淺析孔內(nèi)事故的預防及處理

（安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局325地質(zhì)隊 安徽淮北235037）

（安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局325地質(zhì)隊 安徽淮北235037）

鉆探是一項具有高度風險的隱蔽性工程，要在鉆探過程中避免孔內(nèi)事故是幾乎不可能的事情，隨著鉆孔的加深，孔內(nèi)事故的預防與處理很重要。由于事故的性質(zhì)，類型，情節(jié)，以及當時各方面的條件都是各不相同的，所以，采用的處理方法也不一樣。但是處理同類型事故的基本原理應該是一致的，通過對事故發(fā)生的原因進行分析、總結，可形成一系列事故預防措施及操作規(guī)程，從而在最大限度上減少孔內(nèi)事故的發(fā)生，一旦發(fā)生事故，又可根據(jù)過去的成功經(jīng)驗進行快速決策和作業(yè)，把事故損失降到最低。

事故的預防孔內(nèi)事故事故的處理處理方法

0 緒論

孔內(nèi)事故雖然不可完全避免，卻可以通過努力將發(fā)生的幾率降至最低，因此，預防二字就成為關鍵。根據(jù)施工條件，事先制定完備的預防措施及相應的規(guī)章制度，是減少事故發(fā)生的的根本。一旦發(fā)生事故應做到處亂不驚，根據(jù)預案，結合具體情況進行綜合分析研究，將預案轉化成系列方案，按部就班嚴格執(zhí)行并隨時根據(jù)實施過程中發(fā)生的新情況及時調(diào)整處理方案。只要判斷正確，決策及時，措施到位，規(guī)范管理，就可以把事故所造成的損失減少到最低限度。

1 孔內(nèi)事故的發(fā)生

主觀因素主要指操作人員技術不熟練，技術措施不當以及違章作業(yè)，出現(xiàn)事故征兆，未能及時察覺等。例如，修理設備時，未將鉆具提離孔底一定高度，就容易發(fā)生埋鉆和夾鉆事故;在破碎地層鉆進，使用泥漿不當，會加劇鉆孔坍塌，掉塊而造成卡鉆，埋鉆事故;硬質(zhì)合金換鋼粒鉆進，以及下套管后采用鋼粒鉆進時，開始如不使用舊鉆頭，小鋼粒，不減少投砂量和水量，就會造成卡鉆事故等[1]。

客觀因素主要指地質(zhì)條件復雜和設備，管材質(zhì)量不好等。例如，巖石節(jié)理裂隙發(fā)育，遇到大溶洞和厚度較大的流砂，涌水等情況，會使鉆孔坍塌，掉塊和出現(xiàn)探頭石;高嶺土，綠泥石等塑性巖石常常遇水膨脹而使鉆孔縮徑;鉆探設備，管材質(zhì)量不好，也常常容易造成孔內(nèi)事故[2]。

無論是客觀因素或主觀因素造成的孔內(nèi)事故，只要思想重視，講究科學嚴格按操作規(guī)程采取有效預防措施，防患于未然的思想出發(fā)，事故總是可以預防的，主要做好以下幾個方面：

（1）貫徹以預防為主的方針，從鉆孔一開始就抓，制定合理的鉆孔結夠。鉆進方法和護壁堵漏等各項技術措施；

（2）建立崗位責任制。交接制度。安全檢查制度。設備保養(yǎng)制度等。尤其是直接操作者。對每一個環(huán)節(jié)和出現(xiàn)的每一種事故預兆，做到心中有數(shù)，操作合理；

