川藏鐵路勘察超長水平孔繩索取心鉆探技術(shù)

肖華，劉建國，徐正宣，馬映輝

（1.四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局四〇二地質(zhì)隊(duì)金鉆公司，四川成都611743；2.中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司，四川 成都610031）

0 引言

川藏鐵路號稱“世紀(jì)工程”，是人類歷史上極具挑戰(zhàn)性的鐵路建設(shè)工程，作為我國中東部地區(qū)進(jìn)入西藏自治區(qū)的大通道，其戰(zhàn)略意義重大。工程所處川西高原平均海拔高、生態(tài)脆弱、人煙稀少、交通不便，特別是橫斷山脈原始森林茂盛、地形切割大、地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜。特有的地質(zhì)、地理?xiàng)l件給川藏鐵路勘察帶來了很大的難度和挑戰(zhàn)［1］。依據(jù)工程勘察和為保護(hù)生態(tài)環(huán)境、踐行綠色勘察［2］需要，超長水平取心鉆探在新建川藏鐵路勘察中應(yīng)運(yùn)而生。

新建川藏鐵路橋隧占比高達(dá)80%以上［3］，超長水平取心鉆孔主要服務(wù)于鐵路隧道勘察，目的是先行了解隧道巖層完整性、地質(zhì)構(gòu)造及水文地質(zhì)情況，對有毒有害氣體進(jìn)行探測，為鐵路建設(shè)工程設(shè)計(jì)提供原始數(shù)據(jù)和實(shí)物資料。

2019年10月19日—2020年1月4日，我單 位 在新建川藏鐵路某隧道勘察項(xiàng)目完成了孔深903.28 m的超長水平取心鉆孔，刷新了國內(nèi)工勘同類水平鉆孔孔深紀(jì)錄。本文就該孔鉆探設(shè)備的選型與改進(jìn)、鉆進(jìn)工藝、水平鉆孔繩索取心等方面的探索進(jìn)行總結(jié)，以期為同類型工程項(xiàng)目提供參考。

1 工程概況

1.1 地理環(huán)境

工區(qū)位于四川省甘孜州境內(nèi)，海拔3250 m，距雅江縣城約60 km，距國道G318線約12 km。區(qū)內(nèi)植被茂盛，地形切割強(qiáng)烈，設(shè)備進(jìn)出場需修筑1.6 km簡易小道和搭建4座便橋。設(shè)備物資運(yùn)輸和生產(chǎn)后勤保障比較困難。

1.2 地質(zhì)情況

工區(qū)鉆孔位于布西斷層附近。斷層破碎帶寬約20～30 m，從東到西可分為劈理化帶（寬約12 m），碳化帶（寬約10 m），碎裂巖化帶（寬約8 m）。斷層錯(cuò)斷雅江組一段地層，為右行平移斷層，斷層兩盤出露巖性以灰色中層-塊狀（夾薄層）變質(zhì)細(xì)-中粒巖屑石英砂巖、變質(zhì)長石巖屑砂巖、變質(zhì)泥質(zhì)粉砂巖為主夾深灰、黑色粉砂質(zhì)絹云板巖。

施工中，鉆孔鉆遇巖石主要有板巖、砂巖、變質(zhì)砂巖和砂質(zhì)板巖。砂巖和板巖互層呈現(xiàn)。大部分地層巖石較完整，硬度中等，研磨性中等。部分孔段巖石破碎、鉆進(jìn)困難。

1.3 鉆孔目的及要求

鉆孔設(shè)計(jì)孔深600 m，設(shè)計(jì)傾角0°，目的是查明鉆孔揭露地段地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、巖體完整性、水文地質(zhì)情況、地溫地應(yīng)力情況，對有毒有害氣體進(jìn)行探測等。主要有以下要求：

