3837Cc�刘静伟�赵明军�闫俊飞（嵩县水利局）
�王水伟（嵩县九店乡人民政府）
摘要：近些年来，机械冲击成井在解决人民众安全饮水和节水灌溉配套中得到广泛的应用，在成井施工中泥浆起到固壁，携渣，润滑，冷却的重要作用.泥浆在机械冲击成孔施工过程及成丼的出水量中起到重要的作用.本文结合实际的工程事例，对泥浆的物理特性，在钻孔施工中的作用及注意事项作简单的阐述. 关键词：机械冲击成井；泥浆；作用
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一，工程实例
机械冲击成井是通过机械作用提拉钻头，靠钻头下落的冲击力量，对粘土，沙砾石或岩石进行连续的冲击，达到破碎成孔；之后通过洗井，下管，填砾等工作使冲孔成井的一种施工方法.目前，小型冲击钻井设备得到了广泛的应用，机械冲击成井在解决人民众安全饮水，节水灌溉配套等方面发挥了巨大作用.但在施工中，笔者遇到了多起因泥浆问题导致的工程质量事故.
事故一：2007年10月，在纸房乡高村钻井中，计划钻进65m，地层性质为沙砾石层.当钻进到42m时，井壁突然坍塌，钻头被埋井下.多方设法打捞不出，不得已弃钻另购钻头重新开钻.分析原因：泥浆比重，粘度小，对孔壁侧压力小，泥皮松散导致孔壁坍塌.第二次下钻时加大了泥浆的比重，粘度，使钻孔成井过程得以顺利进行.
事故二：2008年3月，在九店乡郭庄村钻井中，计划钻进40m，地层性质为上层亚粘土，下层沙砾石层.钻孔后在洗井过程中，泥皮难以冲刷.原计划出水量10t/h，而实际出水量不到3t/h，造成水量严重不足，成井几乎报废.分析原因：钻孔过程中泥浆粘度过大，造成泥皮致密难以冲刷，堵塞了渗水通道.
类似的教训还有多起，可见泥浆在机械冲击成井中起到重要的作用.下面笔者就机械冲击成井中泥浆的作用和控制谈几点认识.
二，泥浆的物理性质
（一）泥浆的比重
比重是单位体积泥浆的重量与同体积水重量的比值.泥浆在井孔中对孔壁产生侧压力，可防止井孔坍塌.比重越大，压力越大.在钻进过程中应根据沙层的稳定情况和地下水压力的大小，适当确定泥浆的比重.比重大虽然有较高的护壁能力，但是形成的泥皮也厚，会造成后期洗井困难，甚至堵塞渗水通道.因此，在钻进一般沙砾石层，泥浆比重宜控制在1.1 1.25之间.
（二）泥浆的粘度
粘度是表示泥浆结构的强度.是以在一定的压力下，500c m 的泥浆流过直径5m m，长10m m的铁片管所用的时间（以s表示，清水为15）.粘度愈大，泥浆的结构强度愈大.粘度大可形成坚固的泥皮，保护井孔不塌方.但粘度过大，会造成钻进效率降低，后期洗井困难.钻进不同地层时对泥浆粘度的要求如下表：缝纫网
不同地层泥浆粘度要求表
（三）泥浆的含沙量
含沙量是泥浆内所含沙子的体积百分比.泥浆含沙量越小越好，含沙量大，机件磨损加重，会增大泥浆比重，降低泥浆粘度，对保护井壁不利.在沙层中每钻进一层，泥浆中就会加入大量沙粒.因此，在钻进过程中，要及时捞浆添土或用泥浆泵，旋流除砂器除沙，使泥浆中含沙量控制在较小范围内.
（四）泥浆的胶体率
胶体率是表示泥浆悬浮性强度，是当泥浆静止24h沉淀后，泥浆体积与原体积的比值，以%表示.胶体率越高越好，胶体率高的泥浆中，所含的较大直径颗粒不易迅速下沉.胶体率低的泥浆，在停钻期间，粘土颗粒携带的沙粒会迅速下沉，淤塞井孔.因此，在钻进过程中，要使用胶体率高的泥浆.一般在钻
进过程中使用的泥浆胶体率不应低于80%.
三，泥浆在钻井施工中的作用
（一）固壁作用
泥浆在井孔中相当于一种液体支撑，其静压力除平衡地层压力外，还给井壁一种向外的作用力，此力有助于孔壁稳定.同时，在此压力下，部分泥浆渗入孔壁，失去结合水，形成一层泥皮，对保护井壁起着很大的作用.
（二）携渣作用(下转第115页)地层名称泥浆粘度（s）
粘土，亚粘土层16
�18
中细沙层18
�20
粗沙，砾石层20
�22
卵石层22
�25
(上接第113页)
在钻孔过程中，因为泥浆有极高的粘滞性，可以将孔底的小石渣颗粒携带悬浮起来，保证孔底只有少量的石渣覆盖，从而提高钻进效率.
