆搅拌机共用外，应具有各自独立的52、泥浆系统，以免相互影响。二、泥浆选择、配方与性能根据井筒地层岩性，合理调配不同性能的化学泥浆，保护好孔壁。1、PHPHPAN泥浆该泥浆具有粘度低、失水量小、流变性好和护壁能力强等特点，而且可有效地控制泥浆中的固相含量，PHP-HPAN泥浆的配方与性能见表3.1表3.1 PHP-HPAN泥浆的配方与性能一览表地层泥浆配方（Kg/m3）泥 浆 性 能 指 标密度粘度（s）失水量ml/30min含砂量（%）PH值胶体率（%）新地层水+膨润土+Na2CO3+HPAN+PHP=1000+30+2+3（1/10浓度）+46（1%浓度）1.021.0418201048997基岩水+膨润土+Na2CO3+HP53、AN+PHP=1000+50+3+5（1/10浓度）+510（1%浓度）1.031.0520231048998注：使用螺杆钻具钻进施工时，泥浆含砂量应1%。2、C-PAN-KHm泥浆这是由聚丙烯腈钙盐与腐植酸钾相配合组成的泥浆，有一定的抗钙污染能力，具有泥浆性能稳定、失水量小、流变性好的特点。C-PAN-KHm泥浆的配方与性能见表3.2。表3.2 C-PAN-KHm泥浆的配方与性能一览表泥浆配方（Kg/m3）泥 浆 性 能 指 标密度粘度（s）失水量ml/30min含砂量（%）PH值胶体率（%）水+膨润土+Na2CO3+C-PAN+KHm=1000+60+3.6+1+11.031.04202354、1248998三、泥浆材料使用的各种泥浆材料均要求有产品合格证书或出厂检验报告。1、膨润土：200目、造浆率12m3/T；2、HPAN（聚丙烯腈）：粉剂，分子量1020万。作用增粘、降失水；3、C-PAN（聚丙烯腈钙盐）：粉剂，降失水剂，抗盐能力强；4、PHP（水解聚丙烯酰胺）：粉剂，分子量300500万，水解度30%，选择性絮凝剂；5、KHm（腐植酸钾）：粉剂，防塌剂，抑制泥、页岩的水化膨胀；6、Na2CO3（纯碱）：粉状，对粘土进行改型，调节泥浆PH值。四、泥浆配制1、将HPAN、PHP分别按10%和1%在各自的容器内浸泡、搅拌溶解后待用。2、配制泥浆可用水力喷射搅拌法和机械搅拌法。现场配55、立式泥浆搅拌机（容积0.5m3）。3、配制程序：先在泥浆池中放入清水，按比例加入纯碱，然后徐徐加入膨润土粉，搅拌均匀进行预水化，配成原浆。使用时再分别加入稀释好的HPAN（或C-PAN）搅拌15分钟，加入稀释好的PHP（或KHm）再搅拌15分钟，搅拌均匀后，进行性能测试，符合使用要求后，再放入泥浆池内施工使用。五、泥浆的净化泥浆循环系统中，循环槽断面尺寸高400mm，宽300mm，长度50m，坡度在1/100左右，在循环槽中段设沉淀池（容积1m3），及时清除沉淀池中的泥砂等杂物。六、泥浆的日常维护1）钻机现场配备泥浆测定仪器。主要有粘度计、比重计、失水量测定仪、含砂量测筒、PH值试纸等。2）项56、目部现场设一名泥浆管理技术人员，指导、检查、管理各钻机的泥浆使用。各钻机由机长负责，班长配合调泥浆和管理，做到勤测定指标并记录在原始班报上。3）正常情况下，每班测定泥浆指标。根据钻进地层情况，合理调整泥浆性能。4）起下钻时要常清理循环槽内的沉砂。保持循环槽周围清洁卫生、场地平坦，泥浆池内无杂物。5）发现泥浆性能有突然变化时，要分析、查找原因，制订处理方案。6）现场应备锯末、棉籽壳等堵漏材料，钻进中如孔内发生漏失，应尽快制订堵漏措施。第四章 劳动组织及工期安排第一节劳动组织为了保证此工程顺利施工，我处成立“XX主、副井冻结造孔工程施工项目部”，确保钻孔施工、质量、安全等工作。本项目现场施工人员：57、285人（12台钻机规模）。施工劳动组织见表4.1；项目部组织机构见图4-1；同时为了确保工程施工安全，特设安全管理机构，见图4-2。