（1）施鉆過程中每鉆進(jìn)50 m測量孔斜一次，鉆孔頂角偏差≯3°/100 m。

（2）地表塊石土堆積層巖心采取率≮80%，斷層破碎帶≮75%，完整基巖巖心采取率≮85%。

（3）為保證試驗(yàn)及采樣的要求，終孔孔徑≮75 mm。

（4）及時(shí)編錄、采取巖樣水樣等。

（5）及時(shí)觀測鉆孔水位、水溫、涌水量和水頭高度等。

（6）鉆探機(jī)組須配合完成物探測井和其他測試。

2 超長水平鉆探工藝技術(shù)研究與應(yīng)用

應(yīng)用于工程勘察中的水平鉆孔孔深大多在500 m以內(nèi)。例如滇中引水工程水平鉆孔深310.60 m［4］、建德抽水蓄能電站水平鉆孔深350 m［5］、大崮山石灰石礦水平鉆孔深420 m左右［6］。我們已完成的水平、近水平鉆孔深度一般在400～600 m。

根據(jù)鉆孔設(shè)計(jì)深度和施工要求，結(jié)合區(qū)內(nèi)地層復(fù)雜、交通不便等因素，就鉆機(jī)選型與改進(jìn)、鉆孔結(jié)構(gòu)、取心工藝、鉆進(jìn)參數(shù)等方面［7-11］進(jìn)行分析研究和總結(jié)如下。

2.1 鉆探設(shè)備

2.1.1 設(shè)備選型

根據(jù)鉆孔設(shè)計(jì)、不同類型巖心鉆機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和施工經(jīng)驗(yàn)，本次鉆探選擇珠海市英格爾特種鉆探設(shè)備有限公司生產(chǎn)的EP600Plus型便攜式全液壓鉆機(jī)，見圖1，其性能參數(shù)見表1。該型鉆機(jī)采用模塊化設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)緊湊，鉆進(jìn)能力強(qiáng)、質(zhì)量輕、易搬遷、拆裝便捷，適合高海拔交通不便的工區(qū)。另外，該鉆機(jī)可通過快速更換動力頭馬達(dá)來調(diào)節(jié)鉆機(jī)轉(zhuǎn)速和扭矩范圍，有利于整機(jī)能力的額外提升。

2.1.2 鉆機(jī)改進(jìn)

2.1.2.1 定制動力頭馬達(dá)

圖1 原裝EP600Plus型便攜式全液壓鉆機(jī)Fig.1 EP600Plus portable fully hydraulic drilling rig

表1 EP600Plus型鉆機(jī)主要參數(shù)Table 1 Main parameters of EP600Plus drilling rig

根據(jù)該超長鉆孔鉆進(jìn)回轉(zhuǎn)扭矩需要，考慮到EP600Plus型鉆機(jī)原配動力頭馬達(dá)扭矩略小。在對鉆機(jī)性能參數(shù)、液壓系統(tǒng)的工作原理的分析研判基礎(chǔ)上，認(rèn)為該鉆機(jī)扭矩在原配動力頭馬達(dá)的基礎(chǔ)上仍有較大提升空間。而后在廠家的幫助下，定制了3個(gè)不同轉(zhuǎn)速的大扭矩動力頭馬達(dá)（性能參數(shù)見表2），鉆進(jìn)能力超過了原鉆機(jī)的最大理論設(shè)計(jì)值，實(shí)際應(yīng)用效果非常好。

表2 馬達(dá)性能參數(shù)Table 2 Performance parameters of the motor

2.1.2.2 加裝支撐架

EP600Plus型鉆機(jī)原設(shè)計(jì)施工傾角為45°～90°。鉆機(jī)桅桿與地面的夾角受制于下方泥漿泵、打撈絞車的存在而不能繼續(xù)減小，因而無法施工更小傾角的鉆孔（見圖2）。充分研究其結(jié)構(gòu)和工作原理后，我們在原鉆機(jī)機(jī)架部位前后分別加裝了高度0.5 m的支撐架（見圖3），將鉆機(jī)桅桿和鉆機(jī)動力頭導(dǎo)軌整體抬高，從而使鉆機(jī)桅桿和動力頭導(dǎo)軌處于水平狀態(tài)時(shí)不會影響泥漿泵和絞車的正常工作。同時(shí)，由于機(jī)體的整體抬升而更加方便孔口員工的操作。調(diào)節(jié)后部支撐架高度可使鉆進(jìn)傾角在0°～45°內(nèi)變化，從而使鉆機(jī)具備0°～90°任意傾角的施工能力。

