高士彬

（核工業(yè)二一六大隊(duì)，新疆 烏魯木齊830011)

1 地浸孔相關(guān)概述

根據(jù)地浸鉆孔工藝要求，抽、注液鉆孔采用填礫式鉆孔結(jié)構(gòu)，屬于大口徑深孔鉆探工藝施工。工作內(nèi)容包括鉆探、物探測井、成井、洗井等相關(guān)工作。鉆探設(shè)備使用大扭矩轉(zhuǎn)盤鉆機(jī)結(jié)合Φ89、Φ114鉆桿使用Φ311、Φ269、Φ215、Φ151牙輪/PDC式鉆頭回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，達(dá)到設(shè)計孔深經(jīng)測井后依據(jù)設(shè)計依次下入UPVC管、投礫管，按照工藝鉆孔施工技術(shù)細(xì)則沖孔、投礫、注漿、洗井直至最終成井。

2 鈾礦地浸孔成井主要施工工藝

2.1 鉆機(jī)定位、鉆孔施工

把鉆機(jī)立軸對正孔位點(diǎn)，調(diào)整鉆機(jī)四個角落，直至水平即可。保證立軸鉆桿豎直，以及天車、回轉(zhuǎn)器、孔位三點(diǎn)一線.鉆孔開孔位置與設(shè)計位置之間的偏移距離不能大于0.5m。此外鉆孔施工采用回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，利用攪拌機(jī)將膨潤土攪拌成新鮮泥漿開孔，鉆至變徑位置后，提鉆換Φ151鉆頭，并重新攪拌新鮮泥漿，適當(dāng)加入化學(xué)添加劑進(jìn)行調(diào)整，直至達(dá)到設(shè)計孔深。

2.2 沖孔換漿

將孔內(nèi)泥漿置換成低密度泥漿的目的在于保證下管工作的順利進(jìn)行，其泥漿粘度要小，含砂量要小，膠體率要高。在泵入稀泥漿時，鉆具要下達(dá)孔底的一定深度，此目的是為了便于將孔底堆積的巖粉和泥砂清理干凈，并逐漸上拉鉆具到將孔內(nèi)巖粉清除干凈即可，泥漿粘度和密度在此過程總會不斷降低，只要將其調(diào)節(jié)到正常范圍即可。

2.3 下管、沖孔、投礫

2.3.1 下管

PVC管要正確安裝，根據(jù)測井資料，確定礦層位置及過濾器的長度及位置。技術(shù)人員負(fù)責(zé)配管，經(jīng)甲、乙雙方認(rèn)可，技術(shù)人員向監(jiān)理方提供“配管記錄表”，雙方確認(rèn)正確無誤后，方可安裝PVC管。依次向鉆孔中下入沉砂管，過濾器和井管，并且在過濾器上下各1m處安裝中心定位器（中心定位器上端可自由移動），保證過濾器在設(shè)計位置，。井管絲扣端口均勻涂抹704膠，絲扣上纏繞生料帶，纏繞的生料帶不少于5層，避免出現(xiàn)PVC管漏氣、跑管現(xiàn)象，有時上述現(xiàn)象會就引發(fā)事故。如要要配備足夠數(shù)量的閥門應(yīng)以花管長度和投礫管為基準(zhǔn)，應(yīng)在上下提升投礫管時做好泵壓表和閥門的保護(hù)措施。下管可采用懸吊法，以下管位置深度為基準(zhǔn)，準(zhǔn)備好過濾器、沉砂管及套管，焊接一個扶正器在過濾管的上下方。在進(jìn)行下方井管措施時可采用鉆井升降機(jī)作業(yè)及異徑接手。PVC的較弱的強(qiáng)度說明要用力均勻的擰接井管，把握力度，不能過大也不能過小。嚴(yán)禁在下放井管過程中急剎車，以平穩(wěn)的姿態(tài)控制整個下放過程中。鉆孔深度應(yīng)大于孔內(nèi)井管長度的1～2m，使孔內(nèi)沉砂不會影響井管安裝位置。完成下管工作后，將管柱用升降機(jī)吊直并在孔口處固定好其位置。

2.3.2 沖孔

首先內(nèi)沖：將泥漿泵高壓膠管連接悶頭，泥漿泵以80L/min左右的泵量開啟后對井管內(nèi)泥漿開始置換。過濾器縫隙內(nèi)的泥沙也要同時清洗干凈，直到管口封閉頭壓力表值不再上升。其次外沖：將悶頭閥門關(guān)閉，通過水接頭將高壓膠管和投礫管連接至一起，泥漿泵以以100L/min的泵量開啟后進(jìn)行沖孔。

