Geo-Pilot导向工具在渤海旅大27-2油田水平分支井作业中的成功应用

渤海旅大27-2油田A3m水平分支井应用Geo-Pilot旋转导向工具进行正常钻进和裸眼侧钻,侧钻点2899米处的井斜为96°,此时钻具上翘重力作用对裸眼侧钻的贡献大大降低,增加了裸眼侧钻的难度。本文对A3m水平分支井的成功作业模式、作业工具、作业流程以及施工关键点做了详细介绍。

某电站压力管道设计及施工方案研究

某电站压力管道斜井采用与水平面夹角60°布置方式,长度282.19 m,较长斜井段增设平段及施工支洞会大大减小施工难度,提高效率,同时也会增加工程投资。通过研究比选压力管道斜井段布置方式,确定采用一斜到底中间不设平段及支洞方案最为经济。在实际开挖过程中,遇到不良地质条件,斜井开挖时先导孔施工频繁发生塌孔、卡钻现象,导致施工无法顺利开展,经对斜井施工方法比选研究,选定新增施工支洞分段预固结灌浆反井钻法解决了施工难题,为后续类似工程设计及施工提供参考。

下穿地下构筑物群桩富水砂层盾构通道MJS预加固施工技术研究及应用

下穿地下构筑物群桩富水砂层盾构通道MJS预加固施工技术包括技术原理、实施思路和具体施工步骤,其由密布群桩富水砂层水平引孔、富水砂层水平引孔砂土流失控制、常规水平MJS注浆加固3个环节组成。技术采用引孔机钻杆+外套管进行水平引孔,实现立柱桩和高强度管桩的穿越,以及富水砂层中的长距离成孔,引孔过程中通过双液注浆对注浆线路进行一次加固,同时利用洞口安装的法兰盘+止回阀来进行砂土流失控制,减少引孔对地下构筑物和周边环境的影响,引孔完成后,进行常规MJS注浆加固,达到预加固目标,并形成具体的下穿地下构筑物群桩富水砂层盾构通道MJS预加固施工步骤指导施工,大幅减少对地下构筑物和周边环境的影响,减少泥浆浪费,提高施工效率,经济社会效益较好,具有较好的推广应用价值。

蓄能电站两级超深竖井施工技术研究

蓄能电站两级超深竖井施工技术研究,涉及复杂地质条件下的高效、安全施工关键技术。研究聚焦于开挖方法优化、安全支护体系构建、导孔精准控制以及安全保障措施的完善。以阳江抽水蓄能电站为例,通过采用先进的钻爆技术和支护材料,实现了竖井的快速开挖与稳定支护。同时,利用定向随钻纠偏测斜技术,确保了导孔的精准施工,优化竖井扩挖施工工艺流程。本研究为蓄能电站超深竖井施工提供了技术支持与安全保障,推动了工程建设的顺利进行。

基于颗粒流计算的砾石层HDD导向孔水平段孔壁变形研究

水平定向钻进技术在城市管线铺设中应用越来越广,砾石作为松散颗粒的集合体,在进行导向孔钻进时,往往由于颗粒结构扰动而易发生变形甚至塌孔,但颗粒在钻进过程中的力学行为规律仍不明晰。本文利用颗粒流程序建立三维砾石模型,并分段进行有和无泥浆护壁导向孔水平段钻进模拟。通过在导向孔周围布设测量球,对导向孔周围颗粒变形特征进行研究。结果表明:孔壁失稳表现为上部颗粒相互嵌固形成“压力拱”,压力拱下部松散颗粒率先掉落,伴随着压力向两侧和底部传递,下部和侧向颗粒协调变形直至收敛。压力拱在后续钻孔扰动下,由于侧向约束的消除,压力拱向顶部扩展,产生更多的松散颗粒进入钻孔范围,最终导致塌孔。泥浆可以较好的约束松散颗粒的顶部掉落,维护压力拱的侧向约束。实际工程中应量化泥浆指标,选择合理的泥浆而避免塌孔事故发生。

