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[摘 要]对在煤田地质钻探中经常出现的一些事故进行了系统分析,提出了常用的解决方法和应当注意的一些问题,为今后的煤田地质钻探安全进行提供一些参考。
[关键词]钻孔事故 煤田地质钻探 事故处理
中图分类号:[TD41] 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)21-0109-01
1孔内事故类型
1.1 地质因素造成的孔内事故
地质因素主要是由于岩层特性造成的,其中大多是第三纪、第四纪形成的岩石。一般来说流沙层、松散的沙砾岩层、节理片理发育性好倾角大的岩层、松散煤层,容易发生坍塌孔事故;黏土层、泥质页岩容易发生缩径事故;胶结松散的砂岩层、易溶解的岩盐层、紫色泥岩、煤层、石灰岩溶洞或老矿区的空巷容易发生超径事故;松散岩层、砾石层及片理错动岩层在钻进时容易发生卡钻事故;处于地下水位以下第四纪冲积层、含水的砂层、石灰岩溶洞在钻进时容易发生涌水事故;中等硬度的岩层(包括5~7级砂岩、沙砾岩,中深孔段的中硬岩层、倾角大的中硬岩层)钻进时容易发生拉槽卡钻事故。
1.2 钻具因素造成的孔内事故
钻杆事故:包括钻杆折断、钻杆脱扣、甩管跑管等事故;
钻头事故:包括掉钻头、烧钻头事故;
套管事故:包括跑套管、套管脱节、套管错位、挤夹套管、套管偏斜事故。
2孔内事故发生原因
2.1 人为原因
主要是责任制度执行不严造成的事故,即指挥者或操作者没有严格认真地执行各种操作规程和各项规章制度。在施工中此类事故尤为普遍,主要包括以下几方面:一是指挥者不按客观规律办事,不执行规程和各种行之有效的制度,违章指挥,造成事故。如孔内出现挤夹钻具或翻孔埋钻时,钻机长不认真分析事故原因,而是指挥操作者蛮干,拴根绳硬拉或强行开动钻机立轴回钻,造成钻杆扭断。二是钻机当班操作人员不认真执行岗位责任制,不按操作规程作业,或者在操作中粗心操作所致。如交接班时不很好交代水泵、钻机运转情况,盲目接班,一旦水泵不来水,就会烧钻。三是施工中技术管理薄弱,不进行经常性检查,缺乏日常安全工作的预见性,遇到比较复杂的情况缺少有力的技术措施。四是钻机操作人员技术素质低,操作不准确,不熟练。另外,钻具级配不合理,也容易造成孔内事故。
2.2 机械原因
机械因素造成的孔内事故主要是钻机的绞车。如柴油机、电动机在运转中突然出现故障,钻具在孔底提不上来,待故障排除钻具也被夹住,造成事}文。
2.3 客观情况
主要是遇到不可预见的自然灾害,如夏季山洪暴发、江河泛滥,将工地淹没,或泥石流洗劫现场,都会使钻具无法提出孔内,钻孔被淤被淹,造成钻具夹埋,致使钻孔报废;在林区工作时遭遇火灾,蔓延刭工地造成损失;突然停电致使钻具在孔内停留时间太长也会造成夹埋事故。
3处理方法
3.1 处理孔内事故的基本方法
(1)打捞:打捞是处理事故最常用的一种方法,可以使用各种类型的公母矢锥进行打捞,主要用来处理钻杆的折断、脱扣、甩管等事故。有时因钻杆头斜劈,用矢锥给不上劲,也可以用钢球式打捞器、三球式打捞器、可退式钻杆打捞器等。
(2)提拉:采用升降机进行慢速提拉,提拉时要注意升降机的操作,不可突然加力,要逐级加力,采用缓冲式强力提拉;同时提拉力不得超过升降机最大的允许荷载和钻塔天轮梁的最大承载。
(3)吊窜:钻进时发现孔内有劲时,立即停止钻进,并提升钻具,当钻其提升到一定高度后,利用自重向下回送。通过上拉下送的往复运动,可以疏通钻孔内的阻力,排除掉块卡钻以及粗径钻具与孔壁间的挤夹力。
(4)扫孔:采用边用水泵送水边回钻来排除孔内故障。此方法适用于掉块卡钻的情况。 ·
(5)锤震:用掉锤在孔上向下或向上震打被挤夹的钻具,通过对钻具的震击。减少或消除事故钻具周围的挤夹力,借以达到解除事故的目的。此种方法适用于浅孔或中深孔。孔浅,震动力可以直接传到钻具被挤夹处,震打效果好。吊锤重量以150kg-200kg为好。
(6)71拔:使用专门的起重机械向上顶,把孔内挤夹的机具引拔出来。起重机的引拔力量大于升降机,一般采用75 t-150 t液压起重机或100 t螺旋起重机。操作过程类似于提拉。
(7)反取:采用上述方法末去除故障时。利用左旋钻具把孔内钻杆分批反掉取出,最后再处理岩心管及钻头。反取时应采用左旋钻杆进行,其规格应比孔内钻杆规格大一级,以保证反取的顺利进行。
