3　导孔钻进角度控制

3.1　考量反井钻机实际钻机的角度调整

在斜井导孔施工中，根据以往斜井施工中反井钻杆因角度过缓过长受重力作用钻杆弯曲和钻杆韧性的增加导致钻进导孔一般低于设计开挖轴线从而超出设计开挖边线的经验，在实际操作中，根据开挖洞室斜井为城门洞型，开挖断面宽4.0m、高4.3m。顶拱弧度为127.72°，

图3　斜井上段一次、二次扩挖示意图

图4　斜井下段一次、二次扩挖示意图

半径为2.225m。在设计36.833°斜井角度的基础上，将反井钻钻进角度设置为36.333°，角度调整值为0.5°，根据调整后理论钻杆延长线贯通点与设计角度开挖线贯通点约1.99m的上下位移差。根据设计开孔位置与设计正顶拱开挖边线距离为2.225m，1.99m偏差贯通点不会超出设计开挖边线。理论上为可行。

3.2　稳定钻杆安装方法

为了防止导孔钻进一定深度后，受重力和钻进力影响使钻杆施加给钻头的作用力发生改变进而使孔向发生偏移，施工中根据斜井长度及岩质硬度配置5～8根稳定钻杆（直径与钻头一致的钻杆）强行控制钻进方向；将稳定钻杆配置在靠近钻头的前端，由于钻杆与钻头直径一致，利用钻孔孔壁的束缚将钻杆前端的15m范围强制摆正，使这15m范围内钻杆轴线方向与原孔向一致，以此达到纠正偏差的目的。

反井钻机稳定钻杆同样在开挖本条斜井当中得到恰当的运用。反井钻机开孔时应用稳定钻杆与短接杆相连达到首进钻杆1.5m进尺，以此来稳定钻头斜角破孔时防止钻头上飘，进尺完成后继续安装一根稳定钻杆（钻进1.22m），待进尺完成，安装一根普通钻杆，后继续进行稳定钻杆安装，进尺完成后连续安装两根普通钻杆后加入一根稳定钻杆，而后继续安装三根普通钻杆后紧接安装一根稳定钻杆。此种安装办法为考虑稳定钻杆的利弊，稳定钻杆具有抗弯性强，摆动限制的特性，但同时由于稳定钻杆在施工中与导孔岩壁间隙过小，安装过多或过密容易导致泥浆循环时泥浆中夹带的碎石颗粒卡住钻杆，造成钻杆卡死。

3.3　地质变化及裂隙破碎带反井钻机钻进压力调整

深圳抽水蓄能电站高压电缆洞地质勘探数据显示，Ⅰ～Ⅱ类围岩占73.58％，Ⅲ类围岩占22.16％，Ⅳ类围岩占4.26％，岩质以花岗岩为主，根据花岗岩（密度：2790～3070kg/m3、抗压强度：1000～3000kg/m2）密度大、质地坚硬的特点，高压电缆洞反井钻的钻进压力控制：0～20m范围内由50～140kN逐步递增，钻进正常后压力普遍维持在150～200kN，结合围岩地质预报信息，在破碎断层带范围及Ⅲ类、Ⅳ类围岩范围内将掘进压力缩小并控制在50～120kN，同时密切跟踪掘进时间与进尺差对岩层质地做出更为准确的判断，并根据此判断来调整钻进压力。

3.4　测斜仪的跟踪测量原则

为了及时掌握钻头钻进位置，对导孔钻进方向进行有效控制，需利用测量手段对钻进方向和钻头位进行测量，根据测量数据分析钻孔偏移情况，采取纠偏措施，保证钻孔偏差控制在允许范围之内。本工程采用Flex-IT测斜仪，操作简便，测量精度满足施工要求。对钻孔的测量次数根据孔深和围岩、钻机型号确定，根据本工程施工经验：建议当钻进深度在如下几个关键点来进行测量：

（1）稳定钻杆安装并掘进完成后（本工程约为20m）。

（2）钻进进尺每达到50～100m时进行常规测量。

（3）钻进过程中贯穿断层破碎带约5m后进行测量，若该破碎带处于进尺每达到50～100m范围内时可不再需要进行常规测量。