表4.1 劳动组织一览表序 号工 种 名 称出勤人数（人）主井副井1队 干52钻 工5535733机 长574机修、电工、焊 工18245技术员、测斜人员686打坡口、排管人员10147后勤88合 计285图4-1 项 目 部 组 织 机 构 图技术经理机电经理安全网员青岗 员打 钻 班材 料 员机 修 班供电系统资料技术员测量技术员质量统计员质量检验员档案管理员主管技术员生产总调度班队长生产经理机电技术员机电班长专职安检员安全经理项目经理图4-2 项目部安全管58、理网络图安全负责人安全特派员安全经理机电队安全网员、安全员青年监督岗员变电所钻场生活区机电修班 打钻一班打钻二班打钻三班第二节 工期安排主井造孔工程共安排5台钻机规模施工，造孔指标按2100m/台月考虑，造孔工期120天。副井造孔工程共安排7台钻机规模施工，造孔指标按2100m/台月考虑，造孔工期125天。第五章 钻孔施工第一节 钻孔要求一、钻孔质量要求1、孔位标定孔间距允许误差2mm；开孔孔位允许偏差：径向向外020mm，切向20mm。2、钻孔偏斜控制必须同时满足以下条件：a 钻孔偏斜率：表土段2，基岩段4；300m以下按靶域半径控制，即任何施工水平偏斜值：表土段0.8m，基岩段1.0m；b59、 冻结孔径向偏值主井冻结孔向内径向偏值表土段：外圈、中圈孔600mm，内圈孔300mm；基岩段：中圈孔700mm。副井冻结孔向内径向偏值表土段：外圈、内圈孔600mm，防片帮孔300mm；基岩段：内圈孔700mm。c 表土段最大孔间距：主、副井外圈孔均2.5m，基岩段相邻两深孔最大孔间距4.7m；d 不得打穿相邻钻孔。（3）钻孔测斜：冻结孔、水文孔、测温孔钻进时每隔30m测斜一次，如超过规定，及时纠偏。（4）钻孔下管深度误差不超过设计深度+0.5m。（5）每个钻孔下管前钻孔施工单位提供下管通知单，内容包括孔号、孔深、测斜取点（每30m一个测点）位置、偏率、偏值、偏向等。当符合上述设计要求，并经60、监理方组织建设方、打钻、冻结施工单位等验收人员验收认可后方可下管。二、钻孔施工要求(1) 冻结管下入钻孔后，及时进行动压试漏，主冻结孔深孔冻结管试验压力为7Mpa，其它冻结管试验压力均为5Mpa，试压30min，压力下降不超过0.05MPa，再延续15min压力不变为合格。(2) 水文孔按照设计要求下好水文管后，及时压入清水冲洗水文管，直至管外返清水。(3) 测温孔下管时不得灌水。(4) 钻进过程中每个孔均要进行监测，下好冻结管后要进行成孔量测。冻结管深度用经过比长的测绳直接在冻结管中量测。测斜以JDT-VA型及其以上的陀螺测斜仪资料为准。第二节 钻孔施工过程控制一、开钻前准备开钻准备工作很多61、，其中主要有设备的安装及检验、技术交底及复核、设备检修和维护、各种钻具及材料的准备等。开孔前要对钻机认真找正，安装稳固、周正，使转盘中心、钻孔中心和游动滑车提升中心重合，确保开孔垂直度。开孔前要制备一定数量的优质化学泥浆。开孔前，项目部应组织有关人员对钻探设备、材料、砼基础、滑动底盘、钻塔安装、电气设备安装、泥浆池、钻场安全设施与防护以及钻具的质量、数量进行验收，验收完毕后方可开工。二、开孔开孔是保证钻孔垂直度的关健，为确保开孔的垂直度，在开钻前要在砼基础上预留环形孔槽，开孔钻进过程中应以轻压、慢转、大泵量为宜。一般控制在转数4869r/min，钻压500kg，泵量600800L/min左右。62、三、钻进操作1、钻孔结构的选择新地层、基岩孔径均为190mm。2、钻头的选择与钻进参数1）钻头选择新地层钻进选择MP型钢齿牙轮钻头；基岩钻进选用XMP型镶齿牙轮钻头。2）钻进参数根据地层情况合理选择钻进参数，其参数见表5.1。表5.1 钻进参数一览表岩 性钻头类型钻头直径(mm)钻 压 （KN）转 速 (r/min)泵 量 (L/min)软、中软粘土、砂等MP19035444869600800中砾石层XMP419040504869600800中硬、硬中粒砂岩、粉砂岩XMP619050804869600800钻进时给压均匀，并根据地层情况合理掌握钻压、转速和泵量。