岩芯钻探常见事故的处理和预防技术手册
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2020年 5月上 世界有色金属235岩芯钻探复杂孔内事故处理技术张劲松,王 亮(中南勘察基础工程有限公司,湖北 武汉 430081)摘 要:绳索取芯钻探施工出现孔内事故虽然是一种常见的现象,但两次跑钻造成的孔内事故则是较为复杂的孔内事故,且事故的处理较为复杂,处理不好可能造成废孔,而经过正确的分析,采取合理的方案,通过分阶段采用一种组合式的方案解决了孔内事故,为类似钻探事故提供参考。
关键词:跑钻;照相工艺;薄壁合金钻头;丝锥;反丝钻杆中图分类号:P634.8 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2020)09-0235-3Accident treatment Technology of Complex borehole in Core drillingZHANG Jin-song, WANG Liang(Central South Exploration Foundation Engineering Co. , Ltd., Wuhan 430081,China)Absrtact: Although there are many accidents in the hole in the construction of rope coring drilling,the accidents in the hole caused by the two running drills are more complicated in the hole,and the treatment of the accident is more complex,which may cause waste hole,but after correct analysis,a reasonable squarecase is adopted,and a combined scheme is adopted in stages to solve the accident in the hole. To provide reference for similar drilling accidents.Keywords: running drill; photographic process; thin-walled alloy dyill bits ; taps; reverse thread drill pipes1 工程概况程潮铁矿由于矿区未进行过系统的水文地质勘察,通过随矿体勘探一起进行的水文地质勘察工作,只基本查明矿体及周围一定区域的水文地质条件,对掌握矿体开采疏排地下水影响区域内的水文地质条件留有疑点;且经过几十年的采矿工程活动,矿区原始水文地质条件已发生很大的改变,近来井下涌水量增大明显,来源不清、-500m 水平掘进时突水,给矿山的生产安全带来了潜在危险。
第六讲钻探孔内事故的预防及处理一、概述1、孔内事故的概念由于各种原因造成孔内故障,使钻进不能正常进行或中断,叫做孔内事故。
2、孔内事故的分类孔内事故按其性质与特点可作如下分类:①钻具故障(钻具断脱、卡钻、埋钻、烧钻、钻头非正常损耗);②孔壁故障(岩石压力不平衡:孔壁塌陷、孔壁崩落;地层压力不平衡:冲洗液漏失、涌水或井喷;孔径异常:钻孔超径、钻孔缩径);③质量故障(岩心采取质量低、钻孔弯曲超差);④其它故障(岩心堵塞或脱落、落入工具物件、套管事故)。
3、孔内事故的危害钻探工艺的直接目标就是优质、高效、低耗、安全地进行钻探施工,而孔内事故不仅是安全问题,对质量、效率、成本都造成重大影响。
事故的多发与处理不当,除严重影响劳动效率和地质工作效益外,还会增加劳动负担,降低劳动收入,从而影响工人的劳动积极性,形成恶性循环,进而影响机台的全面工作.二、孔内事故的原因(一)卡钻.卡钻是最常见的孔内事故,造成卡钻的原因及形式有:1、孔壁不稳定造成卡钻:孔壁崩落(掉块)卡钻、探头石(活石)卡钻、岩层滑移、错动卡钻;2、缩径卡钻;3、磨料卡钻:投砂过多或水量过少、水量忽大忽小或水泵故障、随钢粒与钻头磨耗,钻孔直径减小,此时改水不当或中途补砂易卡钻;一次投砂钻进时间长,孔径上大下小,下一回次初期产生卡钻且常发生在扫孔期间。