（三）冷却作用
在钻进过程中钻头与孔底，孔壁冲击摩擦，产生了大量热量，通过泥浆的循环，吸收了大部分的热量，保持钻头不至于过热.
（四）润滑作用
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泥浆产生的泥皮，可减少钻头对井壁的摩擦阻力而起到一定的润滑作用.
泥浆在钻孔中的主要作用是固壁和携渣，通过泥浆的侧压力和形成的泥皮稳定孔壁，同时泥浆可把石
渣颗粒携带悬浮起来，提高了钻进效率.
四，泥浆在钻井施工中要注意的问题
一是要用优质的粘土造浆，根据不同的地层情况选择合适的比重和粘度.二是在土层钻进时要适当多加水；在沙砾石层钻进时要及时捞渣换浆，或用旋流除砂器清除泥浆中小石渣，使泥浆中的含沙量保持在最小值.三是冲击钻孔过程要保持连续性，必需的停钻期间要间隔用钻头溜孔，保持泥浆中的小石渣颗粒处于悬浮状态，不易沉淀而覆盖孔底.另外，下管前要捞浆冲孔，保证孔底沉渣最少，使井管可以顺利下到预定位置；下管后要及时，充分洗井，冲刷掉渗入井壁含水层的泥皮，保证成井的出水量.
五，结语
在机械冲击钻井中，泥浆对施工质量，成井质量起着重要的作用.在施工过程中施工人员要足够重视，不断总结，不断发现，用科学，严谨的态度打好井，好水，让水利在构建和谐社会中发挥更大的作用.
参考文献：
［1］黄升平.水文水井钻探正确使用泥浆护壁的效果�J�.探矿工程（岩土钻掘工程），1983（3）.
［2］刘志国，吴青松，等.水文水井钻探工程技术�M�.郑州：黄河水利出版社，2008.生态砖
收稿日期：2009-06-24
（四）养护
丙乳砂浆抹压后约4h（表面略干后），采用农用喷雾器进行水喷雾养护或用薄膜覆盖，养护1d后再用毛刷在面层刷1道丙乳净浆，要求涂均，密封，待净浆终凝硬结后继续喷雾养护，使砂浆面层始终保持潮湿状态7d.在阳光直射或风口部位，注意采取合理的遮阳和保湿措施.
四，施工注意事项
一是清理基面，凿除破损，松动的混凝土，喷砂(或用钢刷)除锈和油污，使外露钢筋表面无锈蚀，且混凝土表面粗糙.二是丙乳砂浆材料要随配随用.三是丙乳砂浆抹面前�h，用水冲洗待修补部位，使混凝土表面处于饱和状态，但表面不能有明水.四是丙乳砂浆摊铺完毕后要立即压抹，操作速度要快，要求用力抹平，严禁反复抹面，如遇气泡要刺破压紧，保证表面密实.五是丙乳砂浆施工及养护温度以5�30�为宜，如遇寒流或雨雪天气要停止施工.六是大面积施工时应进行分块间隔施工或设置接缝条进行施工，分块面积宜�10�15m2，间隔时间应�12h；接缝条可用8m m�14m m两边均为30�坡面的木条或聚氯乙烯条预先固定在基面上，待丙乳砂浆抹面收光后即可抽取接缝条，12h后进行补缝.立面或仰面施工时，当涂层厚度�10m m时必须分层施工，分层间隔时间视施工季节不同而定；一般为2
�6h（前一层触干时进行下一层施工），当碰到结构伸缩缝
时，伸缩缝填缝料必须低于基底1c m，然后再在其上摊铺或填
筑丙乳砂浆.丙乳砂浆抹平压光后，表面触干即要喷雾养护或
覆盖塑料薄膜，草袋等进行潮湿养护5
�7d，养护期间如遇寒流
或雨天要加设保湿防雨措施，使砂浆温度高于5�，并不受雨水
冲洗.七是如遇寒流或雨天等影响丙乳砂浆质量的意外情况，
要采用措施进行处理，必要时清除重铺.八是丙乳砂浆施工时
要注意人身安全.
五，结语
丙乳砂浆是一种新型的护面修补材料，具有优异的粘结,
抗裂，防水，防氯离子渗透，耐磨，耐老化等性能.丙乳砂浆与传
统环氧树脂砂浆相比，不仅成本低，而且施工工艺简单，易操作
和控制施工质量，并适合潮湿面粘结，与基础混凝土温度适应
性好，克服了环氧树脂砂浆常因其膨胀系数大于基底混凝土而
开裂，鼓包与脱落等缺点.
收稿日期：2009-05-12
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