砂层中转速快给进；粘土层中转速慢63、给进，防止快进时泥包钻头；基岩应高钻压低转速。控制孔底钻压为钻铤在孔内总重量的7580%，采用悬吊钻进。下钻接近孔底时，要慢放，严禁墩钻，用新钻头或地层岩性发生变化时应轻压慢转30分钟后，再逐步加大钻压正常钻进，起钻时应及时向孔内补充泥浆，预防塌孔。不得将钻头停留在一个深度长时间冲孔，特别是在砂层中。修理钻机或因故停钻时应将钻具提离孔底至安全深度。如时间较长，应将钻具全部提出孔外。终孔后若发现孔中深厚粘土层有缩径现象，应再次扫孔，达到上下通畅。钻具丈量要准确，每孔施工中的漏浆、坍塌，处理事故必须清楚及时。终孔时用钢尺核实钻具长度，确保钻孔深度符合设计要求。四、钻孔防斜、测斜与纠斜1、钻孔防斜164、）确保设备的安装质量，把好开孔关；2）钻进中地层由软变硬时，压力要适当减轻、转速要降低，地层由硬变软时，压力要减少到正常值的三分之一到三分之二；3）开孔使用的粗径钻具要直，正确选择钻具组合，增强钻具的导向性和稳定性，减小孔壁间隙，减小下部钻具弯曲；4）不得使用弯曲、变形的钻具，钻具连接后同心度要好。粗径钻具应有足够的长度。2、钻孔测斜1）灯光测斜：0100m段，采用经纬仪及其配套设施进行。2）陀螺测斜：100m以下段测斜选用JDT-VA型陀螺仪测斜。正常钻进每20m布置一个测点，根据具体情况，测点可适当调整。表土层与岩石交界面另布置一个测点，易偏地段增加测点。陀螺仪测斜同一点，必须上下复测，发65、现疑点要重新测量，确保测斜资料的可靠性。3）钻孔偏斜必须遵循“以防为主，纠偏为辅”的方针，增强施工人员的责任心及严格按有关技术要求施工，加强技术监督的力度，杜绝蛮干行为。施工时，工程技术人员应充分研究易偏地层，分析易偏原因，找到适合该地区施工的防偏方法和措施。及时指导施工人员防偏纠偏。3、钻孔纠斜一是传统方法垫、移、扫、扩。二是采用井下动力钻具（螺杆）作定向纠偏。使用螺杆钻具进行纠斜时的钻具组合：立轴89钻杆165钻铤65弯接头165螺杆马达190钻头。1）扫孔纠偏法：一般在粘土层中发生孔偏，可利用原有钻具，更换三翼钻头或多翼钻头进行扫孔纠偏。这种方法是从喷嘴出来的泥浆直接冲刷翼层外刃与孔壁接66、触的地方，可使钻头的翼片，特别是底外刃不产生泥包现象，始终保持锋利状态，便于和孔壁接触扫出新的台阶把孔纠直。2）扩孔纠偏法：使用原有钻具，换用比原来钻头大的钻头扩大孔径，钻至原深度时更换原钻头，开钻前应将钻具吊离孔底约1m左右，然后慢速给进开出一个新孔，当钻进2m测斜钻孔已修直后，再转入正常钻进。3）垫、移钻塔法：出现孔斜时，采用垫架子、移架子是一种行之有效的方法。发现孔斜时，应先采用垫架子方法，如行不通时，应采用移架子法。推架子时应不起钻具，把架子朝孔斜方位上的方向移，要做到快速、稳妥。偏斜纠正后，一定要复位，将钻塔移至设计孔位再钻进，终孔测斜前必需保证钻机转盘中心在设计位置。4）使用液动螺67、杆钻具进行纠斜a.下钻前认真检查钻具，根据测斜所得数据进行准确定向，打印记号。b.选择合适的钻头和喷嘴直径，动力钻具在孔口试运转，正常后下入孔内。c.用螺杆钻具纠斜前，应充分循环并调整好泥浆性能，含砂量1%。d.下螺杆钻具中，应将每根钻具用双钳加力紧扣。e.安装防反转器，防止定向纠斜钻进中钻具转动。f.定向纠斜钻进中加压、送钻要均匀，使用推荐的钻进参数。g.纠斜过程中，每钻进约8米，进行测斜，了解顶角和方位角的变化，检查纠斜情况。h.在表土层中使用螺杆钻具纠斜时，上部可适当添加扶正器。第三节 冻结管下放、焊接、验收一、冻结管下放1、冻结管要人工敲打除锈，下管前要检查质量复核配管尺寸。做好每根管68、的长度记录。2、下管前必须冲洗一次钻孔，管子下放受阻时，先用人力扭转加压，再提起缓冲几下，若仍无效果，用钻机滑车向下加压，严禁加压过猛或高速向下猛冲，以避免损坏管箍及底锥。二、冻结管焊接1、冻结管使用20号低碳流体无缝钢管（GB8163-1999）。