钻探工程安全对策探析

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[摘要]对于钻探工程孔内事故，目前尚未见到确切定义的相关资料。通常把钻探工程施工过程中发生的，中断钻孔内正常钻进的各种故障统称为孔内事故。它分为埋钻、卡钻、烧钻、断钻、落物、套管事故等几种类型。对于钻探工程孔内事故，一般不会直接造成人员伤亡，但孔内事故往往引发一系列其它危害。并且在处理事故（排除孔内故障）的过程中，常危及到人身安全。 本文首先分析了钻探工程的孔内事故，然后分析了孔内事故发生的原因，给出了钻探工程孔内事故安全对策以及钻探工程施工人员安全对策。

[关键字] 钻探工程 孔内事故 原因分析 安全对策

[中图分类号] P634 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-2-147-2

1 钻探工程事故

一般来说，根据一定的地质目的和要求，利用成套的钻探机械 设备、仪表和工具，严格遵守操作规程，按设计的角度和方向及口 径向地壳钻孔，通过破碎地壳的土层或岩石、形成直径较小而深度 较大的简状圆孔，从中取出孔底岩心、岩屑或向孔内下入测试仪器， 以了解地层、矿产或地质构造，这种工作的全部施工过程称为钻探。

孔内事故常造成意外人身伤害，如工程勘察钻探遇到地下各种管线，特别是输电电缆，当时就可能使操作钻机者触电身亡。排除孔内故障时，常发生人员伤亡。这是因为处理事故非但没有钻探进尺，而且频繁操作，劳动强度大，出力不讨好，人员心中憋气，情绪不稳，易出现不安全行为。又因为孔内故障的情况看不到、摸不着，全凭经验判断来决定采取处理方法，得当与否不确定，使得操作人员常无所适从而误操作。还有处理事故的机具不尽科学，操作不好就要伤人。如反出钻具用的互替扳手、管钳等易弹回打着人，卷钢丝绳的锚头轮易缠着人，高吨位千斤顶易将液压油挤出射伤人等。

2 钻探工程孔内事故原因分析

2.1 钻头直接与孔壁或岩心挤夹

孔壁和岩心不规则，操作不当，钻头与孔壁或岩心直径挤夹金刚石钻进或硬质合金钻进时，上一回次钻头内、外径磨损严重，孔径相应缩小，孔身呈上大下小；岩心相应增粗，呈上小下大。下一次使用新钻头时，往往外径大于孔径；内径小于岩心直径，如果下钻过猛或升降钻具时跑钻，就会发生钻头直接与孔壁或岩心挤夹，如果岩石均匀，挤夹程度就更加严重。另外，在钢粒钻进中，如果岩心破碎呈块状时，容易因离心力等作用，从钻头水口处就跑出，挤到钻头与孔壁之间而挤夹钻具。

2.2 键槽造成钻头卡阻

孔身弯曲，孔壁形成键槽在斜孔或弯曲孔段的凸出的弧形面上，经常受到钻杆的磨刮。特别时减压钻进时，上部钻杆将承受拉力，受拉力的钻杆旋转时就不断想弯曲孔段的凸出面碰磨，或者由于升降钻具时，经常在凸出面拖拉。久之，沿孔壁形成一条纵向沟槽，形如机械轮上的键槽。

键槽机构往往产生在不太坚硬的岩层中，太硬的岩层不宜被磨刮成沟槽。太软的岩层钻进速度快，也不易形成牢固的“键槽”。已形成“键槽”的钻孔，在提钻时钻杆受拉，呈纵向伸直，就自然嵌进槽中，当粗径提到“键槽”下端，就受阻呈拉紧状态。如果“键槽”深而牢固，即造成卡钻。

2.3 岩粉悬桥造成卡钻

孔身不规整，孔径大小变化悬殊，形成岩粉悬桥，当冲洗液携带岩粉上升时，一旦达到孔径变大的部分，由于钻孔大面积突然变大，流速立即降低，一部分冲洗液还会形成涡流，于是岩粉逐渐沉积，形成悬桥，造成钻具卡阻。

2.4 套管偏斜造成卡钻

套管柱偏斜，管鞋突出 用套管护壁时，套管没有下直、下正，或没有下到基岩硬盘，或下套管换径后孔身弯曲，使得套管鞋突出于孔底，钻具提升时就会受阻。特别时钻具带有取粉管时，取粉管顶部往往被套管鞋挂住。如果组昂于粗径连接得不同心，更会加重上述情况的发生.