圖2 原鉆機(jī)示意Fig.2 The existing drilling rig

圖3 加裝支撐架后的鉆機(jī)示意Fig.3 The drilling rig with the support frame

2.1.3 鉆機(jī)固定

EP600Plus型鉆機(jī)原配機(jī)臺底座由8根4000 mm×150 mm×150 mm規(guī)格的機(jī)臺木組成。利用打地錨（一般在底座前部，鉆孔旁邊）固定底座后用鐵鏈將鉆機(jī)與底座連接的方式固定鉆機(jī)。該方式一般適用于45°～90°鉆孔。水平鉆孔在鉆進(jìn)、提拔和下鉆過程中，鉆機(jī)受到沿鉆孔方位的作用力后，易前后移動。故需要加強(qiáng)前后方向?qū)Φ鬃豌@機(jī)的約束才能保證其安裝牢固。通過采用工字鋼底座與鉆機(jī)機(jī)架螺栓連接，且底座前后向下打地錨，地錨與工字鋼相聯(lián)的方式有效解決了鉆機(jī)的固定問題，同時(shí)也有利于支撐架的安裝（見圖4）。

圖4 鉆機(jī)固定示意Fig.4 Fixation of the drilling rig

2.2 鉆孔結(jié)構(gòu)與套管程序

根據(jù)地質(zhì)情況和施工經(jīng)驗(yàn)，鉆孔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為P、H、N、B規(guī)格四徑，其中BTW（?60 mm）口徑為技術(shù)儲備口徑。

鉆孔實(shí)際結(jié)構(gòu)及套管程序如下：

（1）開孔口徑PQ（?122 mm），PQ金剛石繩索取心鉆進(jìn)至25 m時(shí)見完整基巖，在孔深30 m處停鉆下PQ鉆桿作為井口管。

（2）換徑采用HTW（?95 mm）薄壁金剛石繩索取心鉆進(jìn)至孔深50 m時(shí)孔內(nèi)出現(xiàn)涌水，鉆進(jìn)至孔深336 m停鉆，下HTW鉆桿作套管隔離孔內(nèi)涌水。

（3）自孔深336 m換徑，采用NTW（?75 mm）薄壁金剛石繩索取心鉆具和NQ規(guī)格單管取心鉆具鉆進(jìn)至終孔。

實(shí)際鉆孔結(jié)構(gòu)見圖5。

2.3 鉆進(jìn)參數(shù)及注意事項(xiàng)

2.3.1 鉆進(jìn)參數(shù)

水平鉆孔施工過程中，鉆壓沿水平方向的鉆桿傳遞到孔底。隨著鉆孔加深，鉆桿剛性減弱、柔性增加，發(fā)生彈性變形。鉆桿與孔壁間的摩擦力、鉆桿承受的扭矩、鉆機(jī)發(fā)動機(jī)負(fù)荷均會隨著孔深的增加而加大。為保證持續(xù)正常鉆進(jìn)，實(shí)際操作過程中鉆桿轉(zhuǎn)速、鉆壓、泵量等鉆進(jìn)參數(shù)的合理匹配很重要［12］。

圖5 實(shí)際鉆孔結(jié)構(gòu)示意Fig.5 The actual borehole structure

不同口徑優(yōu)選不同的鉆進(jìn)參數(shù)（見表3）。開孔時(shí)應(yīng)低壓慢速回轉(zhuǎn)，待孔口導(dǎo)向作用完成后方可加快轉(zhuǎn)速和加大壓力。鉆進(jìn)過程中，及時(shí)優(yōu)化鉆進(jìn)參數(shù)，以便與不同地層達(dá)到最佳匹配關(guān)系。參數(shù)確定后不能隨意更改，嚴(yán)禁鉆進(jìn)過程中鉆壓忽大忽小。

表3 鉆進(jìn)參數(shù)Table 3 Drilling parameters

2.3.2 水平孔鉆進(jìn)注意事項(xiàng)

