浅谈井下钻探主要危险因素辨识及防治措施

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[摘要]我国地下矿产资源丰富，在开发利用矿产资源过程中，钻探技术发挥着重要作用。由于井下钻探的工作场所是在其井下巷道中，相比地表钻探存在着更多不确定的因素，任何一个细小的危险因素都有可能导致重大事故的发生。这篇文章就井下钻探的主要几点危险因素进行分析并给出一些关于如何有效防治的建议。

[关键词]井下钻探 危险因素 辨识 防治 措施

[中图分类号] P634 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-8-336-2

矿产资源是自然资源的一个重要组成部分，是人类赖以生存的物质基础，是国家安全与经济发展的重要保证。安全，一直是全社会所共同追求的目标。井下作业，因环境、人、物等诸多方面的不确定因素，被认为是高风险、高事故的工作；一旦井下发生事故，将对人民生命财产造成极大的损害，对涉事企业甚至是社会造成极大的负面影响。对可预见的危险因素加以研究，找出适当的防治对策，对降低安全风险具有积极作用。

1井下钻探的含义以及井下作业的特点

钻探是用钻机设备钻进成孔，从而达到所要任务的工程施工。井下钻探顾名思义就是在井下实施的钻探工程，其主要任务是根据工程需要进行超前钻探：探放水、探小窑、探放瓦斯等；根据地质需要，探矿深，探矿厚，探断层构造等。钻探是获取地下所蕴藏的真实地质资料和信息的一种手段。对钻探所取得的参数进行分析评价，制定相应的应急措施，降低安全隐患，为矿产资源的安全开发利用保驾护航是井下钻探的主要目的，在世界范围广泛采用。

井下钻探的场所一般就在掘进巷道内，施工场地处在不停地变换之中，地质条件不稳定，作业工作条件相对来说比较恶劣；由于特殊操作比较多，工作人员构成较为繁杂，一部分人主观上的安全意识淡薄，存在职业安全隐患；而工程又以金属设施设备居多，大部分机械过于笨重，在搬动或维护时，容易磕碰损坏；由于柴油机动力系统容易加重巷道内的空气及噪音污染，在井下钻探施工中经常采用的都是电动设备。钻机大部分的零部件均为导体，临时用电管理不好就有可能导致触电事故的发生。由于井下空间较小，并不适于放入和使用大中型的操作设备，因而原始劳累的手工、体力劳动难以避免，对于劳动者来说劳动强度过大，长时间处于疲劳工作的情况下，得不到足够的休息，致使生产安全事故频发；另外巷道有可能出现渗水漏水、片帮冒顶塌方的危险；井下作业交叉操作较多，需要彼此配合进行，若是防护不当、指挥混乱、衔接不好等，极易造成彼此伤害。

2井下钻探存在哪些主要的安全隐患

2.1孔内事故

一般情况下，在钻探作业中出现中止钻头正常工作的各种事故故障都可以称之为孔内事故。一般情况下，孔内事故不会造成人身安全事故，但由于井内环境复杂，常常会出现“牵一发而动全身”的连带事故。处理孔内事故时，设备和人员经常处于超限状态，施工人员往往疲劳施工，稍有不慎就人员引发人身安全事故，甚至出现伤亡等重大事故。我国正处在经济高速发展的状态下，对矿产资源的需求日渐加大，钻探作为勘探工程的主要手段被普遍采用，怎样避免孔内事故，提升钻进效率，提高钻孔质量，对孔内事故提前做好详细的分析并提出一些行之有效的预防和解决的方法，是钻探工程技术人员的固有职责。

2.2钻具断裂、脱落

在钻进过程中，时常会出现钻具断裂或者是脱落的现象，其主要原因有几点：第一，钻具配置不科学导致应力过度集中、丝扣连接过松，高速回转后骤停，由于惯性甩钻、丝扣在没有正常连接的情况下，人为地强制连接，从而导致钻具丝扣等零件出现变形，严重磨损的现象，以上情况极易发生钻具断裂、脱落；第二，在施工中，没有定期严格地对设备物资进行保养检修，使得那些已经受损或是弯曲变形的部件仍在按正常情况使用，钻进过程中容易在这些薄弱的部位断开。第三，钻具在工作中，由于钻进参数选择不合理，设备超负荷运转，甚至超过钻探材料的屈服强度导致钻具被折断；第四，在井下工作时，遇到突发状况会使得上半部分的钻杆逆转，导致钻具从连接薄弱部位脱开。

2.3烧钻、埋钻

（1）烧钻。第一，钻头在钻进过程中，由于高速运转摩擦产生较高的温度，如果水泵出现故障或者水路堵塞、钻具上的丝扣如果在连接上出现缝隙漏水，导致冲洗液供应量不足，无法有效降低钻头温度，就会出现烧钻。第二，在钻进过程中，钻进参数选择不合理、钻头过度磨损，冲洗液循环中断，也会出现烧钻的情况。