(8)切割:是用于处理岩心管被夹紧、被烧住的一种主要方法,它是继上部钻杆全部反取后,只剩下岩心管和钻头因挤夹力度太大无法取出时采用的唯一方法。切割前,要把岩心管上部的钻铤或小钻铤全部取出。
(9)透孔:用小于钻孔直径一级或二级的无岩 钻头,把岩心管内的岩心全部消除,通過岩心管再继续钻进3 m一5 m.松动岩心管。还有一种,就是在钻杆的下端接一锥形无心钻头(玉米钻头),于钻具与孔壁的挤夹处透孔,以冲洗和松动钻具。
3.2 需注意的几个问题
(1)发生孔内事故后,首先要量准机上余尺,计算发生事故的钻孔深度,钻杆、钻铤的根数与米数,岩心管及钻头的长度等。并绘制简图,详细记录事故发生前的孔内情况。
(2)钻机机长和技术人员召集发生事故的小班人员,详细了解事故发生前的情况,共同分析确定事故的性质,向上级汇报事故情况,制定处理事故的方案,确定拟使用器具。
(3)严禁将事故处理复杂化,一旦发生卡、埋、夹、烧钻事故,切忌强拉硬扭,把钻具拉断或扭断,给下一步的事故处理造成困难。
(4)处理事故时要有专人负责,统一指挥,对使用器具严格检查,对运转机械进行维修检查,防止处理事故中途出现故障,影响事故正常处理。
4.结语
煤田地质勘探工作活动范围广,工种复杂,使用设备类型亦多,是个小而全的单位,因此涉及生产活动范围内的事故种类也较多,有时,一起事故的发生可能是由多种因素造成的。因此,作为煤炭钻探技术工作,一是要把主导技术绳索取心、金刚石钻进技术继续完善、提高,把多种钻进工艺的设施不断配套、优化,发阵其优势。二是要把主导钻进技术与多种钻进工艺有机地整合到一起,以获得更好的技术经济效益。三是充分和用现有的微机、网络技术,提高工作效率,同时加强各单位之间的沟通与交流,使信息资源共享。四是注重技术人才的培养与使用,加强科研工作力度,为解决生产技术难题,傲好技术储备。五是在岩土基础工程施工方面,搞好集约化经营,以切实解决各种施工难题,提高经济效益为切入点,努力提高施工技术、设备及员工的水平。
参考文献
[1] 窦小诚.钻孔灌注桩塌孔事故处理[J].岩土工程界,2005,9(1):48._49.
[2] 安建民.钻孔灌注桩常见事故的预防与处理[J].山西建筑,2006,32.
[关键词]钻孔事故 煤田地质钻探 事故处理
中图分类号:[TD41] 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)21-0109-01
1孔内事故类型
1.1 地质因素造成的孔内事故
地质因素主要是由于岩层特性造成的,其中大多是第三纪、第四纪形成的岩石。一般来说流沙层、松散的沙砾岩层、节理片理发育性好倾角大的岩层、松散煤层,容易发生坍塌孔事故;黏土层、泥质页岩容易发生缩径事故;胶结松散的砂岩层、易溶解的岩盐层、紫色泥岩、煤层、石灰岩溶洞或老矿区的空巷容易发生超径事故;松散岩层、砾石层及片理错动岩层在钻进时容易发生卡钻事故;处于地下水位以下第四纪冲积层、含水的砂层、石灰岩溶洞在钻进时容易发生涌水事故;中等硬度的岩层(包括5~7级砂岩、沙砾岩,中深孔段的中硬岩层、倾角大的中硬岩层)钻进时容易发生拉槽卡钻事故。
1.2 钻具因素造成的孔内事故
钻杆事故:包括钻杆折断、钻杆脱扣、甩管跑管等事故;
钻头事故:包括掉钻头、烧钻头事故;
套管事故:包括跑套管、套管脱节、套管错位、挤夹套管、套管偏斜事故。
2孔内事故发生原因
2.1 人为原因
主要是责任制度执行不严造成的事故,即指挥者或操作者没有严格认真地执行各种操作规程和各项规章制度。在施工中此类事故尤为普遍,主要包括以下几方面:一是指挥者不按客观规律办事,不执行规程和各种行之有效的制度,违章指挥,造成事故。如孔内出现挤夹钻具或翻孔埋钻时,钻机长不认真分析事故原因,而是指挥操作者蛮干,拴根绳硬拉或强行开动钻机立轴回钻,造成钻杆扭断。二是钻机当班操作人员不认真执行岗位责任制,不按操作规程作业,或者在操作中粗心操作所致。如交接班时不很好交代水泵、钻机运转情况,盲目接班,一旦水泵不来水,就会烧钻。三是施工中技术管理薄弱,不进行经常性检查,缺乏日常安全工作的预见性,遇到比较复杂的情况缺少有力的技术措施。四是钻机操作人员技术素质低,操作不准确,不熟练。另外,钻具级配不合理,也容易造成孔内事故。