（3）嚴格遵守鉆探技術操作規(guī)程，制止違章作業(yè)；

（4）在不同的地質(zhì)條件下，選擇鉆進方法，在鉆進過程中，一旦發(fā)現(xiàn)孔內(nèi)事故預兆，應立即研究及時排除；

（5）認真檢查設備和鉆具的工作性能和磨損情況，發(fā)現(xiàn)隱患和磨損過度應及時更換或修理；

（6）密切注意發(fā)生事故的各種征兆，發(fā)現(xiàn)異常要及時研究解決，不能馬虎湊合；

（7）在復雜地層或深孔。特種施工的條件下，應制定專門的安全施工技術措施，以便有充分的技術手段和有利條件進行安全生產(chǎn)。

2 孔內(nèi)事故的分類

孔內(nèi)事故可分人為的和自然的兩類，實際上，絕大多數(shù)事故的發(fā)生都與人為因素有關，純自然事故是比較少見的。人為事故：指事故發(fā)生的主要原因是操作者沒有嚴格按鉆探操作規(guī)程作業(yè)，沒有根據(jù)生產(chǎn)的具體情況采取相應的技術措施而造成的事故。如:鉆具折斷、燒鉆、巖粉埋鉆等事故，都屬于人為的；自然事故，主要指有地質(zhì)條件等客觀因素而造成的事故。這種客觀因素，或者是我們事先無法掌握，或者即使我們事先掌握了，采取的相應措施很難收效而難以避免事故。如:嚴重孔壁坍塌引起的埋鉆事故;嚴重破碎地層引起的掉塊擠夾事故等，都屬于自然事故。

根據(jù)孔內(nèi)事故發(fā)生的具體原因及現(xiàn)象，可分為如下幾種類型。

埋鉆事故；燒鉆事故；擠夾、卡鉆事故；鉆具折斷，脫落和跑鉆事故；工具、物件落入事故；套管事故；地層事故；測井、封孔、孔斜事故等

3 處理孔內(nèi)事故的基本原則

孔內(nèi)事故發(fā)生在鉆孔中，眼睛不能直接觀察，手又不能直接接觸，只能靠間接標志去判斷事故的情況，靠專用工具去處理孔內(nèi)事故。如果判斷準確，選用的方法合適，處理工具恰當，則很快即可排除而恢復正常生產(chǎn)。否則，處理不當，可能出現(xiàn)雙重事故，使事故進一步惡化。

因此，掌握好處理孔內(nèi)事故的基本原則使十分重要的。

3.1 事故發(fā)生后，要弄清以下幾個情況

（1）事故部位要清事故發(fā)生后，要根據(jù)機上余尺或提出來的斷頭鉆具，精確計算事故部位的孔深，確定打撈鉆具的長度；

（2）事故頭要清根據(jù)提出孔外的鉆具和其它有關的標志，弄清事故頭使鉆具的哪一部分，口徑多大，損壞變形的程度如何，必要時可以采用打印法查明，以確定處理方法和打撈工具；

（3）孔內(nèi)情況要清弄清發(fā)生事故鉆具的結構(規(guī)格，種類，數(shù)量)，鉆孔結構，孔內(nèi)巖石性質(zhì)，孔壁穩(wěn)定程度，巖粉和鉆粉多少，有無暗管和其它殘留物，以及事故發(fā)生過程和起初的征兆(如沖洗液循環(huán)情況，鉆具回轉阻力，動力機聲音變化，操作者的感覺等)，這些都是判斷事故情節(jié)和確定處理方法及步驟的重要依據(jù)。

3.2 處理事故前要慎重地做好以下兩項工作

（1）弄清上述情況后，發(fā)動群眾，發(fā)揚技術民主，開好事故分析會，認真分析研究事故發(fā)生情況，慎重制定事故的處理方法，步驟和安全措施。（一般制定倆種方案以上）

（2）根據(jù)處理方法與步驟，慎重地選擇和檢查打撈工具。

3.3 處理事故中，要做到快，穩(wěn)，準，勤

（1）處理事故的方案和方法確定以后，組織工作要迅速落實，處理事故作業(yè)的動作要快，操作要穩(wěn)，準，不要忙亂和蠻干。總之，要抓緊實踐，及時排除，避免事故惡化；

（2）勤了解和分析事故的實際變化情況。在實踐中驗證原來所制定的方案是否正確，根據(jù)事故情節(jié)的變化，適當修改處理方案；

（3）所用打撈工具和處理中的各種情況，應立即填入報表，并準確如實交接清楚；

4 處理孔內(nèi)事故的基本方法

孔內(nèi)事故的具體處理方法，主要依附事故的具體情況來確定。由于事故的性質(zhì)，類型，情節(jié)，以及當時各方面的條件都是各不相同的，所以，采用的處理方法也不一樣。一般從簡單到復雜，常用的基本方法和工具，歸納起來，可以分為以下幾點：