2、冻结孔冻结管采用内衬箍连接。3、每根冻结管使用前，应当在地面打坡口，坡角38。冻结管采用内衬管焊接，冻结管焊接时管端打坡口分层焊接，上下管距4mm。使用前认真检查冻结管质量，严禁使用弯曲、变形或有夹皮陷缝等其它问题的冻结管。管箍材质与冻结管相同，且焊接采用上焊J422低碳钢焊条，焊缝应饱满无砂眼，焊接完成后冷却6分钟方可下管。因钻孔较深，易产生69、缩径，故要求焊接速度要快，采取两人同时对焊，每个钻孔焊接过程中不得停顿。电焊工分班不分时，随叫随到。三、冻结管验收冻结管下好后，应对深度、压力、偏斜进行，发现问题及时处理。每个冻结管验收合格后，要焊严管口盖板试压嘴。四、水文管、测温管施工要求1、水文孔花管及封止水位置按设计要求进行配管及下放水文管，下好后及时压入清水冲洗水文管，直至管外返清水。水文管采用外管箍对焊联接，焊接质量同冻结管。2、测温孔采用外管箍对焊联接，焊接质量同冻结管，底端封实，管内不得灌水，但不得渗漏水。第四节 保证钻孔施工质量的有效测试手段冻结孔质量主要检测项目是钻孔深度和钻孔垂直度。1、监测目的：为使冻结孔深度符合设计要求70、，偏斜值符合规定，并保证达到同圈径内终孔间距的要求。2、监测手段和方法：钻进过程中每个孔均要进行监测，下好冻结管后要进行成孔量测。1）孔深监测：用经比长校正的钢尺对每次下入钻孔的钻具进行量测和记录，并在每个钻孔终孔前对孔内所有钻具进行复测，以复核钻孔深度。2）钻进过程中每个孔均要进行监测，下好冻结管后要进行成孔量测。冻结管深度用经过比长的测绳直接在冻结管中量测。测斜以JDT-VA型及其以上的陀螺测斜仪资料为准。要求钻孔施工过程中每2030m测斜一次。最终移交的钻孔偏斜成果资料要求终孔时以陀螺仪在冻结管内实测为准，取点间距为20m。钻孔竣工质量验收（终检）测斜在冻结管内逐孔进行。第六章 保证措施71、及施工管理第一节 保证措施一、工期保证措施1、考虑到工期紧、任务重，尽量缩短前期准备时间，尽快开钻。施工机械的进场与灰土盘砼基础施工、泥浆沟槽施工同时进行，设备的安装及检验与工程材料的进场同时进行。2、本工程采用多排孔冻结，各钻机的摆放、移位、施工应做到科学、合理。尽量提高钻进效率，缩短辅助作业时间。3、鉴于钻孔质量要求较高，制定规范的钻孔施工控制程序图（见图6-1）。二、质量保证措施1、所有进场设备必须保证设备的使用性能，备足设备的易损件。2、砼钻场必须严格按设计施工，保证砼强度，保证基础平整、稳固，施工中不出现沉降现象。施工砼基础时，预留好回浆槽和每个孔的孔坑。3、钻塔安装时各连接件要求紧72、固，保证钻机运行的平稳和提升的承载力。开孔前要认真找正“三点一线”。4、选用直径89mm钻杆，159mm钻铤。钻具进场前要进行严格检查，保证钻具满足施工要求。5、采用钻铤孔内加压，任何情况下使用钻铤数量不少于6根。6、根据不同地层，选择不同型号的牙轮钻头。表土层选择190mm钢齿牙轮钻头，为防止泥包钻头，水眼适当放大；砂岩、基岩选用190mm钢齿牙轮钻头或镶齿牙轮钻头。7、根据不同地层，正确使用化学泥浆，保证泥浆参数，防止泥包钻头，保证孔内安全。根据地层情况合理掌握钻进参数。8、认真把好开孔关，上部导向作用十分重要，54m以内钻进全部采用钻铤钻进。经验表明，上部地层钻孔不斜，整个孔的孔斜都能达73、到质量要求。9、纠偏措施除结合传统的方法纠斜外，利用陀螺仪测斜、采用井下动力钻具纠斜，及时测斜，指导钻进。图6-1 钻孔施工控制程序图钻进测斜进点、筹备钻孔定位设备安装钻机找正灰土盘泥浆池、槽钻场基础施工调制泥浆钻机钻进纠 偏终孔测斜下冻结管试 压移 位三、安全生产及雨季施工措施1、安全措施1）认真落实施工组织设计有关要求，安全操作规程和各工种岗位责任制。开钻前认真贯彻安全施工措施，按照“安全第一，预防为主”的方针，加强对职工进行安全培训和教育，确保安全生产。2）严格执行交接班制度，开好班前班后会，班前强调保证工程质量和安全生产的注意事项，班中进行检查、落实，班后对有关情况进行认真总结。