4、钻进方法互换时易发生卡钻:不同钻进方法对孔壁的扩大程度不一,而孔径的变化常常是造成卡钻的空间条件。
如钢粒换合金钻进,孔内钢粒未捞净;合金换钢粒钻进,纲粒钻进孔段未超过粗径钻具长度时;合金、钢粒换金刚石钻进、孔内钢粒及碎合金未捞净时,均易发生卡钻;5、孔壁及岩心直接挤夹钻头:硬合金及金刚石钻进,内外环状间隙较小,当钻进时间过长、环隙缩小较多或钻头不排队轮换使用,金刚石扩孔器与钻头配合不好,扫孔过快或跑钻时,均易发生孔壁及岩心对钻头的直接挤夹,岩石愈坚硬致密,挤夹程度愈严重;6、键槽卡钻:钻头急剧弯曲处的上帮在钻杆柱拉力段的回转、拍击及起下钻时的纵向摩擦下形成纵向沟槽,称作“键槽”,发展到一定程度时能对粗径钻具及锁接头产生阻卡;7、“悬桥”卡钻:在孔径突然增大(溶洞、超径、换径)处,冲洗液上返速度降低并产生涡流,使岩粉沉积而形成“砂桥”,能对粗径钻具或锁接头产生阻卡;8、糊钻及泥皮粘附卡钻:糊钻既泥包钻具,是岩粉和岩泥包糊钻具,发展到一定程度时使钻具被卡;在高渗透地层中,当泥浆静切力高、泥皮厚而粘滞性大时则易发生泥皮粘附卡钻。
・测量与勘探・岩土工程钻探常见的事故及处理方法王建杰梁俊勋(珠江水利委员会勘测设计研究院南宁分院 南宁 530003) (广西南宁勘测院 南宁 530012)引言随着城市建设的日新月异,高层建筑象雨后春笋,层出不穷,对作为岩土工程勘察主要手段的工程钻探也提出了更高的要求,如钻探深度增大,钻孔中作原位测试的项目增多等。
在钻探施工过程中,由于种种原因,经常会发生各种钻探事故(包括人为和自然事故),并且随着钻探深度的增大,处理这些事故的难度亦增大。
另一方面处理这些钻探事故,不但要占用大量的生产时间,降低生产效率,耽误工期,而且耗费材料,增大了生产成本,降低了经济效益。
所以如何防止和减少钻探事故,是摆在我们广大勘察工作者面前的一个重要课题。
笔者根据自己的生产实践,对在广西南宁市区岩土工程钻探常见的事故及处理方法作初浅的总结,供广大勘察工作者借鉴。
1 钻探中常见的事故及处理方法1.1 难下套管在巨厚层的可塑~软塑状的粘性土钻探时,土层易缩孔,需要跟管钻进,但因其粘性大,与管壁的摩擦力大,难以下套管,以致无法钻进。
其处理方法:先把难下的套管夹紧,再用2个千斤顶慢慢把套管顶起,在孔壁间注水,以减少阻力,利用卷扬机反复拉动套管,并继续在孔壁间注水,最大限度地降低管壁与土层间的摩擦力。
在感觉到利用套管自重便能下到孔底时,再继续跟管钻进,在钻进中应经常在孔壁间注水,并来回提动套管,使套管始终保持“松”的状态。
例如某工程,场地位于广西南宁市邕江Ⅰ级阶地上,粘性土层深度在7m~23m,厚16m。
钻进中当套管下至15m深时,已极难下套管,被迫用吊锤锤击套管,下至18.5m时,无法再下套管,用链钳扭动旋转套管,在套管被扭扁的情况下,亦丝毫不动,套管被“卡”死,可见管壁与土层间的摩擦力非常大,已不能继续钻进,这时钻探时间已耗时5天,且工人们也精疲力尽。
利用上述方法进行处理后,很快就把该土层钻穿,在其它钻孔的施工中,当钻至该土层时,均利用上述方法钻进,结果施工顺利,钻探时间只用2天便钻穿该土层,效率提高1倍多,工人劳动强度亦大大降低。
岩土工程钻探常见的事故及处理方法印志涛摘要:随着岩土工程钻探条件的不断变化,对其常见事故的处理提出了新的要求,因此有必要对其相关课题展开深入研究与探讨,以期用以指导相关工作的开展与实践。
基于此,本文从概述钻探事故发生的原因及判断着手本课题的研究。
关键词:岩土工程;钻探;事故;处理在钻探工作中,由于地层、钻探设备、钻探人员的操作水平,工作责任心等原因,会经常发生孔内事故。
其结果直接导致大量的人力,物力,时间的浪费,如果处理不当还会损坏机械设备,造成人身事故,给我们带来极大损失。
1钻探事故发生的原因及判断1.1钻探事故发生的原因针对孔内事故而言,其事故的发生主要有自然因素和人为因素,而自然因素是因地质条件等客观因素而导致的事故。
针对客观因素,我们不可能事先掌握可能发生的事故,或者即便事先有所掌握和了解,并采取了相应措施,也难以有效避免事故的发生。
自然因素主要有以下几点:一是因地质条件复杂而引发。
二是在进行钻探中出现流沙、岩层裂隙和漏水迹象,均会导致钻孔坍塌。
三是在绿泥石或者高岭土等呈现塑性的岩石当中,倘若出现进水等情况,都会使得钻孔直径缩小,从而导致孔内事故出现。
人为因素所讲的是与人相关的事故,指事故出现是由于操作人员没有依照规章制度进行操作,同时没有根据具体的生产情况采取有效措施。
