試析鉆探孔內(nèi)事故的預(yù)防和處理方法

黃吉彥　叢丕敏 姚建華

【摘要】隨著我國國民經(jīng)濟、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和城市現(xiàn)代化進(jìn)程的不斷發(fā)展，對鉆探的應(yīng)用越來越廣泛，而鉆探是礦產(chǎn)地質(zhì)勘查、水文地質(zhì)與工程地質(zhì)勘察中最重要的手段之一，是對物探結(jié)果的驗證。本文從地質(zhì)鉆探孔內(nèi)事故的種類、預(yù)防、處理方法進(jìn)行分析總結(jié)，探討預(yù)防和減少孔內(nèi)事故的發(fā)生，達(dá)到提高地質(zhì)鉆探效率的目的。

【關(guān)鍵詞】鉆探；孔內(nèi)事故；鉆探效率

鉆探是礦產(chǎn)地質(zhì)勘查、水文地質(zhì)與工程地質(zhì)勘察中主要的手段，地質(zhì)鉆探中鉆進(jìn)速度的快慢、鉆探質(zhì)量的好壞，直接影響地質(zhì)資料的提出和勘探報告的提交時間及質(zhì)量，因此預(yù)防和減少孔內(nèi)事故發(fā)生，改善鉆探條件、提高鉆探工藝，是提高鉆探效率的有利措施。

1、孔內(nèi)事故的種類

概括的說，孔內(nèi)事故分為人為事故和自然事故兩大類。依據(jù)事故發(fā)生的現(xiàn)象及原因，孔內(nèi)事故又可分為以下幾種：

1.1鉆具折斷事故

指在鉆進(jìn)過程中發(fā)生的鉆桿、巖心管、各種接頭的折斷，或鉆具脫扣等事故。

1.2卡鉆事故

卡鉆事故常常發(fā)生在不穩(wěn)定地層，由于孔壁巖石錯動，使粗徑鉆具被卡在孔內(nèi)。如掉塊卡鉆、探頭石卡鉆、縮徑卡鉆等。

1.3夾鉆事故

夾鉆事故一般發(fā)生在孔底，鉆具被擠夾住，不能轉(zhuǎn)動，也不能上下串動。如鉆頭與孔壁夾鉆、巖心與鉆頭夾鉆等。

1.4埋鉆事故

埋鉆事故一般發(fā)生在孔底，主要是鉆具上部被埋住，不能轉(zhuǎn)動，也不能提升。如巖粉太多沉積埋鉆、流砂埋鉆、孔壁坍塌埋鉆等。

1.5燒鉆事故

鉆進(jìn)中由于冷卻不好，使鉆頭與孔壁、巖心管燒結(jié)為一體，鉆具不能回轉(zhuǎn)，也不能提動，燒鉆事故多發(fā)生在硬質(zhì)合金鉆進(jìn)和金剛石鉆進(jìn)。

1.6巖心脫落事故

提鉆取芯時，由于巖心未卡牢固或激烈震動，使巖心掉落在鉆孔中途或孔底的事故，影響取芯質(zhì)量。

1.7切削具脫落事故

指鉆進(jìn)過程中，發(fā)生硬質(zhì)合金鉆頭的硬質(zhì)合金脫落、金剛石鉆頭的胎體碎落的事故。

1.8掉入工具、異物事故

指鉆進(jìn)過程中，由于疏忽大意將螺栓、螺帽、扳手等工具或小物件掉入孔內(nèi)的事故。

1.9套管事故

鉆進(jìn)中由于套管下巖土層不穩(wěn)定或套管絲扣磨損嚴(yán)重而出現(xiàn)的跑套管或套管脫節(jié)事故。

2、孔內(nèi)事故的原因和預(yù)防

2.1孔內(nèi)事故的原因

孔內(nèi)事故的原因很多，也很復(fù)雜，但總結(jié)起來不外乎客觀和主觀兩方面因素。

2.1.1客觀因素

主要指地質(zhì)條件復(fù)雜引起的。如巖石風(fēng)化破碎、節(jié)理裂隙發(fā)育以及松散層中，由于孔壁不穩(wěn)定，發(fā)生坍塌掉塊和出現(xiàn)探頭石等；綠泥石、高嶺土、泥巖等遇水膨脹的巖石，會產(chǎn)生鉆孔縮徑；在溶洞、斷層、流砂、涌水等巖層中鉆進(jìn)，也容易發(fā)生孔內(nèi)事故。

2.1.2主觀因素

大多數(shù)孔內(nèi)事故是由于主觀因素造成的，主觀因素，是指技術(shù)操作不熟練和責(zé)任心不強。如鉆機操作人員技術(shù)不熟練，經(jīng)驗不足，不能正確判斷孔內(nèi)情況和采取有效措施，由于忽視或不按規(guī)程作業(yè)，工作中麻痹大意等都容易發(fā)生孔內(nèi)事故。