3）安74、装时平行交叉作业和进入钻塔的现场施工人员，必须按要求穿好工作服戴好安全帽，严禁酒后上岗。钻机必须配有塔衣。4）进行高空作业（距地面2米以上）人员，必须戴好并挂牢安全带。在高空移位行走时，要将安全带缠在身上，不准拖着带子走。5）每个钻机必须配二个以上灭火器及其它消防器材，并放在取用方便处，不准挪作它用，钻场人员应熟知一般消防知识并熟练使用灭火器具；同时变电所和生活区配备二个以上灭火器、消防铣和砂箱等灭火器材。6）钻机移位时应清除平台上的障碍物，固定好塔内钻具，详细检查地锚、钢丝绳、滑车、绷绳、电缆等是否符合安全要求，由技术熟练的职工操作，先试移再均匀移动，按要求搬到孔位。7）钻机运转期间应有专人75、看管，并按操作规程精心操作，注意各运转部件的工作状态，发现问题及时予以排除。8）停电或停钻时一切手柄要恢复至零位，防止错误操作。9）钻机和泥浆泵及其它转动部位必须加设防护罩，各操作台间的梯子要用铁丝固定并设有扶手，操作台应设有防护围栏。10）电工、电焊工、汽车司机等特殊工种应持证上岗，要严格按操作规程的有关要求进行作业。电工必须经常检查电气设备、电缆使用情况，及时提醒施工人员注意用电安全。11）精心维护各种设备，做到四勤：勤听、勤换、勤检查、勤维护，保持设备和现场的清洁卫生，废泥浆要统一排放到指定区域，保证现场清洁，搞好现场文明施工。12）电器设备要保持干燥，有良好的接地保护措施，钻场照明电压76、不超过36V。13）加强现场领导对安全政策和法规的学习，提高安全意识，依法抓好安全生产，坚持安全办公会议制度，及时研究和解决现场安全检查生产中存在的问题。14）加强现场安全管理，坚持安全检查制度，狠抓各项规章制度的落实，发现隐患，及时予以整改。15）起钻时应向孔内回灌泥浆，平衡地压，防止塌孔。16）按照“安全第一，预防为主”的方针，加强对职工的安全培训和教育，各工种间密切配合，按照“三不伤害”的原则，共同搞好安全生产。17）严格按照公司下发的造孔工程施工安全质量标准化的要求，抓好该工程的安全、质量、文明施工的管理工作。2、雨季施工措施1）每台钻塔必须安装避雷针，其高度应高出塔顶2.5米以上，接77、闪器必须采用高压瓷瓶固定，并与钻塔绝缘，接地极应距钻塔、绷绳3米以外，接地电阻应小于5欧姆，并定期测定。2）雨季施工，应根据现场情况搭设塔衣，场房或活动顶棚。井盘周围要有排水沟。3）泥浆循环系统应防止漏水和雨水侵入，保证泥浆的各项性能指标，确保正常生产。4）钻场的配电系统与起动设备，应使用电气控制箱。闸刀开关必须放在干燥的木箱内，并用盖盖好。5）电动机及其它电气设备应有防水、防潮设施。6）钻场所有电器设备均须有保护接地或保护接零措施，其电阻值不得大于4欧姆，并安装符合要求的漏电保护器。7）钻场危险部位应设安全标志。8）抓好现场施工的“四防”工作，做到安全生产，文明施工。第二节 施工管理一、认真78、做好施工记录钻孔施工中的各种原始记录按实际逐项填写，发生事故应详细说明。按孔、按月汇总整理。二、搞好现场管理按照工期服从质量，质量服从安全的要求，搞好施工现场管理，做到文明施工。教育职工严格遵守操作规程，时刻接受建设方、监理方的施工检查与监督。切实协调好项目部各个职能组及钻机与冻结方下管焊接之间的施工关系，及时向各方通报施工情况。三、创建标准化项目管理部应全面建立健全项目管理中的生产管理、安全管理、技术管理、财务预算、后勤供给、业务联络等管理制度，一切以工程为中心，按照合同要求，最大限度地满足甲方建设需要。四、组织攻关小组：如何优质高效地完成本工程，应成立相应地攻关小组：如科研小组，针对本工程79、实际施工情况，攻克工程施工遇到的难点，改进和完善施工工艺，调整钻进参数。第七章 环境保护与职业健康安全第一节 环境保护措施一、废气排放1、选用环保型锅炉，减少大气污染；2、对车辆定期进行尾气排放监测，使用无铅汽油，确保汽车排放符合标准。