人为因素主要有以下 4 点:一是由于钻探设备的不合格,管材质量不过关,或者使用过度、磨损程度较为严重,也会导致孔内事故的增加。
二是钻探操作人员违章作业,如没有仔细对孔的各个部位运转情况进行有效检查和监测,也会导致难以挽回或较为严重的事故发生。
三是在现场操作时,各个管理环节较为松懈或薄弱,增加了孔内事故的发生概率。
四是由于操作人员在操作时技术不熟练、不细心,缺乏责任心而导致孔内出现问题,而问题出现后又束手无策,导致原本能够预防的问题演变成为事故。
1.2孔内事故的判断(1)孔内发生意外之前均会存在一定的前兆。
比如当开展钻进的时候,出现不能进尺、转具旋转性能猛然降低、称重质量降低等情况时,均是断脱钻具的前兆。
管理及其他M anagement and other 矿山地质钻探施工中处理孔内事故对策及方法闻 义摘要:由于矿山地质环境的复杂性以及其它诸多外界因素的影响,在钻探施工中各种施工事故时有发生。
在钻探过程中,出现了很多类似卡钻、钻具断裂、埋钻等孔内安全事故。
尽管这类事故并没有危害到建筑工人的生命安全,但是会对工程机械造成一定伤害,因此,对矿山孔内安全事故的治理措施与方法进行深入探讨,对于推动矿山钻探施工安全生产与快速发展,有着十分重要的意义。
关键词:矿山钻探;地质钻探;孔内事故;预防与处理在进行矿山地质岩芯钻探过程中,各种类型的孔内事故无法避免。
为了有效地防止和解决各种孔内安全事故,本文总结了井下常见的孔内事故的处理方法和对策,并根据多年工作实践,提出了相应的防治措施。
1 矿山地质钻探施工中孔内事故发生的原因在对矿山地质岩心进行钻探作业时会不可避免的发生各类孔内事故。
主要有以下几种情况:一是钻具的脱落,例如连接螺纹、钻头、钻杆、岩心管等;二是钻具埋卡,当岩层坍塌时,因尘土沉积,造成钻探液不畅或孔径减小,造成卡钻、埋钻、烧钻等事故;三是套管故障,套管有起拔困难、磨损、脱落等问题;四是钻进时,钻孔的实际运动轨迹顶角、方位角与设计不符,超过了规定的容许偏差;五是由于钻探液不畅或钻探泄漏造成的井喷。
造成孔内事故的原因很多,但最直接的原因是复杂的地质情况。
根据统计,在当前的孔内事故中,大约80%是由复杂的地质情况引起的。
但在钻探过程中,当遇到具有高塑性的土层或岩层时,若发生渗流,则会使钻孔变小,进而导致井下发生严重的钻孔事故。
2 孔内事故有效的处理方法(1)捞。
利用不同种类的工具,将在事故中掉落或断裂的钻具打捞上来。
通常情况下,使用螺钉或打捞钩后,要用吊车将其从孔洞中拉出来。
(2)提。
充分利用吊车或双轮滑车,将事故钻具从井中拖出,并采用吊重的方法。
(3)扫。
钻具不能进行提拉作业时,应采取掉头、向下的方法,在活动段范围内驾车转动,使钻具连续移动,并用碾压材料来解决问题。
Serial N o.350O ctober .2000 矿 业 快 报EXPR ESS I N FORM A T I ONO F M I N I N G I NDU STR Y 总第350期2000年10月第20期王海军,舞阳矿业公司,462500河南省舞阳市。
岩心钻探孔内事故分析处理及预防王海军 文启富(安钢舞阳矿业公司) 摘 要 通过对几个钻探孔内典型事故实例从发生至处理的全过程深入分析,认为其发生多与人为因素有关,并有明显预兆,不易处理,危害性大;根据生产实践提出了一系列的预防措施,可以大大减少事故发生,甚至完全避免某类事故的发生。
有效提高钻探效率,降低生产勘探成本。
关键词 岩心钻孔 孔内事故 处理1 前言岩心钻探是铁古坑露天铁矿勘探的主要手段。
钻探过程中孔内事故多,延误施工期限,严重时还要报废钻探工作量和管材;如果处理不当,还会损坏机械设备,造成人身事故等。
2 事故原因及处理方法孔内事故常见的有钻具折断、卡钻、夹钻、埋钻、烧钻以及套管事故等,其主要原因如下。
211事故原因(1)地质条件复杂。
如,如岩层裂隙或节理发育、流沙、漏水等会使钻孔坍塌、掉块和出现探头石;高岭土、绿泥石等塑性岩石常遇水膨胀而使钻孔缩径。
(2)钻探设备有毛病。
管材质量不好,使用过度,严重磨损,强度减弱。
(3)钻探操作人员违章作业。
不细心观察孔上下各部分的运转情况,由此原因产生的事故比较多、较复杂和严重。
(4)现场技术管理薄弱,助长事故的发生。
(5)钻探操作人员操作技术不熟炼,技术措施不当。
没有预见性或遇事束手无策,对本来可以解决的问题不能解决而引起孔内事故。