斜井长距离安全高效揭强突出煤层关键技术研究与应用

相对于普通石门揭煤,斜井长距离揭煤风险高、难度大。为确保里必煤矿主斜井安全高效穿过突出煤层,根据地质探测、支护设计及揭煤区域3#煤层实测瓦斯参数,分析了斜井长距离揭煤的技术难点,提出了安全揭煤技术对策。采用导硐布孔,提出大孔径增孔深、多“掏穴”、下套管、高负压、气举反循环排渣、固化截抽等“六位一体”综合强化抽采技术体系,显著提高了钻孔施工质量,解决了斜井长距离揭强突出煤层高效抽采难题,有效控制了炮后瓦斯涌出量。采用斜井竖向一次性揭开强突出煤层方法,显著增加了一次揭煤范围;斜井轮廓线密眼切槽预处理方法,解决了过煤段顶板及成型控制难题。实践表明,从揭开3#煤层至穿过煤层法距3 m,历时36 d,揭煤过程中炮后工作面瓦斯最大0.68%,回风流瓦斯最大0.36%,确保了斜井揭煤作业安全,为类似条件斜井长距离揭煤提供了重要的借鉴意义。

公路隧道通风竖井施工及探测技术

结合某隧道通风竖井,采用先行开凿一个超前小口径先导孔,再使用破岩滚刀逆向扩挖形成溜渣导孔,最后进行正向爆破扩挖竖井;具有操作简单、安全等优点,改善了劳动条件,降低了劳动强度。破岩滚刀刚度大,单位时间工效较高,能够快速逆挖形成溜渣导孔。采用3D移动扫描仪,凭借强大的SLAM(同步定位与建图)尖端技术和大测程性能,通过3D模型数据的精确分析和直接观察,判断破碎带溜渣导孔的变化情况,对溜渣导孔采取钢护筒预支护措施,可有效消除正向爆破扩挖过程中溜渣导孔堵塞等不利影响因素,安全水平显著提升。

宽孔距爆破技术在大断面硬质岩石隧洞开挖中的应用

在乌干达卡鲁玛水电站尾水隧洞开挖施工中,为了解决大断面硬质岩石隧洞开挖炮孔数量多、钻孔时间长、施工进度慢等问题,实际施工中调整了隧洞爆破布孔思路,改变了传统布孔方式,提出了“隧洞开挖宽孔距布孔”的理念。通过一系列爆破试验,成功将原设计上台阶开挖炮孔数量246个减少到181个,有效降低了炮孔数量,实现了快速掘进。试验表明:在大断面硬质岩石隧洞开挖中,通过采用宽孔距爆破技术,炮孔数量降低了26.42%,有效缩短了钻孔时间,加快了开挖单循环速度,最终实现了主洞上层开挖单面月进尺230.2 m(开挖断面102.02 m^(2)),为同类隧洞的开挖提供了经验。

特殊条件下复合钢围堰施工技术研究

在已有研究基础上,针对钢板桩应用广泛但刚度较低、锁扣钢管桩刚度高但经济性差及止水难度大的特点,结合工程实例,针对围堰结构距水管过近、承台基坑较深且面积较大、河床地质结构复杂等特殊条件,对施工方案进行优化研究,创新性提出了钢管桩、钢板桩组合“8”字形围堰施工的技术。采用围堰钢管桩精确定位方法,开创性解决了围堰锁扣钢管桩间距控制难度大的问题;锁口内采用50%石粉+25%腻子粉+20%锯末+5%水泥的集配材料进行拌和填充,成功解决了钢管桩渗水问题;采用钢管桩、钢板桩接合“8”字型围堰的设计,大幅节省了钢管桩用量且克服了小间距承台围堰结构打架的难题,极大地提升了经济性与施工便捷性。该技术在东晓南路-广州南站连接线南段某工程中得到成功应用,各项指标合格率均为100%,取得了良好的经济效益,具有较好的推广与应用价值。

牵伸罗拉联接并紧面的轴向接触变形因素分析

为保证牵伸罗拉的安装质量,以牵伸罗拉与罗拉轴承内圈联接并紧面的轴向接触变形为切入点进行分析,反向梳理材料内应力的变化、接触面的表面粗糙度、平面度误差及上车并紧后接触状态,从优化设计、优选材料、工艺基准选择、内应力消除、加工余量确定、减小平面度误差等方面提出改进措施。指出:在组装、装配中要注意关联件的接触精度以确保牵伸罗拉的安装质量,严格控制技术标准,加强清洁保养,以保证高稳定性、高可靠性的纺纱需求。