二、废水排放1、合理使用泥浆外加剂，禁止直接倾倒化学品和成分不名的液体； 2、生产及生活废水应汇入指定的污水管网。三、噪声排放 施工现场噪声应做到不超过85dB。四、废弃物处置1、应将废弃物按类别投入指定的场地、垃圾箱内，禁止乱丢乱放；2、定期专人收集回收废泥浆等废弃物，并分门别类地投放到专用排放场所。五、环境保护专项措施1、在开工前，组织全体干部职工进行环境保80、护学习，增强环保意识，养成良好的环保习惯；2、在生产区和生活区修建必要的临时排水渠道，并与永久性排水设施相连，不至引起淤积；3、施工废水、废油、生活污水分别进入污水沉淀池和生化处理池，净化处理后排放。生活区及生产区修建水冲式厕所，专人清扫；4、施工车辆在现场或附近车速应限制在8km/h以下，施工路面经过适当的防尘处理，定时洒水；5、机具冲洗物，应引入污水井中，以防止未经处理的排放，还要防止污水、淤泥等杂物从工地流至邻近工地上或积累在工地上；6、 派专人把现场油桶、包装箱等环境污染物定时清出，并对现场的积水及时处理；7、使用环保锅炉，减少大气污染。第二节 职业健康安全运行控制1、运行控制和管理过81、程的相关人员，均应接受各类级别培训，符合上岗条件，熟知其职责和管理办法；2、运行控制实施的全过程都要受到具有相关职责的各级管理人员和部门的监督和考核，以便及时发现不符合并予以纠正；3、所有安全管理工作都应围绕有效控制和降低风险开展，包括提高员工的安全知识水平、技术素质、操作技能、增强安全意识；4、控制过程中，对施工中存在的重大危险必须将有关要求（抢险救援、外部援助）向有关方进行通报，并保持相关信息传递渠道的畅通；5、现场编制灾害预防计划和应急预案，对重大危险源和重要环境因素进行识别，并编制应急救援预案。6、保持运行结果的记录。7、冻结孔施工过程中，应消除1级和2级危险源；特殊工种持证上岗率应能82、达到100%。第八章 质量保证体系第一节 控制系统我公司于1998年11月9日依据GB/T19002-1994idtISO9002：1994标准建立质量保证体系，并通过认证且有效运行三年；通过监督审核和内部质量管理体系审核，证实了质量管理体系运行的有效性和符合性，实现了公司的质量方针和质量目标。2001年又转换为ISO9001：2000标准，建立了质量管理体系,现执行2005版本，证实我公司有能力稳定的提供满足顾客和相关法律法规要求的产品，持续改进质量管理体系，增强顾客满意。质量全过程控制系统：打钻工程的质量控制见表8.1。第二节 主要管理人员职责为保证井筒冻结孔工程施工质量，在施工全过程中项83、目经理部将恪守“持续改进管理，以优质的工程和服务满足顾客要求”的质量方针，努力实现质量目标。在从事与质量有关的各项工作与活动时，应作到“人人有责、有章可循、有据可查”，接受监理公司和业主的监督和检查。项目经理部必须进行工程全过程作透彻的分析，通过技术要求、选择和培训合适的人员、使用适用的设备和程序、创造良好的工作环境、明确承担任务者的个人责任等项措施来达到预期的质量目标，项目部各部门人员的职责及权限如下：一、项目部经理1、项目经理是实施本工程的最终负责人，对本工程符合设计、验收规范、要求标准和达到优质工程负全面责任。2、在处工程管理科的指导下开展质量管理工作。 3、负责对本工程施工生产中出现的84、质量问题的分析和制定相应处理实施方案，努力提高冻结施工生产质量保证能力。4、定期召开项目经理部的质量管理工作会议，写出分析报告并上报处总工程师和工程管理科。5、负责协调项目部与各质量有关部门之间关系以及项目部与业主的关系。二、项目部生产副经理1、贯彻执行处下达的施工作业计划，对本工程施工进度负责，在项目部内部有权调配人力、物力，保证按图纸和规范施工，负责审核结果、整改措施和质量纠正措施的实施。