212处理事矿的一般方法孔内事故一经发生首先,机上余尺要量准确,孔内情况要清楚,要详细记录当时的各种有关情况;其次,认真分析找出原因,提出合理处理方案。
具体方法是从安全、易行、见效快的方法入手,尽快落实方案,作业的动作要快、稳、准,以避免恶化,还要随时根据变化的情况修正处理方案。
1岩心钻探烧钻事故发生之前的征兆分析第一,在较松软岩层钻进操作的时候钻进速度十分缓慢,在较坚硬岩层中很难完成钻进操作。
第二,伴随岩心钻探烧钻操作的进行,钻具孔底负荷也会不断增大,随着负荷增加的还有钻机动力和扭矩。
在钻机扭力表扭矩增大的情况下,驱动机钻机柴油机声音和电流表示数较平时工作时较大。
第三,在冲洗液循环管路发生堵塞之后,孔口冲洗液的出流量就会减少,与之相关的泥沙浆泵泵压也会增大,在泵压负荷增大时候驱动泥浆泵的柴油机声音和平时工作的声音就会出现差距。
在夜间工作的时候如果照明发动机和泥浆泵共同运作,伴随电压的变压照明设施也会变得不稳定。
第四,在钻杆出现泄漏或者吸水管不吸水的时候泥浆泵的负荷不会出现明显的变化,驱动泥浆泵柴油机也不会出现异常。
但是伴随烧钻工作的深入进行,钻机扭力表的扭矩也会不断增大,驱动钻机柴油机声音发生变化,排气孔出现严重的冒烟现象。
(图1)2烧钻事故的危害烧钻是指在具体的钻探过程中,由于施工作业人员操作失误、孔内地层复杂等因素的影响,而使钻头因温度过高而出现烧毁的问题,并最终导致无法继续正常钻进。
一旦出现烧钻问题就会致使钻头损毁,施工成本增加;甚至还会导致钻头胎体熔化,使其与岩粉、残留岩心烧结起来,或是与岩心管一同烧毁的恶性事故的产生,并最终导致钻孔报废无法使用。
另外,恶性烧钻还会引发卡钻事故,甚至导致钻杆折断。
所以,烧钻也是金刚石钻进作业极易出现的事故,因此,需要采取积极有效的措施加以预防。
一般来讲,烧钻事故并不是单纯的突发性事件,而是有着一定规律的事故。
在烧钻事故发生前,各种地层条件、施工工艺以及钻探设备等均有出现有着与之相应的工况征兆。
在具体的钻进时,一旦钻头在这一过程中出现烧钻事故,不仅会对其工作效率造成影响,而且还会致使施工周期受到影响而延长,甚至还可能会导致钻孔报废和材料损失,进而使工程整体施工成本增加,严重的还有可能会导致钻探设备损坏与人员伤亡。
(图2)———————————————————————作者简介:邹润(1986-),男,辽宁东港人,工程师,本科,研究方向为地质岩芯钻探、地质钻探工程。
15孔内事故的分类和预防处理15.1 孔内事故分类151..1卡、埋、烧钻事故孔内钻具由于卡阻、塌埋、烧结、吸附而无法回转或提动。
15.1.2钻具事故孔内钻具折断、脱扣、坠落等。
15.1.3套管事故套管整体下滑、中间断开、管壁损坏等。
15.1.4 落物事故孔内掉入钻头、工具等坚硬小物件。
15.2预防孔内事故的基本要求15.2.1 加强机台生产技术管理,增强工作人员责任心,认真执行各项规章制度,严格遵守施工设计和操作规程,杜绝违章作业。
15.2.2全面了解工区环境与地质情况,制定孔内事故防治预案。
15.2.3注意设备、钻具、机具、仪表的检查维护,确保运行正常、工作可靠。
15.2.4注重冲洗液性能的调配和维护。
15.2.5在深孔或复杂地层施工应制定专门的安全技术措施。
15.2.6采用高效钻进技术快速通过不稳定地层;或应用绳索取心、双壁反循环等先进钻进技术进行满眼钻进随钻护壁,减少事故发生。
15.3处理孔内事故的基本要求15.3.1 处理事故应按照先简易、后复杂的步骤进行,依序为:a)第一步从提、打、震、捞、冲、抓、吸、粘、窜、顶等较简单易行的方法中选取;b)第二步用反、套、切、钩等方法;c)第三步用剥、穿、扫、泡等方法;d)第四步用绕、炸等方法。
15.3.2钻探现场应配备丝锥、千斤顶、吊锤、导向器、磨孔钻头和削铁钻头等事故处理工具。
事故多发地区还应备有反丝钻杆、捞矛、打捞钩、反管器、震动器和磁力打捞器等专用处理工具,并妥善保管。
15.3.3事故发生后,应查清并详细记录事故发生的孔深,机上余尺,事故钻具的位置、规格类型和数量,并根据事故钻具损坏情况,正确分析判断孔内情况,采取相应的处理措施。
15.3.4在遇到孔壁不稳定、不能连续排除事故时,应先用优质泥浆护孔,保持孔壁稳定后再处理事故,防止孔内事故复杂化。
夫15.3.5用升降机提拉孔内事故钻具前,应对钻塔、钻机固定螺丝和提升系统进行全面检查。