（1）金剛石鉆進(jìn)堅(jiān)持鉆頭、擴(kuò)孔器排隊(duì)使用。

（2）新鉆頭到達(dá)孔底后必須進(jìn)行“初磨”后，方可采用正常參數(shù)鉆進(jìn)。

（3）換徑處、探頭石段應(yīng)控制鉆進(jìn)速度防止孔斜。

（4）地層由硬變軟時(shí)應(yīng)減壓并控制鉆進(jìn)速度。

（5）在涌水鉆孔中鉆進(jìn)應(yīng)注意泵壓、泵量情況，避免埋鉆、燒鉆事故發(fā)生。

（6）涌水鉆孔泵送打撈器或內(nèi)管時(shí)應(yīng)注意觀察，及時(shí)泄壓，防止儀表損壞。

（7）投送打撈器時(shí)鋼絲繩釋放速度應(yīng)等于或稍快于鋼絲繩進(jìn)入速度，防止纏繞。

（8）打撈器提升時(shí)，人員應(yīng)盡量遠(yuǎn)離鋼絲繩，并注意觀察，防止其斷裂傷人。

（9）破碎易堵心地層應(yīng)及時(shí)取心，堵心后不宜繼續(xù)鉆進(jìn)。

（10）做好沖洗液性能維護(hù)，給金剛石鉆進(jìn)創(chuàng)造良好條件。

2.4 水平鉆孔取心技術(shù)

2.4.1 薄壁金剛石繩索取心鉆探工藝

水平孔鉆進(jìn)時(shí)，鉆桿柱與孔壁的摩擦遠(yuǎn)大于同等深度的垂直孔［13］，尤其是鉆遇復(fù)雜地層或深孔段，對鉆桿的強(qiáng)度要求更高。根據(jù)鉆孔設(shè)計(jì)和技術(shù)要求，經(jīng)研究比選，決定采用薄壁金剛石繩索取心鉆探工藝，器具規(guī)格參數(shù)如表4所示。

表4 薄壁鉆具鉆桿規(guī)格Table 4 Specification of thin-walled drill tools and drill pipes mm

薄壁金剛石繩索取心鉆探工藝優(yōu)勢如下：

（1）鉆柱系統(tǒng)具有“滿、剛、直”的特點(diǎn)，孔斜易控制。

（2）鉆桿質(zhì)量輕，鉆進(jìn)扭矩小，切削速度快，鉆速高。

（3）薄壁鉆桿鋼材質(zhì)量好，螺紋精度高，鉆桿強(qiáng)度大。

（4）薄壁金剛石鉆頭胎體厚度薄，鉆頭底面環(huán)狀面積小，同等壓力工況下相比常規(guī)金剛石鉆頭鉆進(jìn)速度更快，鉆進(jìn)效率更高。

（5）薄壁金剛石鉆頭內(nèi)徑大，所取巖心直徑大，巖心直徑能夠滿足工程勘察技術(shù)要求。

（6）鉆孔環(huán)狀間隙小，不易發(fā)生掉塊卡鉆事故。

（7）鉆桿口徑級配合理，鉆孔換徑時(shí)鉆桿可作套管使用。

2.4.2 特制泄壓鉆桿

水平鉆孔繩索取心用內(nèi)管和打撈器的投送均需以泵送的方式進(jìn)行。當(dāng)遇孔內(nèi)涌水特別是承壓水時(shí)，內(nèi)管投送和打撈過程可能會變得特別困難，所需時(shí)間明顯增長，且內(nèi)管是否準(zhǔn)確到位難以判斷。

該孔鉆進(jìn)至50 m時(shí)開始涌水，孔深600 m時(shí)鉆遇承壓水（圖6），且水量隨孔深增加而加大。曾一度因水壓過大內(nèi)管無法投送而中斷施工（圖7）。為此，加工制作了投送鉆具專用泄壓鉆桿（圖8），使泄壓排水和孔口操作更加方便，有效避免了場地積水濕滑和緩解了內(nèi)管投送難題。

圖6 鉆孔涌水Fig.6 Water gushing out from the borehole

圖7 涌水狀態(tài)卸扣時(shí)水花噴濺Fig.7 Water spurts out when breaking up the drill pipes on water gushing