精心编制施工组织设计和施工技术安全措施表8.1打钻工程质量控制系统开工前控制对进场设备、钻具、材料，严格进行检查验收，杜绝不合格的设备、钻具、材料进场验收控制施工中控制施工人员进行开工前培训，认真学习领会85、施工组织设计和技术安全措施，经考核后持证上岗所有钻孔完工后，根据实测孔位和偏斜总平面图，量测相邻孔孔间距，达不到质量目标时，采取补孔措施施工中发现有打穿冻结管的征兆时，立即测斜并对已成孔冻结管进行试漏检查，根据情况采取应对措施按照冻结设计要求下放水文管，下管后用动力水冲孔，直至孔口返出清水，确保水文孔能有效报导水位终孔前复核钻具总长度，钻进到底后用优质泥浆循环20min以上，排净孔底岩粉，确保冻结管下放到位施工中、后期，将邻近钻孔的偏斜情况通知施工钻机，使钻机做到心中有数施工中严格按设计的测深点测斜，钻孔一旦超偏，立即采取相应的纠偏措施，纠编后复测，直到达到要求根据初期施工情况确定技术参数，指86、导生产采取有效技术措施，预防孔斜开孔前严格检查天轮、转盘中心、钻孔三点一线和钻机水平度，施工中经常找正、找平质 量 保 证 体 系2、负责召开生产调度会，抓好施工过程控制，使生产在受控状态下进行。3、负责严格按本项工程的施工组织设计和施工技术安全措施施工，确保施工组织设计和施工措施中质量目标的实现。4、定期组织项目部内部安全检查和质量验收，施工质量达到优良。三、项目部安全副经理1、在项目经理领导下，负责项目部的安全技术工作，协助项目经理贯彻上级有关安全生产的指示和规定，并监督检查执行情况。2、参加项目部制订、修改有关安全生产管理制度和安全技术规程，并检查执行情况。3、负责编制项目部安全技术措施87、计划，并检查执行情况。4、搞好项目部职工的安全教育和安全技术考核工作，具体负责新工人的安全教育，督促检查班组、岗位安全教育的执行情况。5、安排好本单位的安全活动，经常组织应急救援演习。6、参加项目部工程设计审查设备改造、工艺变动方案的审查。7、每天深入现场检查，及时发现隐患，制止违章作业，对紧急情况和不听劝阻者，有权停止其工作，并立即报领导处理。8、负责项目部安全设施、防护器材、灭火器材和事故隐患管理，提出改进意见和建议。9、参加项目部各类事故的调查和处理，做好统计和上报工作。10、对本项目部安全网员及安全卫士进行指导。四、项目部技术负责人1、受项目经理的委托，负责本工程质量计划和质量体系文件88、的实施，负责日常质量管理工作，定期进行工程质量旬检、月检，领导和主持制定预防、纠正措施。2、收集质量信息，掌握质量动态。3、对本工程的施工准备、施工及交付全过程质量活动的控制、领导、监督、改进负责。4、对进场材料、机械设备的合格性负责，有权对进场的不合格材料退货，禁止其进入使用场所，等待处理决定。5、对本工程施工图纸、技术资料、项目质量文件控制和管理负责。6、负责依据本工程施工组织设计编制本工程施工技术安全措施。五、项目部机电副经理1、认真组织贯彻落实“安全第一”的方针，坚持生产必须安全，不安全不生产。2、组织本项目部严格实施煤矿安全规程、操作规程和安全措施，切实解决好设备质量、工程质量等问题89、，及时组织处理隐患，及时制止“三违”现象。3、组织深入开展“质量标准化、安全创水平”活动，落实上级提出的安全生产目标。4、在项目部经理的领导下，负责项目部机电设备管理，对设备运转质量负责。5、组织机电职工参加各种技能培训，不断提高业务水平，确保机电设备正常运转。6、组织编制设备使用计划、配件采购计划、设备小、中修计划。制定项目部的机电设备管理目标，并有切实可行的实施措施。7、负责组织有关人员进行施工设备的正常维护和检修，确保机电设备的处于完好状态，定期统计设备施工的完好率并分析。8、定期组织项目部机电设备检查，对所发现的问题要及时落实和整改。对上级检查发现的机电问题要及时采取纠正措施并验证实施90、效果。9、按规程定期调试机电设备的安全保护装置，对应急预案要组织演练，对管理方案要组织实施，对出现机电事故负有主要责任。10、负责做好机电的劳动防护、安全防护工作，组织机电工找出本工程中机电方面的重大危险源、组织编制机电设备方面的危险源清单，结合实际制定管理方案，确保机电工的安全和健康，不出现机电事故。