15.3.6用钻机油缸和升降机同时顶拉事故钻具时,先以油缸最大额定上顶力将钻具顶紧,再用升降机提拉。
阐述岩心钻探孔内事故处理措施1、前言随着岩心钻探工程的不断深入,孔内事故的發生成为提高生产效率的最大障碍因素。
目前,孔内事故还没有一个明确的定义,一般在钻探工程当中,将发生在孔内的、影响孔内钻探正常进行的各种故障统称为孔内事故。
[1]常见的岩心钻探孔内事故主要有钻具折断、卡钻、埋钻、断钻、落物等多种类型,这些事故的发生虽然不会直接造成工作人员的伤亡,但是事故的发生却可能引发一系列的不良影响,从而间接地产生经济损失或人员伤亡等问题。
鉴于此,加强对于岩心钻探孔内事故的处理以及采取预防措施,具有非常重要的现实意义。
2、岩心钻探孔内事故发生的原因及其处理方法目前,在我国的石油、地质、煤炭以及建筑等行业当中还存在着岩心钻探工程的施工,并且普遍存在着孔内事故。
一般来说,由于岩心钻探孔内的情况比较复杂,因此造成孔内事故发生的原因有很多,据统计,在孔内事故中发生率最高的是卡钻和埋钻的事故,并直接导致断杆现象的发生。
对于卡钻和埋钻事故来说,由于处理比较复杂、难度和费用都比较高,因而面对事故的多发性,需要从根本原因入手,采取相应的处理措施,从而减少事故的损失。
2.1岩心钻探孔内事故发生的原因就常见的孔内事故而言,其发生的主要原因如下:一是复杂的地质条件。
当前,在岩心钻探过程中,地质条件是造成孔内事故发生的主要因素,比如说,在钻探时发生岩石裂缝、流沙或是漏水的现象,这些问题会直接导致钻孔的倒塌;或者在高岭土或是绿泥石等呈现塑性的岩石中,一旦发生进水现象,就会缩小钻孔的直径,从而引发孔内事故。
[2]二是应用劣质的钻探管材。
在钻探过程中,钻杆钻的使用是最频繁的,因此一旦质量不够好,就会产生严重的磨损现象,从而较小钻探的强度,长期以往,钻探工具的使用寿命大幅度减少。
三是操作人员的操作技术不当。
一般来说,导致孔内事故发生最多的情况是由钻探操作人员的违章操作而导致的,或者在钻探操作过程中不细心、不熟练,一旦发生问题便慌乱无措,导致本来很容易解决的问题演变成事故。
钻探施工孔内事故的预防和处理(最终版)第一篇:钻探施工孔内事故的预防和处理(最终版)钻探施工孔内事故的预防和处理一、事故发生的原因及处理的原则和方法1、事故发生的原因2、事故的预防3、处理事故的原则4、除事故的一般方法二、常见事故的预防与处理1、套管事故2、钻杆折断事故3、跑钻事故4、埋钻事故5、烧钻事故6、其他事故目录钻探施工孔内事故的预防和处理钻进过程中,如果对孔内情况认识不足,缺乏分析研究,未及时采取措施,或者操作不当,都有可能发生孔内事故,一般孔内事故可分为人为和天然两大类。
在思想上重点放在“防”字上,贯彻以防为主的方针。
同时,机台上必须配备打捞工具,若发生孔内事故,力求尽快排除。
一、事故发生的原因及处理的原则和方法1、事故发生的原因:孔内事故发生的原因很多,亦很复杂,但总的可归纳为以下几个方面:(1)思想麻痹大意,操作精神不集中。
(2)孔内情况不清楚,措施不力,钻进方法不当。
(3)未严格遵守操作规程,违章作业。
(4)技术不熟练,经验不足,不能正确判断和及时处理孔内变化情况。
(5)安装不符合要求:天车、立轴、孔位中心不成一条直线,基台木排列欠周正、稳固、水平。
(6)设备陈旧,管材质量差或加工不标准等。
(7)地层复杂不稳定,坍塌、掉块、漏水、涌水等。
2、事故的预防:只要思想重视,每项工作都要一丝不苟认真做好,严格遵守操作规程和各项制度,根据具体情况,采取有效的预防措施,事故是可以减少和避免的。
(1)、根据施工矿区的地质条件,合理选择钻进方法和扩孔措施。
在钻进过程中,全面掌握孔内情况,发现异常及时采取措施进行处理,不得强行钻进,班长严格执行交接班制度,对孔内情况和钻机运行状况必须交接清楚。
(2)定期组织技术业务学习,交流经验,预防事故,不断提高技术水平。
(3)加强对管材的维护管理,各种管材、接头和接箍要分类存放,暂不使用的管材要涂油防锈并堆放平整,钻杆应定期检查,发现严重弯曲、裂纹、磨损超限、均应调换,不得继续使用。
矿山钻探工程中的孔内事故处理及其预防分析摘要:为了适应日益增长的矿产资源需求,矿山地质钻探技术也在不断改进和发展。
但是,由于地质情况的复杂性和其他因素的影响,在钻探工程中发生的孔内施工事故一直居高不下。
孔内事故种类繁多,如卡钻、钻具断裂、埋入钻等。
此类事故虽然不会危及工人的生命安全,但是会对设备造成损害。