圖8 特制泄壓鉆桿Fig.8 Special pressure relief drill pipe

具體做法如下：

在NTW鉆桿公扣以上約10 cm位置鉆一個(gè)? 30 mm的孔，焊上球閥，即制成泄壓鉆桿。球閥突出高度不能大于鉆桿與動力頭導(dǎo)軌之間的距離，否則鉆桿就不能進(jìn)行絲扣連接?？梢暱變?nèi)涌水情況大小，按需焊接多個(gè)泄壓球閥。

投送內(nèi)管或打撈器前，先將泄壓鉆桿與孔內(nèi)鉆桿連接上，打開球閥引導(dǎo)排水一段時(shí)間。然后將內(nèi)管裝入泄壓鉆桿，鉆泄壓鉆桿與機(jī)動力頭連接，關(guān)閉球閥，開泵將內(nèi)管或打撈器送至孔底。最后卸下泄壓鉆桿重新接上常規(guī)鉆桿后便可正常鉆進(jìn)。

2.4.3 正循環(huán)鉆進(jìn)，水力反循環(huán)連續(xù)取心技術(shù)

鉆孔孔深730 m時(shí)，封閉孔口周圍，測得水壓力為1.5 MPa左右，投送內(nèi)管困難且耗時(shí)特別長。施工中發(fā)現(xiàn)，打撈內(nèi)管時(shí)打撈器將彈卡收回后，不用提拉打撈器，孔內(nèi)涌水就可以直接將內(nèi)管推出孔口。根據(jù)這一現(xiàn)象，結(jié)合水力反循環(huán)鉆探原理，在完整地層，舉一反三，大膽運(yùn)用正循環(huán)鉆進(jìn)，水力反循環(huán)取心的鉆進(jìn)方法［14-15］取得了成功。該方法大量節(jié)省了取心時(shí)間，勞動強(qiáng)度低，且?guī)r心采取率在90%以上。具體操作方法如下。

采用直聯(lián)鉆桿的單管鉆具，定制外徑75 mm，內(nèi)徑56 mm單管金剛石鉆頭，視孔內(nèi)情況單管鉆進(jìn)。單管正循環(huán)鉆進(jìn)2～3 m后，將鉆具提離孔底約1 m，卸開動力頭視鉆桿涌水情況判斷鉆具內(nèi)孔底巖心是否拔斷，當(dāng)鉆桿內(nèi)涌水大時(shí)，說明巖心已通過水壓正順鉆桿返出，反之繼續(xù)鉆進(jìn)0.5～1 m，按之前方法重復(fù)操作直到巖心返出。

2.5 沖洗液與鉆具潤滑減阻

水平孔施工過程中，沖洗液不能在孔內(nèi)形成液柱壓力，故平衡地層壓力和護(hù)壁防塌的作用較弱。因此，如何有效運(yùn)用沖洗液在破碎復(fù)雜地層進(jìn)行鉆孔護(hù)壁防塌仍需進(jìn)一步探索研究。同時(shí)基于綠色勘察和施工成本，沖洗液處理劑應(yīng)經(jīng)濟(jì)環(huán)保［16-18］。

工區(qū)內(nèi)鉆孔沖洗液選擇主要考慮環(huán)保和高效鉆進(jìn)兩個(gè)因素。根據(jù)地層條件，首選環(huán)保型植物膠類沖洗液。具體配方為：1 m3水+5～10 kg植物膠或2～5 kg黃原膠。

該配方?jīng)_洗液簡單、易操作，具有較好的懸浮巖屑和攜帶巖屑的能力，能在井壁上形成薄而韌的聚合物膜，有較好的護(hù)心護(hù)壁防塌和潤滑減阻作用［19］。沖洗液成分以植物膠為主，不含有毒有害化學(xué)成分，可實(shí)現(xiàn)自然降解，不會對生態(tài)環(huán)境造成負(fù)面影響，具有顯著的環(huán)保性［20］。