2.2 机械原因
机械因素造成的孔内事故主要是钻机的绞车。如柴油机、电动机在运转中突然出现故障,钻具在孔底提不上来,待故障排除钻具也被夹住,造成事}文。
2.3 客观情况
主要是遇到不可预见的自然灾害,如夏季山洪暴发、江河泛滥,将工地淹没,或泥石流洗劫现场,都会使钻具无法提出孔内,钻孔被淤被淹,造成钻具夹埋,致使钻孔报废;在林区工作时遭遇火灾,蔓延刭工地造成损失;突然停电致使钻具在孔内停留时间太长也会造成夹埋事故。
3处理方法
3.1 处理孔内事故的基本方法
(1)打捞:打捞是处理事故最常用的一种方法,可以使用各种类型的公母矢锥进行打捞,主要用来处理钻杆的折断、脱扣、甩管等事故。有时因钻杆头斜劈,用矢锥给不上劲,也可以用钢球式打捞器、三球式打捞器、可退式钻杆打捞器等。
(2)提拉:采用升降机进行慢速提拉,提拉时要注意升降机的操作,不可突然加力,要逐级加力,采用缓冲式强力提拉;同时提拉力不得超过升降机最大的允许荷载和钻塔天轮梁的最大承载。
(3)吊窜:钻进时发现孔内有劲时,立即停止钻进,并提升钻具,当钻其提升到一定高度后,利用自重向下回送。通过上拉下送的往复运动,可以疏通钻孔内的阻力,排除掉块卡钻以及粗径钻具与孔壁间的挤夹力。
(4)扫孔:采用边用水泵送水边回钻来排除孔内故障。此方法适用于掉块卡钻的情况。 ·
(5)锤震:用掉锤在孔上向下或向上震打被挤夹的钻具,通过对钻具的震击。减少或消除事故钻具周围的挤夹力,借以达到解除事故的目的。此种方法适用于浅孔或中深孔。孔浅,震动力可以直接传到钻具被挤夹处,震打效果好。吊锤重量以150kg-200kg为好。
(6)71拔:使用专门的起重机械向上顶,把孔内挤夹的机具引拔出来。起重机的引拔力量大于升降机,一般采用75 t-150 t液压起重机或100 t螺旋起重机。操作过程类似于提拉。
(7)反取:采用上述方法末去除故障时。利用左旋钻具把孔内钻杆分批反掉取出,最后再处理岩心管及钻头。反取时应采用左旋钻杆进行,其规格应比孔内钻杆规格大一级,以保证反取的顺利进行。
(8)切割:是用于处理岩心管被夹紧、被烧住的一种主要方法,它是继上部钻杆全部反取后,只剩下岩心管和钻头因挤夹力度太大无法取出时采用的唯一方法。切割前,要把岩心管上部的钻铤或小钻铤全部取出。
(9)透孔:用小于钻孔直径一级或二级的无岩 钻头,把岩心管内的岩心全部消除,通過岩心管再继续钻进3 m一5 m.松动岩心管。还有一种,就是在钻杆的下端接一锥形无心钻头(玉米钻头),于钻具与孔壁的挤夹处透孔,以冲洗和松动钻具。
3.2 需注意的几个问题
(1)发生孔内事故后,首先要量准机上余尺,计算发生事故的钻孔深度,钻杆、钻铤的根数与米数,岩心管及钻头的长度等。并绘制简图,详细记录事故发生前的孔内情况。
(2)钻机机长和技术人员召集发生事故的小班人员,详细了解事故发生前的情况,共同分析确定事故的性质,向上级汇报事故情况,制定处理事故的方案,确定拟使用器具。
(3)严禁将事故处理复杂化,一旦发生卡、埋、夹、烧钻事故,切忌强拉硬扭,把钻具拉断或扭断,给下一步的事故处理造成困难。
(4)处理事故时要有专人负责,统一指挥,对使用器具严格检查,对运转机械进行维修检查,防止处理事故中途出现故障,影响事故正常处理。
4.结语
煤田地质勘探工作活动范围广,工种复杂,使用设备类型亦多,是个小而全的单位,因此涉及生产活动范围内的事故种类也较多,有时,一起事故的发生可能是由多种因素造成的。因此,作为煤炭钻探技术工作,一是要把主导技术绳索取心、金刚石钻进技术继续完善、提高,把多种钻进工艺的设施不断配套、优化,发阵其优势。二是要把主导钻进技术与多种钻进工艺有机地整合到一起,以获得更好的技术经济效益。三是充分和用现有的微机、网络技术,提高工作效率,同时加强各单位之间的沟通与交流,使信息资源共享。四是注重技术人才的培养与使用,加强科研工作力度,为解决生产技术难题,傲好技术储备。五是在岩土基础工程施工方面,搞好集约化经营,以切实解决各种施工难题,提高经济效益为切入点,努力提高施工技术、设备及员工的水平。
参考文献
[1] 窦小诚.钻孔灌注桩塌孔事故处理[J].岩土工程界,2005,9(1):48._49.
[2] 安建民.钻孔灌注桩常见事故的预防与处理[J].山西建筑,2006,32.