2.5 物体落入孔内造成卡钻

小物件落入孔内，由于操作不慎，粗心大意，将卡盘扳手、活动扳手等小工具、小物件掉落孔内，卡在组昂与异径接头连接处，使钻具受到卡阻。

3 钻探工程孔内事故安全对策

3.1 保持孔内清洁

孔内岩粉、钻粉过多，超过0.3m时，必须专门捞取。钻进时，一般应等冲洗液返回孔口后（漏水孔除外），方可开车钻进。钻进中水泵工作不正常，应停钻检修。检修前应将钻具提到安全孔段，以防钻具挤夹和陷埋。

使用泥浆时，应做好净化工作。钻进中产生的岩粉粒度大或有岩屑时，应带取粉管。钻进裂隙发育、掉块的岩层时，在钻具结构上应注意以下几点：①在钻入裂隙严重的地层以后，应尽可能的加长粗径钻具，时粗径保持在严重裂隙层的上部，以减少因掉块而卡钻的可能性。钻穿该层后，可采用水泥胶结或下套管等方法固壁；②钻进有掉块可能性的岩层时，应在粗径钻具上部采用铣刀式异径接头。带取粉管时要用上端马蹄形的取粉管；不带取粉管钻进时，禁止使用取粉管接头；③在取粉管上部反刃反扣硬质合金钻头。在发生掉块时，可向上反扫，将掉块扫掉。

3.2 保持孔壁稳定

在松软坍塌、掉块、裂隙发育、容易产生滑移和错动的岩层中钻进时，需千方百计地采用比重较大、粘度较高、失水量小、含沙量低的泥浆冲洗。经常保持泥浆的良好造壁性能，以维持孔壁的完整。钻具提出孔外时，孔内应注满泥浆，保持对孔壁有一定的液柱压力。

冲洗液流速不应过高，以防计息冲刷作用冲垮松软的孔壁。钻具的转数要适当降低，以减轻钻杆对孔壁的震击。在坍塌、掉块严重的情况下，可采用粘土球固壁、灌水泥、下套管、高分子聚合物护孔等方法，保持孔壁稳定。选择合适的钻进方法，采用合理的钻头结构和钻进参数，从生产管理和技术措施各方面保证尽快穿过复杂孔段。

3.3 孔内事故处理

用丝锥打捞，是借助自身硬度大的丝扣，对孔内钻具的断头重新套扣，并与其接合而打捞上来。在一般情况下，用正丝钻杆和正丝锥打捞折断或脱落事故钻具。在处理卡钻、夹钻、埋钻、烧钻等引起的折断和脱落时，如果事故钻具提升阻力很大，不易提拔时，应采用反丝钻杆和反丝丝锥捞取。

发生卡钻、埋钻、夹钻等事故时，都要先用升降机提拉。如果事故较复杂，提拉阻力较大时，在设备负荷允许的情况下，可用双绳或三绳复式滑轮系统强力提拉。

事故钻具在孔内某孔段遇阻，超出这孔段就不能提升或下降，但钻具能够回转或上下活动。遇此情况，可开车回转钻具，向上或向下扫，把挤夹物扫碎或挤入孔壁，使事故钻具能够顺利提升或下降。

用千斤顶起拔事故钻具。千斤顶起拔的能力比升降机大得多。适用于阻力较大的卡钻、挤夹钻和烧钻事故。

使用专门的千斤顶向上顶，把孔内挤夹的钻具引拨上来。起重机的引拨力量，比升降机的提升能力要大得多。有时轻微烧钻或挤夹事故都可以通过引拨得到解除。起重机一般使用75--150吨液压起重机或100吨螺旋起重机。在使用起重机引拨时，要控制好引拨的力量。操作中，引拨力不要过大，引拨也不要过急，引拨力要缓缓增加。螺旋千斤顶和油压千斤顶的主要规格见表1、表2所示。

4 钻探工程施工人员安全对策

全体进入施工现场的人员都要穿劳保鞋、戴安全帽、工作手套，阳光强烈时，面向太阳施工的操作人员佩戴太阳镜，以避免由于阳光刺眼，没有看清机具或其它人员的工作状态而造成事故。安全帽按规定将帽带系紧，以防井架掉物被砸伤，劳保鞋系紧鞋带，以免作业中被鞋带绊倒。

在施工中机长应随时注意机具是否有异常声音或气味，发现异常立即停止作业，及时解决问题。 所有施工人员在施工中精力集中，随时注意周围有无异常，一旦发生异常应当机立断，停止作业，并采取恰当方式予以处置。

在做动力触探和标准贯入试验时，钻机司钻与扶钻杆工人要密切配合，试验未结束，任何人不得触摸落锤垫位置。 在换接钢丝时，所有手握钢丝绳的人员不得将钢丝绳在手掌间缠绕，以防手指被绞断。 运输钻探中采取的水样、土试样要轻拿轻放，不得摔、磕水样、土试样。

5 结束语

综上所述，对于孔内事故还是以预防为主。在钻进过程中随时了解地层的地质情况，根据不同的岩层选择合适的钻头、配置适应于这种岩层的钻井泥浆、调节合理的钻压、转速、冲洗液量。另一方面应加强对人员的培训，从管理、技术等方面采取预防措施，这样就可以减少事故发生了。总之，处理事故时一定要考虑前因后果.要勇于探索、敢于实践、不断总结经验。既要大胆又要细心，既要稳准又要果断，使事故得到及时的解决，钻进得以正常地进行。

参考文献

[1]王京庆.钻探工程孔内事故的危害及预防.劳动保护.2006（1）.

[2]王风华.岩溶地区桥基勘察钻探事故的处理方法.资源环境与工程.2006（3）.

[3]霍峰森.一次特殊的钻探孔内事故分析与处理.探矿工程：岩土钻掘工程.2005（1）.

[4]王伟，赵德贵，刘强，王聪.岩心钻探作业安全规范化管理初探.地质与勘探.2009（5）.