因此,在钻探作业中,开展孔内安全事故的处理预防措施,对于推动采矿行业安全生产和快速发展具有十分重要的意义。
关键词:矿山钻探工程;孔内事故;处理方法引言在进行矿山地质岩芯谈谈过程中,各种类型的钻孔事故是无法避免的。
这不但会对钻探工程的整体进度产生负面影响,而且会对设备产生损害,进而提高工程造价,甚至会影响到钻探工程施工的经济效益。
1.岩心钻探作业时发生孔内事故的原因孔内事故是影响岩心钻探作业有序进行的重要原因之一。
导致孔内事故的因素较多,但复杂的地质条件却是最为直接的因素。
据统计,目前约有80%的孔内事故是由于地质条件的复杂性而导致的。
例如在进行钻探作业时遇到漏水或流沙等意外情况便会造成钻孔坍塌;而在钻进过程中遇到塑性较高的土层或岩石层时,如出现进水就会造成钻孔缩小,从而引发严重的孔内事故。
不合格的施工材料同样会导致严重的孔内事故。
2.孔内事故处理方法2.1.捞通过对各种类型的打捞勾或者矢锥等工具的应用,将事故发生过程中脱落或者折断的钻具捞取出来。
在一般的情况下,在应用丝锥或者打捞勾捞住之后需要用升降机将其提出孔口。
如果钻杆的断头不齐或者断头位置过薄,断头的内沿被一些杂物堵塞,断头壁裂相对较长的时候一般是用母锤进行打捞。
2.2.提使用提的方法是充分利用升降机或者复式滑车,通过提升负荷的方式将事故钻具从孔内拉出。
通过这种方式可以有效解决夹钻、烧钻以及卡钻等事故。
该种方法对升降机或复式滑车的操作人员要求较高,在应用升降机或复式滑车提拉事故钻具时应在确保设备安全的前提下进行。
2.3.扫。
如果钻具在某一孔段发生事故后无法对其进行提拉操作,则需要对其采用回转或者下降的方式进行处理,在活动段距内开车回转,促使钻具串动,通过扫碎挤压物解除故障。
169矿山地质岩心钻探施工中事故处理与认识李 堃,周 锋,李文成(云南省有色地质局三0八队,云南 个旧 661000)摘 要:安全生产不仅关系到矿山企业的长远发展,更与广大群众的人身财产安全密切相关,监管部门必须秉持高度负责的态度审查矿山企业的安全生产情况。
在长期的安全管理实践中,矿山企业的安全生产取得了显著成效,但在钻探施工中仍不可避免的存在安全隐患,任何不规范的操作,都可能引发意外事故。
本文分析了矿山地质岩心钻探施工中的常见事故类型和处理方法,以期为采矿施工的安全管理提供参考。
关键词:矿山地质;岩心钻探;施工事故;处理;认识中图分类号:P634.8 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2023)20-0169-3Accident Handling and Understanding in Mining Geological Core Drilling ConstructionLI Kun, ZHOU Feng, LI Wen-cheng(Yunnan Nonferrous Geological Bureau 308 Team,Gejiu 661000,China)Abstract: Safety production is not only related to the long-term development of mining enterprises, but also closely related to the personal and property safety of the general public. Regulatory authorities must hold a highly responsible attitude to review the safety production situation of mining enterprises. In long-term safety management practice, mining enterprises have achieved significant results in safety production, but there are still inevitable safety hazards in drilling construction. Any non-standard operation may cause accidents. This article analyzes the common types and handling methods of accidents in mining geological core drilling construction, in order to provide reference for safety management in mining construction.Keywords: mining geology; Core drilling; Construction accidents; Processing; know收稿日期:2023-08作者简介:李堃,男,生于1986年,彝族,云南个旧人,中专,助理工程师,研究方向:钻探工程。