4.1 撈

用各種類型的絲錐和撈管器打撈孔內(nèi)事故鉆具。用絲錐打撈，是借助自身硬度大的絲扣，對孔內(nèi)鉆具的斷頭重新套扣，并與其接合而打撈上來。在一般情況下，用正絲鉆桿和正絲錐打撈折斷或脫落事故鉆具。在處理卡鉆，夾鉆，埋鉆，燒鉆等引起的折斷和脫落時，如果事故鉆具提升阻力很大，不易提拔時，應采用反絲鉆桿和反絲絲錐撈取。絲錐分公錐和母錐兩種類型。打撈鉆桿及其接頭時，根據(jù)不同情況可用公錐或母錐。打撈套管，巖心管時只能用公錐。用絲錐進行打撈時，必須注意檢查與事故鉆具是否吻合;本身有無傷裂缺陷;連接用的鉆桿和接頭是否堅固，不合格者不能使用。打撈其它事故物件，如斷脫在孔內(nèi)的電纜，鋼絲繩，工具等，則采用撈矛，抓筒，磁鐵打撈器或其它專用打撈工具。

4.2 提

用絲錐或其它打撈工具對上事故鉆具后，一般用升降機提拉，即可將事故鉆具提出孔外。

發(fā)生卡鉆，埋鉆，夾鉆等事故時，都要先用升降機提拉。如果事故較復雜，提拉阻力較大時，在設備負荷允許的情況下，可用雙繩或三繩復式滑輪系統(tǒng)強力提拉。用升降機提拉時，用力不要過猛，要逐漸積蓄力量，在提升設備的安全負荷允許范圍內(nèi)，進行有效的提拉，提拉事故鉆具時，有時不僅要向上提拉，當提拉到一定高度后，還可靠鉆具自重向下回送，這樣反復串動，決不能死拉。發(fā)生掉塊或掉物件卡鉆時，事故鉆具往往有一定活動距離，即可用此法將事故鉆具逐漸提出孔口。

4.3 掃

事故鉆具在孔內(nèi)某孔段遇阻，超出這孔段就不能提升或下降，但鉆具能夠回轉或上下活動。遇此情況，可開車回轉鉆具，向上或向下掃，把擠夾物掃碎或擠入孔壁，使事故鉆具能夠順利提升或下降。

4.4 沖

用沖洗液沖洗事故鉆具上部或周圍的障礙物。當發(fā)生埋鉆和夾鉆事故時，如用升降機起拔無效，可用增加沖洗液量進行強力沖孔的辦法排除埋擠的障礙物。一般不太嚴重的埋鉆和夾鉆事故，經(jīng)強力沖洗后，再進行起拔，即可排除。所以發(fā)生孔內(nèi)事故后，不要停止沖洗液循環(huán)，已經(jīng)中斷循環(huán)的應當盡可能地恢復循環(huán)。

4.5 打

用吊錘或震動器，沖擊和震動卡鉆事故鉆具。消除或減少事故鉆具周圍的擠壓力，以使事故鉆具松動或上下串動進而解卡。此法一般用于淺孔或中深孔淺部的掉塊或鋼粒擠夾事故較為有效。沖打鉆具，有向上打或向下打兩種。當鉆具在孔底被擠夾時，必須向上打；鉆具懸空擠夾時，應向下打。向上打時，應將鉆具用升降機吊緊，以增加沖擊效果。鉆探常用的吊錐有100kg和50kg兩種。

4.6 頂

用千斤頂起拔事故鉆具。千斤頂起拔的能力比升降機大得多。適用于阻力較大的卡鉆，擠夾鉆和燒鉆事故。用千斤頂起拔時一種靜力作用，頂時不要用力過猛，上頂速度不宜過快，以免事故鉆具頂斷而造成插釬，使事故復雜化。因此，每頂起100~200mm，應停頓一下，緩慢地增加力量，使作用力充分傳到孔底事故鉆具上。鉆探常用的千斤頂有螺旋千斤頂和油壓千斤頂兩種：螺旋千斤頂時利用絲杠旋轉的力量強力起拔事故鉆具；油壓千斤頂是運用油泵，油缸，利用油壓起拔。油壓千斤頂具有勞動強度低，操作安全可靠，起拔力大等特點。油壓千斤頂又分為手動和機動兩種。

