GB 51044-2014 煤矿采空区岩土工程勘察规范(2017年版)
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7.2 钻探

7.2.1 工程钻探应对搜集、调查的资料、工程地质测绘及物探成果进行验证,并应查明下列内容:

1 采空区覆岩(土)性状、结构特征以及验证采空区的分布范围、空间和顶底板高程。

2 采空区垮落带、断裂带和弯曲带的分布、埋深、密实程度和变形破坏状况。

3 采空区中瓦斯等有害气体赋存状况。

4 采空区地下水赋存条件,包括地下水的水力联系、地下水位及类型。

7.2.2 钻孔布置除应符合本规范第4章相关规定外,还应综合下列因素布置:

1 拟建建(构)筑物的重要程度。

2 搜集资料的完整性、有效性及工程地质调查与测绘成果。

3 工程物探异常区域。

4 地表变形观测资料。

5 地层产状、简易水文观测。

6 综合测井、跨孔物探、井下电视的需要。

7.2.3 勘探点位允许偏差应根据采空区勘察阶段、场地、采空区工程特点及勘探任务书等确定,并应符合现行行业标准《建筑工程地质勘探与取样技术规程》JGJ/T 87的有关规定。

7.2.4 勘探地质描述除应满足常规工程地质描述的要求外,尚应重点描述冲洗液耗损、钻进速度、掉钻情况、地下水动水位及岩芯采取率等反映采空区覆岩破坏特征的相关要素。

7.2.5 钻探施工要点与技术要求应符合本规范附录F 的规定。采空区覆岩破坏类型及分布宜通过钻探确定,钻探现场描述要点可按本规范附录G 确定。

7.2.6 钻进方法和钻进工艺应根据采空区埋深、覆岩类别、可钻性和钻探要求等确定,除应按现行行业标准《建筑工程地质勘探与取样技术规程》JGJ/T 87的有关规定执行外,尚应符合下列规定:

1 钻孔成孔口径应根据采空区埋深、覆岩岩性,以及取样、测试、监测和钻进工艺要求确定,并不应小于90mm。

2 钻进方法应采用全孔取芯回转钻进工艺,钻头宜采用金刚石钻头或硬质合金钻头;对完整地层可采用普通单层岩芯管钻头;对软硬互层、破碎松散层可采用双层岩芯管钻头;对需验明采空区覆岩破坏类型特征层位的重点部位,应采用双层岩芯管连续取芯。

3 当钻穿采空区顶板时应立即停钻,并应采用钻杆或动力触探试探,再根据采空区覆岩垮落特征,选择适宜的钻进方法和钻具。

4 应准确记录采空区顶、底板的深度,并应描述采空区内垮落物性质、成分、粒径、充水情况等。

5 采空区内有垮落物时,宜采用双层岩芯管钻进或单层岩芯管无泵钻进;采空区内无垮落物或垮落物充填不满时,钻进时可根据采空区空洞大小及时埋设相应长度的护壁套管。

7.2.7 钻孔冲洗液和护壁堵漏材料应根据采空区预测的覆岩破坏类型的特征、覆岩岩性、任务要求、钻进方法、设备条件和环境保护等确定,并应符合下列规定:

1 钻孔冲洗液的选择应符合下列规定:

1)钻进致密、稳定地层时,可采用清水钻进;

2)黄土地层可采用无冲洗液钻进;

3)判定覆岩破坏类型及其分布特征、简易水文观测、预留注浆试验的孔段,应选用清水或易于洗孔的泥浆作冲洗液;

4)钻进松散、掉块、裂隙地层或胶结较差的地层时,可选用植物胶泥浆、聚丙烯胺泥浆等作冲洗液;

5)钻进页岩、铝土岩、黏土岩等遇水膨胀地层时,可选用钙处理泥浆或不分散低固相泥浆作冲洗液。

2 钻孔护壁堵漏措施的选择应符合下列规定:

1)依据采空区裂隙发育、垮落物特性、孔壁稳定和钻进方法,应选用清水、泥浆、套管等护壁措施;

2)采空区覆土及浅层坍塌地层钻进时,可采用套管护壁;

3)破碎岩层及孔壁严重坍塌地层钻进时,可采用泥浆、水泥浆或化学浆液护壁;冲洗液严重漏失时,在满足采空区勘探、测试工作要求的基础上,可采取充填、封闭等堵漏措施。

7.2.8 岩芯的保留与存放应符合下列规定:

1 除做试验的岩芯外,剩余岩芯应存放岩芯盒内,并应按钻进回次先后顺序排列,注明深度和名称,且每一回次应用岩芯牌隔开。

2 易冲蚀、风化、软化、崩解的岩芯应进行封存。

3 存放岩芯的岩芯盒应平稳安放,不得日晒、雨淋和融冻,搬运时应加盖并轻拿轻放。

4 岩芯应拍摄彩色照片或录像保存。

5 岩芯保留时间可根据勘察要求确定,宜保留至钻探工作检查验收完成。

7.2.9 岩石坚硬程度、岩体完整程度和岩体基本质量等级的划分,应符合现行国家标准《岩土工程勘察规范》GB 50021 的有关规定。