岩心钻探常见事故的处理和预防技术手册目录概述 (1)一、孔内事故的危害及预防事故的意义 (1)二、孔内事故的分类 (1)三、处理孔内事故的基本原则 (2)处理孔内事故的基本方法 (3)(一)捞 (3)(二)提 (6)(三)扫 (7)(四)冲 (7)(五)打 (7)(六)顶 (7)(七)反 (8)(八)炸 (11)(九)透 (12)(十)扩 (12)(十一)割 (13)(十二)劈 (15)(十三)磨 (16)埋钻事故的预防与处理 (18)一、埋钻事故的原因 (18)二、埋钻事故的预防 (19)三、埋钻事故的处理 (19)烧钻事故的预防与处理 (20)一、烧钻事故的原因 (20)二、烧钻事故的征兆 (21)三、烧钻事故的预防 (21)四、烧钻事故的处理 (21)钻具挤夹、卡阻事故的预防与处理 (24)一、事故发生的原因 (24)二、事故发生前的征兆 (29)三、事故的预防 (29)四、事故的处理方法 (31)钻具折断、脱落、跑钻事故的预防与处理 (36)一、事故发生的原因 (36)二、事故的征兆 (37)三、事故的预防 (37)四、事故的处理方法 (39)其它孔内事故的预防与处理 (49)一、掉硬质合金、金刚石、胎块 (49)二、掉小工具、小物件 (52)三、掉钢丝绳、掉电缆 (54)四、套管事故 (57)概述一、孔内事故的危害及预防事故的意义在钻孔施工过程中,由于种种原因,常常发生各种孔内故障而终断正常钻进,通常把这些故障统称为孔内故障。
它首先耽误钻探进尺,推迟施工进度,影响地质材料和矿区储量报告的提交。
如果处理不当,还会报废钻探工作量和管材,使钻探成本提高,严重时,还会损坏机器设备,造成人身伤亡事故等严重后果。
孔内事故的发生,一般有主观和客观两个方面的因素。
主观因素主要指操作人员技术不熟练,技术措施不当以及违章作业等。
例如,修理水泵时,未将钻具提离孔底一定高度,就容易发生埋钻和夹钻事故;在破碎地层钻进,使用泥浆不当,会加剧钻孔坍塌、掉块而造成卡钻、埋钻事故;硬质合金换钢粒钻进,以及下套管后采用钢粒钻进时,开始如不使用旧钻头、小钢粒,不减少投砂量和水量,就会造成卡钻事故等。
所有事故的处理,必需有找到事故发生的原因。
找到事故头。
.2 井孔事故的处理(Ⅰ)井孔坍塌事故第9.2.1条当井孔发生坍塌现象时,应首先将钻具提离孔底,并尽快将全部钻具提出孔外。
第9.2.2条处理前,应先弄清坍塌的深废、位置、塌孔部位的地层、井孔内泥浆指标和淤塞情况等,查明塌孔原因,针对具体情况进行处理。
第9.2.3条当塌孔发生在井孔口时,如未安设护口管,则应立即安设;如已安设护口管但不合要求,则应提出重新按要求安设。
第9.2.4条当塌孔发生在井孔上部含水层时,应迅速下套管隔离坍塌地层,并用粘土封闭,然后清除井孔下部的坍塌物。
增大井孔内泥浆的密度和粘度后,继续钻进。
第9.2.5条当塌孔发生在井孔下部含水层时,一般可用加大泥浆密度和粘度的方法处理。
如调整泥浆指标不能排除事故,则应填入粘土,将坍塌部分全部填实。
然后加大泥浆密度,重新开孔钻进。
第9.2.6条填砾过程中,因泥浆外流过多,井孔坍塌时,可先在管外以直径50mm管子压入优质泥浆冲其坍塌物,再将钻杆活塞下入井内,并封闭井口,由上而下依次向各层滤水管上部压注泥浆,使泥浆通过滤水管从井管外流出,边冲边下,直至最下层滤水管,将坍塌物冲尽后再填砾。
(Ⅱ)卡钻事故第9.2.7条在处理冲击钻进卡钻事故时应注意下列事项:一、上卡不得强提,可将钢丝绳稍松,将钻具下放活动,待卡钻部位松动后,再轻轻上提。
二、下卡不得强提或反打,可将钢丝绳绷紧,用力摇晃,再上提解卡。
处理无效时,可再用多轮滑车、千斤顶或杠杆等方法上提进行处理。
三、因岩石块、杂物坠落等引起的其它卡钻,不得强提钻具,应设法使钻具向井孔下部移动,使钻头离开坠落的岩石块或杂物,再慢慢提升钻具,解除事故。