2.2孔內(nèi)事故的預(yù)防

本著“預(yù)防為主，處理為輔”方針，盡量把事故消滅在發(fā)生之前。預(yù)防孔內(nèi)事故需要做到以下幾個方面：

2.2.1加強政治思想和專業(yè)技術(shù)學(xué)習(xí)，不斷提高工作責(zé)任心和技術(shù)操作水平。

2.2.2地質(zhì)人員與鉆探人員要密切配合。開鉆前地質(zhì)人員要向鉆探人員詳細(xì)介紹鉆孔柱狀圖，講清巖性特點及分布規(guī)律；鉆探人員要認(rèn)真研究剖面、柱狀，并結(jié)合地區(qū)經(jīng)驗，分析研究可能出現(xiàn)的各種問題，制訂科學(xué)的鉆進(jìn)方法和技術(shù)措施，做好開鉆前的準(zhǔn)備工作。

2.2.3孔內(nèi)事故發(fā)生前大部分都有征兆，要密切注意孔內(nèi)事故發(fā)生前的征兆，發(fā)現(xiàn)事故征兆時，立即采取安全措施，不能盲目鉆進(jìn)，以免事故的發(fā)生。

2.2.4在鉆進(jìn)過程中要嚴(yán)格按照“鉆探規(guī)程”作業(yè)，不能盲目求快，急于求成。

2.2.5對發(fā)生過的孔內(nèi)事故，要及時分析原因，總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)，制定有效的預(yù)防措施，防止類似事故的再次發(fā)生。

3、孔內(nèi)事故的處理

一旦發(fā)生孔內(nèi)事故，要冷靜、認(rèn)真的分析事故原因，制定詳細(xì)的科學(xué)的打撈計劃，事故處理的成敗、快慢，直接影響鉆孔能否成功和經(jīng)濟效益。若處理不當(dāng)，還可能造成新的事故發(fā)生，使事故進(jìn)一步加劇，甚至不能處理，造成鉆孔報廢的損失。

3.1處理孔內(nèi)事故的基本原則

3.1.1事故發(fā)生后，要查清以下幾個情況。

機上余尺要清：要及時量好機上余尺，準(zhǔn)確判斷事故發(fā)生位置，確定打撈鉆具的長度。

事故頭要清楚：清楚事故鉆具的規(guī)格形狀，確定處理事故的方法和選擇打撈工具。

孔內(nèi)情況要清：清楚鉆孔結(jié)構(gòu)和鉆具的結(jié)構(gòu)、巖層性質(zhì)、巖粉情況以及事故發(fā)生的過程，以便準(zhǔn)確判斷孔內(nèi)事故情況和確定處理事故的方法步驟。

3.1.2發(fā)動群眾，群策群力，認(rèn)真研究事故發(fā)生的原因，制定科學(xué)的可行的方案和方法。

3.1.3在事故的處理中，一要爭取時間，防止事故加劇，二要沉著冷靜，防止事故復(fù)雜化。

3.2孔內(nèi)事故的處理方法：

撈：用矢錐等打撈折斷和脫落的事故鉆具。

提：用鉆機的升降機提拉事故鉆具。

頂：用千斤頂起拔事故鉆具。

打：用吊錘等沖打事故鉆具，使之松動或能上下竄動。

反：用反絲打撈工具在事故鉆具上部從孔內(nèi)反出鉆桿來。

沖、掃：反出孔內(nèi)鉆桿后，再下入鉆具沖、掃卡埋物。

透：用小1-2級鉆具從事故鉆具內(nèi)向下透孔，由于鉆具的震動，可以減輕或消除事故鉆具周圍的擠壓力，條件允許時也可換比原口徑小一級的鉆具繼續(xù)鉆進(jìn)。

擴：用大一級鉆具擴孔，套取事故鉆具。

割、劈：用切鐵鉆頭將事故巖心管割斷或劈開事故巖心管和鉆頭，再用打撈工具撈取或抓去殘片。

磨：用銑鐵鉆頭將事故鉆具磨碎消滅掉。

偏：地質(zhì)容許情況下，于事故鉆具上部下入偏心楔，使鉆具避開事故鉆具，再繼續(xù)鉆進(jìn)。

結(jié)語：

以上從孔內(nèi)事故的種類、原因分析入手，總結(jié)幾點預(yù)防和處理事故的措施和方法，施工單位只有不斷的學(xué)習(xí)，總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)，針對地質(zhì)條件制定科學(xué)細(xì)致的鉆探方案，建立健全責(zé)任制度，鉆探人員同地質(zhì)人員密切合作，遵守鉆探規(guī)程作業(yè)，才能預(yù)防和減少孔內(nèi)事故發(fā)生，從而提高鉆探效率和勘探報告質(zhì)量。

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