完整地層可用清水鉆進(jìn)。鉆遇破碎地層或深孔段阻力增大時(shí)可采用涂抹鉆桿潤滑脂的方法［21］，起到減阻潤滑和一定程度的護(hù)壁作用。

2.6 孔內(nèi)事故與處理

鉆探工程是一種隱蔽的地下作業(yè)，地上地下多種因素都可能導(dǎo)致孔內(nèi)事故［22］。由于缺乏經(jīng)驗(yàn)，水平鉆孔孔內(nèi)事故處理難度可能加大。該孔深562 m時(shí)，發(fā)生一起鉆具（彈卡擋頭）斷裂事故。提鉆后，鉆具和內(nèi)管遺留在孔底。將打撈器頭部連接在鉆桿下端后下鉆打撈，第一次失敗，第二次嘗試后成功打撈出內(nèi)管。然后使用公錐成功打撈出鉆具殘留部分。

3 綠色勘察技術(shù)應(yīng)用與創(chuàng)新

綠色勘察是新發(fā)展理念在工程勘察領(lǐng)域的具體體現(xiàn)之一，是地勘企業(yè)主動服務(wù)于黨中央生態(tài)文明建設(shè)戰(zhàn)略的必由之路［23-24］。近年來，我單位踐行綠色勘察理念，逐漸形成了較完善的制度體系和一整套行之有效的具體做法。就本項(xiàng)目而言，主要有以下措施與創(chuàng)新。

3.1 架管便橋

鉆孔所處區(qū)域海拔約3250 m，屬原始森林保護(hù)區(qū)。區(qū)內(nèi)植被茂盛，多以杉樹、松樹及灌木叢為主。孔位距鄉(xiāng)村公路（土石路）直線距離約1km且無道路相通，需修建簡易道路和便橋。由于地處保護(hù)區(qū)，為了減小對環(huán)境的影響，更好地保護(hù)自然生態(tài)，獨(dú)創(chuàng)了環(huán)保實(shí)用的架管便橋（見圖9），未因修路搭橋破壞原始河道，未傷及任何林木，有效保護(hù)了林區(qū)生態(tài)環(huán)境。

圖9 架管便橋Fig.9 Access bridge built with steel pipes

3.2 小型履帶式運(yùn)輸車

根據(jù)鉆探設(shè)備和地形條件，配備了能適應(yīng)崎嶇、濕滑冰雪路面的小型履帶運(yùn)輸車（圖10），其履帶材質(zhì)為橡膠，具有以下優(yōu)點(diǎn)。

（1）體積小、質(zhì)量輕，只需1 m寬的路面便可正常運(yùn)輸作業(yè)。

（2）接地比壓小、牽引性好、轉(zhuǎn)向靈活、機(jī)動性好、安全可靠。

圖10 小型履帶式運(yùn)輸車Fig.10 Small crawler-type transportation vehicle

（3）越野能力強(qiáng)、作業(yè)效率高、操縱舒適性良好、噪聲低、緩沖性好［25］。

運(yùn)輸車大大減輕了工人勞動強(qiáng)度，極大地減少了修路占地面積和修路費(fèi)用，提高了工作效率。

4 施工效果

鉆孔施工歷時(shí)77 d，終孔口徑75 mm，終孔孔深903.28 m。平均臺月效率356 m。計(jì)入臺月時(shí)間1820 h，其中純鉆時(shí)間838 h，占比46%。打撈巖心時(shí)間712 h，占比39%。提下鉆時(shí)間116 h，占比6%。機(jī)修時(shí)間50 h（包括等待配件的時(shí)間），占比3%。事故處理時(shí)間45 h，占比3%。其他原因停鉆時(shí)間58 h，占比3%。可見，純鉆時(shí)間利用率較高，取心時(shí)間占比較大，設(shè)備故障和事故處理時(shí)間較少。臺時(shí)分配見圖11。

圖11 鉆進(jìn)臺時(shí)分配Fig.11 Allocation of drilling time

相同深度（長度）條件下，水平鉆孔正常繩索取心鉆進(jìn)期間打撈巖心時(shí)間較垂直孔長。隨孔深增加，尤其是隨涌水量和孔內(nèi)水壓力增大，打撈巖心和送內(nèi)管時(shí)間大幅增加。該鉆孔取心和送內(nèi)管時(shí)間統(tǒng)計(jì)與常規(guī)直孔取心送內(nèi)管時(shí)間對比見圖12。