砂泥岩地层浅埋大跨暗挖地铁车站转序落底关键技术

大断面暗挖地铁车站工程采用双侧壁导坑法施工,该方法是处理软岩地层、浅埋地段等不利条件下的常用施工技术手段。结合重庆轨道交通18号线北延工程黄沙溪站暗挖车站开挖工艺及施工步序,利用midas GTS建立的计算模型,分析车站中洞开挖对车站围岩和初期支护结构的应力、位移特征及稳定性的影响,通过现场监控量测及自动化应力监测,进一步验证了提前解除车站两端优化中洞的安全性、可靠性、经济性,有力保障了车站隧道的安全施工及毗邻既有建(构)筑物的安全,可为同类工程提供借鉴和参考。

新建地铁车站长距离密贴下穿既有隧道方案比选及实测变形分析

城市轨道交通建设中,由于线网规划密集、建设先后顺序不同,新建车站施工不可避免会对既有隧道产生影响。北京地铁15号线奥林匹克公园站下穿既有大屯路公路隧道,如此大断面平行长距离密贴穿越在国内尚属首次。为保证既有大屯路隧道的正常使用,需要选择合理有效的开挖方法。本文采用数值模拟方法,分析PBA八导洞法、PBA六导洞法、暗挖三导洞法以及暗挖四导洞法四种工法施工引起的地表及大屯路隧道结构底板变形。综合考虑既有隧道最大变形、差异沉降、造价和工期,确定暗挖4导洞1、4导洞先开挖法为最优施工方案,实测变形验证了计算有效性。研究结果可为类似工程提供借鉴和参考。

导眼与扩眼组合钻进模式在定向井轨迹控制中的应用

定向井由于受诸多因素影响,其实钻轨迹有时并不沿着设计轨道钻进,给钻井施工带来很大挑战。不考虑地层特性、钻井参数、井眼轨迹等影响因素,采用简单实用且可满足工程要求的公式,计算和分析了单弯单稳螺杆钻具组合的理论几何造斜率。研究了井眼及钻具尺寸对造斜率的影响,发现相同条件下小井眼比大井眼更易获得高造斜率。由此提出在造斜率要求较高的井段,可先钻一个小尺寸导眼,再扩眼到设计尺寸的组合钻进模式。以X井为例,证实了在轨迹控制困难的定向井中,采用该组合模式后,满足工程要求且降低作业成本,缩短钻井周期。研究结果为井身结构设计和定向井轨迹控制提供了理论指导和借鉴。

江苏东海预先导孔(CCSD-PP2)岩心样中磷灰石裂变径迹年龄测定

对中国大陆科学钻探预先导孔(CCSD-PP2)的11个钻孔岩心样进行了裂变径迹年龄测定,其中10个样品的结果为79.6～52.0 Ma。经数学处理后,初步可以看出裂变径迹年龄随深度的变化趋势,并在此基础上,对隆升速度和古地温梯度进行了初步讨论,推算该地块在80.4～52.0 Ma以前的隆升速度约为35.0 m/Ma,当时的古地温梯度约为35.6℃/km。

中国大陆科学钻探预先导孔(CCSD-PP2)退变榴辉岩中碳硅石的发现及其地质意义

镜下鉴定和拉幔光谱测试结果表明中国大陆科学钻探工程预先导孔(CCSD-PP2)退变榴辉岩中石榴石内存在除绿辉石、磷灰石、锆石、金红石、磷灰石、石英、菱镁矿和磁铁矿等矿物包裹体外,还存在一种具有重要温压指示意义的碳硅石矿物包裹体。碳硅石包裹体拉幔光谱峰值稳定,主峰变化于786～789cm^(-1)之间,次峰为966～977cm^(-1),两组弱峰峰值分别为769～781cm^(-1)和915～918cm^(-1)。寄主矿物-石榴石成分的反环带特征及矿物包裹体组合表明CCSD-PP2中退变榴辉岩是在高温高压条件下形成的榴辉岩,经降温降压退变质作用形成的,碳硅石等超高压矿物是在榴辉岩峰期变质作用期间形成的。根据碳硅石形成于极度还原环境、压力大于6.0GPa,温度在1000℃以上的特点并结合前人的矿物温压计算结果分析认为苏鲁超高压变质带中的部分榴辉岩是扬子板块俯冲至200km以下的上地幔下部,经超高压变质作用、形成碳硅石等矿物后快速折返的产物。