（2）埋钻。在钻进过程中，由于钻进参数选择不合理、冲洗液性能达不到相关要求、孔壁坍塌等原因，均会造成埋钻事故发生。

2.4地压

地压，一方面是矿山的主要难题之一，另一方面也是井下钻探容易出现的安全隐患之一。通常情况下，由于地质以及周围岩层的变化，会导致岩层强度的变化，在井下钻探时，容易发生岩层裂缝，如果不及时处理，会因地压导致钻孔变形等事故

2.5水害

水是井下钻探作业中存在的主要危险因素之一。

首先，我国矿产资源丰富，但是有很多地区的矿产长期处在无规划自由的民采中，遗留下来的是大面积的空区。这些空区常年累月地存储了大量的水体，地表上难以察觉，给井下钻探带来了极大的安全隐患。

其次，由于不同地区地质岩层的构造，常常会出现岩层之中夹杂着构造裂隙水，对井下钻探施工带来不小的安全隐患。

最后是大气降水。由于矿产开采后，没有及时地进行填充地表会产生不同程度的开裂下陷，使得大气降水向井下渗漏，会造成回灌等事故，影响井下钻探作业。

3如何能做到有效地提前防治以及具体措施

3.1针对孔内事故

（1）现阶段，处理孔内事故主要有以下几种方法：首先也是广泛使用的一种方法，就是打捞，利用不同型号的公母矢锥来取出掉落在钻孔里的零部件，此办法也适用于脱扣事故的处理；其次，是吊窜。这是在钻具在工作中遇到较大阻力时，可适当地提升其高度，利用钻具本身的重量把钻头等送回到原处。如此反复几次，在减小零部件磨损的同时，疏通压力，打通岩层，完成了钻探工作；最后是拉提，在拉提中，拉力应当控制在在钻机升降机允许的最大拉提能力和钻杆的极限抗压强度的范围内，不能快速操作升降机，要留有一些时间间隔。

（2）要结合实际情况，严格按照有关的法律法规的规定来进行操作，防止违章行为的出现。

（3）在施工操作过程中，工作人员应该对井下情况全面地了解和掌握。在班次对接时，也要对孔内安全状况要仔细全面地交接说明，对于机械当下的实际状况以及其他有关的操作设备的安全情况也要做到详细地说明。

3.2地压防治措施

第一，加强施工工程期间的顶棚管理，要定期按时检查，及时清理顶棚出现的碎石。第二，现场管理人员要做好施工现场的地压安全检测，依照地压规律对现场惠工人员进行信息支持和操作指导，与此同时，对于运输通道进行加固，防止出现变形等问题。

3.3水害

要成功预防应对水害，就要做好对于施工区域内水文状况的了解并提前制定出相应的紧急事故处理预案。另外，在钻孔口管上必须要安装孔口阀门及压力表，随时进行压力观察，其所能承受的压力强度不能小于4MPa。若是在井下钻探过程中，发生水量突然增加的情况，在关闭高压阀门的同时，及时查清原因并得到有效解决后，方能继续施工。还要根据天气以及降水，不断调整施工的时间和强度，以避免生产安全事故的发生

3.4提高施工人员的安全意识和知识才是解决问题的根本

井下钻探施工，说到根本上还是人在操作，只有提高了施工工作人员的安全意识和安全知识，才能从根本上减少甚至尽最大可能杜绝生产安全事故的发生。因此，针对于施工人员，要做到以下几点：

第一，要强化施工人员的安全意识，加强生产安全知识的学习并定期模拟事故发生现场，组织安全逃生演习，增强施工人员的自我保护能力。

第二，针对于直接操作施工机械设备的工人，要对其进行安全操作的培训，只有考核通过才能上岗；与此同时，提升操作人员的责任感，对于施工机械的每一个部件，每一次运转都要做到全面细致地了解，并在休整期及时地检查机器，指出并排除任何一个细小的安全隐患。

最后，要在施工现场以及一些危险仪器附近树立警示牌，防止外来人员或是施工人员不小心才发生事故；另外在施工现场的管理中，要明确各个责任人，防止出现事故后，各部门之间互相推脱，对施工进度、工人工作热情以及企业形象造成不良影响。

4结语

我国矿产资源的开发开采，一直伴随着一些井下的事故。因此工程施工企业要学会引以为戒，以这些发生过的事故为例子，根据不同地区地质岩层的实际情况，提前做好相对应的防治预案，并且还要加强工人的安全知识学习，提高其安全意识，严格按照规定进行指挥和机械操作，尽最大可能降低生产安全事故，才能更好地为我国社会经济做出贡献。

参考文献

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