11、组织找出本工程中机电方面的环境因素，分析找出机电方面的重大环境因素，制定相应的管理方案并实施。严格控制机电设备运转、检修等过程中产生的污染物排放，采取有效的措施节约水、电、油、煤等的能源。六、项目部质量管理工程师1、在项目部技术负责人的领导下，具体负责本工程的质量管理工作。2、收集质量信息91、掌握质量动态，参加分析质量隐患和具体负责编制预防、纠正措施。3、在项目部技术负责人领导下，参加并配合业主、监理进行月终验收做好各项验收记录。4、负责分部分项工程取样、送验，并索取和保管试验报告。5、负责本工程施工图纸、技术资料、质量文件、质量记录的整理和保管。七、项目部专职质量检验员1、接受项目部经理直接领导，专职负责质量检验。2、深入班组，严格按施工图和规范、施工组织设计和技术安全措施检验分部分项工程，做出合格、不合格结论，签发不合格分项工程停工通知单和不合格工程评审记录。3、参加项目部内部旬检、月检、质量分析会、月终验收，参加单位工程、分部分项工程质量评定。4、有权参加经济核算分析会，在92、经济分配上具质量一票否决权。有权越级反映质量问题。八、器材验收员（保管员）1、严格执行收、发制度，认真做到“七不入库”、“五不出库”的原则。2、严把验收质量关，把不合格原材料拒之门外。3、对保管的物资做到“四懂五会”、“三清三有一保证”，并达到“十不”标准。第三节 材料供应控制及设备管理一、材料控制1、采购员做到详细了解所购材料的生产厂家的生产能力、产品质量控制情况、现场管理状况等，并记录在册。2、材料购买要在申请计划中写清产品名称、类别、型号、规格、性能要求、质量保证要求、供货单位、数量和交货日期等。3、所有材料的合格证、质保书、验收合格等质量证明文件齐全，并应包装完整、外观完好，否则不得进93、场。4、材料购买后要经材料组验收合格后方可使用。二、设备管理1、所有施工设备均建立设备台帐、卡片、技术档案及大型主要施工设备的履历。2、建立设备的使用与维护相结合的原则，设备谁使用谁维护，并实行负责制。3、施工用机械、供电设备要建有运行记录和交接班记录。第四节 施工保证措施1、项目部成立质量管理领导小组，建立质量管理组织机构。2、加强施工技术管理，严格执行技术责任人为首的技术责任制，使施工管理标准化、规范化、程序化，认真审查施工图纸，严格按照设计文件和图纸施工，理解设计文件和施工规范、检验标准。施工人员严格掌握施工标准，质量检查及施工标准和工艺要求，及时进行技术交底，发现问题及时处理。3、严格94、执行工程监理制度，施工队自检，经理部复查，合格后及时通知工程师检查鉴定，隐蔽工程必须经工程师鉴认后方可隐蔽。4、项目经理部设专职质检工程师，班组设兼职质检员，保证施工作业在质检人员的严格监督下进行，质检工程师有质量否决权，发现违背施工程序，不按照设计图、规则规范及技术交底施工，使用材料半成品及设备不符合质量要求者，有权制止，必要时下停工令，限期整改并有权进行处罚。5、制定实施性施工计划的同时，编制详细的质量保证措施，没有质量保证措施不允许开工，质量保证体系和施工不完善或没有落实的应停工整改，达到要求后再继续施工。6、施工前的质量预控制：认真学习图纸，进行技术交底，确定质量标准，作好施工组织设计和技术安全措施的编制与贯彻工作。原材料进厂后立即取样送有关检验机构检验，严禁使用不合格的原材料，严把质量关以保证工程施工质量。对将要施工的工程的关键部位、关键工序，分析作业条件，预计可能出现的问题，进行预防性控制。7、施工中质量控制和跟踪管理：强化工序质量控制，对每道工序的施工质量均进行跟班检查，并作好原始记录。上道工序完成经验收合格后才允许进行下道工序的施工。8、建立质量奖罚制度，明确奖罚标准，做到奖罚分明，杜绝质量事故。9、施工所用的各种计量仪器、设备定期进行检查和标定，确保计量检测仪器设备的精度，严格计量施工。