单洞单线隧道平导救援站防灾通风优化研究

研究目的:紧急救援站防灾通风系统设计是特长铁路隧道防灾系统设计的一个关键问题,合理优化的防灾通风系统直接关系着灾害时人员的安全疏散。本文采用网络通风计算方法,主要对单洞单线隧道平导救援站内防灾通风系统进行优化研究,并考虑自然风对紧急救援站风流分布的影响,从而确定合理的防灾通风系统。研究结论:(1)提出了一种适用于平导救援站的优化防灾通风系统方案;(2)探明了自然风对紧急救援站联络横通道内风速分布的影响规律,建议对隧道内自然风进行长期监测,并在紧急救援站两端增加布置一定数量的射流风机;(3)该研究结果可对特长铁路隧道防灾救援系统的设计提供指导。

射流式液动锤回转冲击孕镶金刚石钻头钻进的实践与分析

金刚石本身力学性质、金刚石钻头结构特点及射流式液动锤冲击力特点决定了射流式液动锤带金刚石钻头进行冲击回转钻进是可行的。经射流式液动锤在科学钻探主孔先导孔中的应用实践,证明了由于液动锤冲击动载作用钻头底唇面与岩面微量间隙有规律地变化,改善钻头金刚石颗粒受力状况、碎岩状态,提高钻头金刚石颗粒切入深度,改善胎体磨损状况、钻头冷却,成倍地提高了榴辉岩、片麻岩等坚硬地层中钻进回次进尺、机械钻速及钻头平均寿命。

地铁车站不同施工方案比选研究

与传统浅埋暗挖法对比,横向盖洞法对对最小覆土厚度无特殊要求,解决了超浅埋车站暗挖施工问题。为深入探讨横向洞盖法与传统PBA工法的区别,文章以济南某换乘站为研究对象,介绍了两种工艺的施工工序,通过有限元软件建立两种工艺的数值模型,对比了横向洞盖法与PBA工法施工全过程的沉降规律,并系统探讨了顶管刚度、顶进范围等参数的影响规律。研究结果表明:和PBA工法相比,横向洞盖法有着施工精度高、工作面多且大、造价低、速度快、受力合理、传力清晰等优点;两种工法在整个导洞开挖时的沉降分别占总沉降的87.4%和75.6%,是地表沉降控制的重点;横向洞盖法的地表整体沉降小于PBA工法,且当顶班覆土深度在7m以内时,横向洞盖法对控制地表沉降有明显优势,故对于本项目顶(板覆土深度约为3.9~4.4m),横向洞盖法更加合适;从整体来看,改变横向洞盖法中钢管外径不会对施工阶段的地表沉降造成较大的影响,随着钢管外径的改变,地表沉降波动范围为0~2mm;地表沉降在提高侧向顶进距离时表现出先快速增大后趋于稳定的规律。

汕头试验井地面与井下环境地噪声对比测试分析

试验井位于汕头市衡山路,观测系统为井下宽频地震计TBG-60B和地面宽频带地震计TDV-60B,频带为60S^50 Hz,选取的地面观测数据与对应的井下观测数据都是同一时间的,使用童汪练研究员的地噪声分析软件和MATLAB绘图工具,研究台站环境地噪声随观测井深度的变化特征,得到井深与观测地噪声之间的对比关系,为井下地震台站勘选和工程建设提供基础数据。发现地噪声水平从覆盖层进入到基岩有很大变化,从强风化层进入到中微风化层也有明显变化,考虑钻井建设成本和台站建设地噪声水平要求之间的综合效益,在粤东地区典型的地质结构条件,较佳的平衡点应该是至少需要进入完整中微风化层基岩10 m。

单洞双线隧道紧急救援站横通道风流分布研究

特长铁路隧道紧急救援站横通道内风流分布特性是救援站结构形式和防灾通风设计的基础和依据。本文针对某一单洞双线隧道平导救援站工程,深入研究紧急救援站横通道内风流分布规律,以及不同防灾通风系统和自然风对其的影响。研究结果表明,紧急救援站横通道内风速分布呈现出W型,中部和两端横通道内风速较大,沿两侧风速相对较小。自然风对横通道内风速分布有一定影响,靠近自然风入口一侧大部分横通道内风速显著增大。建议在满足人员安全疏散的基础上,可适当减小救援站中部和两侧横通道面积以及减少相应横通道内风机配置。