2.3.3 投礫

投礫是影響鉆孔質(zhì)量的關(guān)鍵工序，必須在專業(yè)技術(shù)人員指導(dǎo)下進(jìn)行施工。在管外空間裝上Φ50mm投礫管，安裝深度必須大于過濾器下緣1米。投礫管安裝時，向投礫管內(nèi)投入錐閥以確每根管的堵塞情況。清洗石英砂礫料，把礫料中的石英粉、泥沙和小于要求粒度的細(xì)砂清洗掉，并在投礫前，由專業(yè)技術(shù)人員計算投礫量，提取投礫管根數(shù)及具體位置。保證投礫工作的有序進(jìn)行需安排工作人員在泵送清水崗位、開關(guān)泥漿崗位、投礫崗位等，在投礫工作開始后，施工人員應(yīng)積極配合機(jī)長調(diào)度和相關(guān)技術(shù)負(fù)責(zé)人，為此，需遵循以下投礫原則：①投礫泵也待泥漿泵開啟后再行開啟，嚴(yán)禁投礫泵在無水狀態(tài)時運(yùn)行。②帶礫料清洗合格后，用清水在合適的位置清洗投礫前礫料，礫料當(dāng)中的粉塵也可在此過程中一并清洗干凈。③隨著投礫的進(jìn)行，孔底壓力會逐漸減小，同時孔底壓力差也會隨著投礫泵泵送的壓力而逐漸減小。④判定是否出現(xiàn)憋泵現(xiàn)象，可觀察礫料運(yùn)移速度，如出現(xiàn)憋泵，礫料上下小范圍內(nèi)晃動且同時孔口返漿流量明顯減少或漏斗返水，應(yīng)立即向上提拉投礫管，直到解除憋泵為止。⑤停放礫料以投礫設(shè)計高度為準(zhǔn)，拉起投礫管緩慢的放至探礫面位置，待管內(nèi)及低端礫料下沉后粗粒界面可試探礫面位置，然而需在停泵5～8分鐘后進(jìn)行試探。⑥將泥漿泵與投礫管連接可沖開堵塞位置，如未成功，可快速提取投礫管查找堵塞位置。

2.4 注水泥漿

當(dāng)粗礫投完后，再1～2mm細(xì)礫石英砂，并投入黃土，作為隔離層，此時觀察井口壓力表基本歸零，說明隔離效果較好，提取6～8m投礫管（也是注漿管），進(jìn)行注漿，先按設(shè)計要求注入規(guī)定數(shù)量的耐酸水泥，如壓力上升立即停止注漿，并提卸注漿管（6～8m）。注完設(shè)計數(shù)量耐酸水泥后，提卸18～22m的注漿管。再注入普通水泥，普通水泥每注入1m提卸6～8m，現(xiàn)場按實(shí)際情況而定。在提卸約150m注漿管后，不再提卸注漿管，在此位置注漿直至孔口返漿，之后提卸注漿管直到孔內(nèi)剩余150m注漿管為止。在這個位置繼續(xù)注漿，直至孔口二次返漿后為止。注漿完畢。

2.5 洗井

洗井是鈾礦地浸孔成井工藝中最重要的環(huán)節(jié)之一，必須在成井工作結(jié)束井溫合格24h內(nèi)完成洗井工作?？捎没瘜W(xué)、物理等方法聯(lián)合洗井，洗井前可先用泥漿泵清水對鉆井進(jìn)行沖洗，直到呈清水后可開始洗井。在洗井過程中，應(yīng)留意測井水流量大小變化，直到井內(nèi)水清即可。首先物理洗井；根據(jù)含水層類型及PVC等井管材料，可采用震蕩法洗井，其中風(fēng)管混合器應(yīng)直接下入濾管上部約10cm左右，并由專人控制送至風(fēng)閥門，直到將風(fēng)壓壓迫到一定指數(shù)時突然開放風(fēng)閥門，使過濾管部位可以受到壓縮空氣最大的速度和壓力，從而進(jìn)行有效的震蕩洗井，此過程可每隔一段時間重復(fù)一次，直到洗好為止。此外，還可采用空壓機(jī)洗井：此方式通過合理選擇孔深、孔徑所需風(fēng)量及風(fēng)壓便可進(jìn)行洗井。空壓機(jī)的風(fēng)壓和風(fēng)量是其機(jī)器的選用標(biāo)準(zhǔn)，其中井深是確定風(fēng)壓的標(biāo)準(zhǔn)，風(fēng)壓會隨著孔深增加而增加，風(fēng)量一般不低于10m3/min，當(dāng)風(fēng)量不夠時，必要時可此采用多臺空壓機(jī)及時傳送風(fēng)量?？諌簷C(jī)洗井結(jié)束合格后，應(yīng)運(yùn)用清水泵抽水再次洗井，直至孔底洗清，水質(zhì)，水量達(dá)到驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。

3 結(jié)語

總之，鈾礦地浸孔成井工藝復(fù)雜、成井孔徑大，需要高性能的設(shè)備來完善地浸鉆孔施工工藝，然而當(dāng)前具體施工工藝中，對礦層泥漿的比重控制處于模糊階段，應(yīng)合理選用礦層泥漿，利于提高礦床涌水量。只有在不斷的實(shí)踐總結(jié)中，繼續(xù)推廣新技術(shù)的應(yīng)用，以節(jié)約成本為目標(biāo)，才能取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。

［1］宗緒永,李柏軍.通遼某鈾礦區(qū)地浸工藝孔鉆探施工質(zhì)量保障措施[J].地質(zhì)裝備,2014(2)：40-42,39.

［2］王海峰,蘇學(xué)斌,劉乃忠等.美國地浸鈾礦山鉆孔成井工藝及井場運(yùn)行[J].鈾礦冶,2010,29(3)：113-118.

［3］寧站亮,范文軍.鈾礦地浸試驗(yàn)孔成井工藝[J].中華民居,2012(6)：781-782.

［4］陳為義,李建東,史紅霞等.哈薩克斯坦某古河道砂巖型鈾礦鉆孔地浸法采鈾工藝技術(shù)研究[J].中國礦業(yè),2014,(2)：99-103.