圖12 取心和送內(nèi)管時(shí)間統(tǒng)計(jì)Fig.12 Time chart for coring and running in the inner tube

鉆孔各項(xiàng)質(zhì)量技術(shù)指標(biāo)完成良好，均達(dá)到設(shè)計(jì)和鐵路勘察規(guī)范要求。平均巖心采取率95%，鉆孔彎曲度＜1°/100 m，孔深誤差率＜1‰。采用反循環(huán)方式取心時(shí)采取率達(dá)到90%，滿足地質(zhì)要求。

5 結(jié)語

903.28 m超長水平鉆孔的順利終孔得益于科學(xué)合理的設(shè)備選型與改進(jìn)、多種方法與器具的靈活應(yīng)用和機(jī)組員工的精心操作。通過分析總結(jié)，得出以下結(jié)論。

（1）設(shè)備器具性能要好。使用結(jié)構(gòu)形式便于施工操作的全液壓動力頭鉆機(jī)。鉆機(jī)動力應(yīng)強(qiáng)勁、具備足夠大的回轉(zhuǎn)扭矩、具備足夠的起拔和提升能力。繩索取心鉆桿材質(zhì)要好，強(qiáng)度要大，螺紋加工精度要高。

（2）鉆機(jī)安裝固定要可靠。鉆機(jī)施工水平鉆孔較垂直鉆孔受力方向不同。便攜式鉆機(jī)質(zhì)量輕，加強(qiáng)鉆機(jī)的固定，尤其是鉆機(jī)前后方向的固定約束必須可靠。

（3）鉆孔結(jié)構(gòu)和鉆進(jìn)參數(shù)應(yīng)合理。鉆孔口徑級配必須合理，水平孔開孔口徑宜盡可能大，鉆進(jìn)過程中盡量少換徑，盡可能每徑鉆進(jìn)至最大深度后才下套管變徑，以此彌補(bǔ)沖洗液在水平孔鉆進(jìn)過程中護(hù)壁能力的不足。鉆孔開孔很關(guān)健，直接決定著最終鉆孔能否順利實(shí)施；科學(xué)合理的鉆進(jìn)參數(shù)，細(xì)致到位的精準(zhǔn)操作，能起到事半功倍的作用。在實(shí)際鉆進(jìn)過程中的技術(shù)參數(shù)，應(yīng)嚴(yán)格遵循“換班換人，參數(shù)不換”的原則。

（4）正循環(huán)鉆進(jìn)、水力反循環(huán)連續(xù)取心技術(shù)的應(yīng)用與前提。應(yīng)用正循環(huán)鉆進(jìn)、水力反循環(huán)連續(xù)取心技術(shù)，可節(jié)省鉆探輔助工作時(shí)間，提高效率。該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用需同時(shí)滿足以下3個(gè)條件：鉆孔水平或近水平、孔內(nèi)涌水量和水壓必須達(dá)到一定值、地層完整。

（5）復(fù)雜破碎地層水平鉆孔施工過程中環(huán)保型沖洗液的選用和如何利用沖洗液有效護(hù)壁、潤滑減阻仍需探索研究。

川藏鐵路工程給勘察施工帶來新的挑戰(zhàn)，也推動了鉆探工程技術(shù)的發(fā)展與創(chuàng)新。水平鉆孔長度記錄有望繼續(xù)突破?，F(xiàn)有設(shè)備、技術(shù)方法還需不斷探索研究與改進(jìn)創(chuàng)新，存在的施工難題尚需進(jìn)一步解決。施工單位應(yīng)堅(jiān)持貫徹綠色發(fā)展理念，結(jié)合設(shè)備、地層和施工現(xiàn)場等實(shí)際情況，把新技術(shù)、新產(chǎn)品與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)有機(jī)結(jié)合起來并加以靈活運(yùn)用，真正做到綠色勘察，科學(xué)鉆探，不斷提高服務(wù)重大工程建設(shè)的能力與水平。