以上處理事故的方法，都是力圖將事故鉆具完整地由孔內(nèi)提出，但在某些情況下，往往很難做到一次將事故鉆具完全提出鉆孔，常常需要分段處理。此時可用下述幾種方法排除。

4.7 反

通過粗徑鉆具上部的反事故接頭或采用反絲鉆桿和反絲絲錐，將事故鉆具分若干段分次從孔內(nèi)反取上來。反取了全部鉆桿，就給進一步處理下部粗徑鉆具創(chuàng)造了有利條件。如果粗徑鉆具上面埋擠的障礙物較多，還需用特質(zhì)的導向鉆具進行“沖”，“掃”，減輕對事故鉆具的擠夾；尤其是反取帶有取粉管和短鉆桿的粗徑鉆具，往往阻力較大，應采取措施減少阻力[3]。

反取孔內(nèi)事故鉆具，體力勞動強度大，且易發(fā)生鉗把傷人。w用棘輪式反管器或鋼絲繩反管法，以確保工作安全。

4.8 擴

孔內(nèi)事故鉆進經(jīng)爆破或反取處理以后，只剩下短鉆桿和粗徑鉆具，且周圍擠夾力較大時，可用大一級巖心管連接只有外刃和底刃的薄壁硬質(zhì)合金鉆頭進行擴孔套取，。一般情況下，擴孔到底后，事故鉆具可隨擴孔巖心管一起被帶上來。如帶不上來可用絲錐撈取。

4.9 割

當事故巖心管以上的異徑接頭已被反回，剩下的巖心管和鉆頭阻力較大時，可用割管器分段割斷，再用公錐撈取。常用的割管器有水壓割管器，離心割管器和簡易割管器。其工作原理是通過水泵沖洗液的壓力，推動割刀殼體3內(nèi)的活塞5向下移動，于是彈簧7被壓縮，連接在活塞下端的錐形推桿6把可到8推出，在鉆具回轉下切割事故巖心管或套管。不斷回轉切割器，割刀在泵壓作用下不斷伸出，一旦管子被割斷，出水孔全部露出，泵壓明顯下降，此時割斷全部伸出。管子被割斷后，關泵，則活塞被彈簧反伸張力推到原來位置而隔離割刀，割刀即被彈簧片拉回。切割時不要提動立軸(不論哪種方法切割均需如此)，保持切割位置不變，當孔內(nèi)平穩(wěn)正常后，改用中速切割。當孔內(nèi)發(fā)出“沙沙”響聲，發(fā)現(xiàn)鉆具跳動或轉動不靈活，說明管子已被割斷。在停車提動鉆具時，有掛孔壁阻礙感覺，即可提鉆。若試提無上述現(xiàn)象，應再開車切割。一般每次1.5~2小時即可割斷[4]。

5 結束語

孔內(nèi)事故是提高鉆進效率，保證工程質(zhì)量，安全生產(chǎn)和降低鉆探成本的大敵。我們鉆探工作者與孔內(nèi)事故作斗爭，應積極采取以“預防為主，處理為輔”的方針，把事故杜絕于發(fā)生之前。實踐證明，只要思想重視，嚴格遵守操作規(guī)程和采取有效的預防措施，就能把孔內(nèi)事故發(fā)生率降至最低，甚至完全杜絕孔內(nèi)事故。要實現(xiàn)這樣的目標，就需要現(xiàn)場的決策者和實施者具備豐富的相關經(jīng)驗。本文為鉆探施工中遇到的孔內(nèi)事故的處理提供了有益的手段，從而為盡快制定具體解決技術方案提供直接的參考。

[1]葉篤盛:常見孔內(nèi)事故的處理方法 [J]，探礦工程 (巖土鉆掘工程)；2000年S1期；131-133。

[2]張春波：繩索取芯金剛石鉆進技術，北京地質(zhì)出版社；1985年44-48。

[3]李世忠：鉆探工藝學，北京地質(zhì)出版社1989年31-38。

[4]劉廣志等:探礦工程，北京地質(zhì)出版社1985年73-75.

淺析孔內(nèi)事故的預防及處理

■劉洪亮 蔡知

P634.8[文獻碼]B

1000-405X（2016）-10-396-2

劉洪亮（1986～），男，助理工程師，研究方向為探礦研究及鉆探施工項目管理。