如因石块卡于钻具周围而不能移动钻具时,可用爆破法炸碎石块,消除提钻障碍。
四、因缩孔发生卡钻时,可用向上低冲程反冲,边冲边提。
第9.2.8条在处理回转钻进卡钻事故时应注意下列事项:一、松散地层钻进形成“螺旋体”井壁而造成的上卡,应先迫使钻具降至井孔钻进原来位置,然后回转钻具,边转边提,直到将钻具提出;因缩孔造成卡钻时,可采用反钻方法处理。
岩心钻探常见事故的处理和预防技术手册目录概述 (1)一、孔内事故的危害及预防事故的意义 (1)二、孔内事故的分类 (1)三、处理孔内事故的基本原则 (2)处理孔内事故的基本方法 (3)(一)捞 (3)(二)提 (6)(三)扫 (7)(四)冲 (7)(五)打 (7)(六)顶 (7)(七)反 (8)(八)炸 (11)(九)透 (12)(十)扩 (12)(十一)割 (13)(十二)劈 (15)(十三)磨 (16)埋钻事故的预防与处理 (18)一、埋钻事故的原因 (18)二、埋钻事故的预防 (19)三、埋钻事故的处理 (19)烧钻事故的预防与处理 (20)一、烧钻事故的原因 (20)二、烧钻事故的征兆 (21)三、烧钻事故的预防 (21)四、烧钻事故的处理 (21)钻具挤夹、卡阻事故的预防与处理 (24)一、事故发生的原因 (24)二、事故发生前的征兆 (29)三、事故的预防 (29)四、事故的处理方法 (31)钻具折断、脱落、跑钻事故的预防与处理 (36)一、事故发生的原因 (36)二、事故的征兆 (37)三、事故的预防 (37)四、事故的处理方法 (39)其它孔内事故的预防与处理 (49)一、掉硬质合金、金刚石、胎块 (49)二、掉小工具、小物件 (52)三、掉钢丝绳、掉电缆 (54)四、套管事故 (57)概述一、孔内事故的危害及预防事故的意义在钻孔施工过程中,由于种种原因,常常发生各种孔内故障而终断正常钻进,通常把这些故障统称为孔内故障。
它首先耽误钻探进尺,推迟施工进度,影响地质材料和矿区储量报告的提交。
如果处理不当,还会报废钻探工作量和管材,使钻探成本提高,严重时,还会损坏机器设备,造成人身伤亡事故等严重后果。
孔内事故的发生,一般有主观和客观两个方面的因素。
主观因素主要指操作人员技术不熟练,技术措施不当以及违章作业等。
例如,修理水泵时,未将钻具提离孔底一定高度,就容易发生埋钻和夹钻事故;在破碎地层钻进,使用泥浆不当,会加剧钻孔坍塌、掉块而造成卡钻、埋钻事故;硬质合金换钢粒钻进,以及下套管后采用钢粒钻进时,开始如不使用旧钻头、小钢粒,不减少投砂量和水量,就会造成卡钻事故等。
客观因素主要指地质条件复杂和设备、管材质量不好等。
例如,岩石节理裂隙发育、流砂、涌水等情况,会使钻孔坍塌、掉块和出现探头石;高岭土、绿泥石等塑性岩石常常遇水膨胀而使钻孔缩径;钻探设备、管材质量不好,也常常容易造成孔内事故。
孔内事故是提高钻进效率,保证工程质量、安全生产和降低钻探成本的大敌。
我们钻探工作者与孔内事故作斗争,应积极采取以“预防为主,处理为辅”的方针,把事故杜绝于发生之前。
实践证明,只要思想重视,严格遵守操作规程和采取有效的预防措施,就能把孔内事故发生率降至最低,甚至完全杜绝孔内事故。
二、孔内事故的分类孔内事故可分人为的和自然的两类,实际上,绝大多数事故的发生都与人为因素有关,纯自然事故是比较少见的。
人为事故,指事故发生的主要原因是操作者没有严格按钻探操作规程作业,没有根据生产的具体情况采取相应的技术措施而造成的事故。
如:钻具折断、烧钻、岩粉埋钻等事故,都属于人为的。
自然事故,主要指有地质条件等客观因素而造成的事故。
这种客观因素,或者是我们事先无法掌握,或者即使我们事先掌握了,采取的相应措施很难收效而难以避免事故。
如:严重孔壁坍塌引起的埋钻事故;严重破碎地层引起的掉块挤夹事故等,都属于自然事故。
根据孔内事故发生的具体原因及现象,可分为如下几种类型。
1.埋钻事故;2.烧钻事故;3.挤夹、卡钻事故;4.钻具折断、脱落和跑钻事故;5.工具、物件落入事故;6.套管事故。
三、处理孔内事故的基本原则孔内事故发生在钻孔中,眼睛不能直接观察,手又不能直接接触,只能靠间接标志去判断事故的情况,靠专用工具去处理孔内事故。
如果判断准确,选用的方法合适,处理工具恰当,则很快即可排除而恢复正常生产。
否则,处理不当,可能出现双重事故,使事故进一步恶化。
因此,掌握好处理孔内事故的基本原则使十分重要的。
1.事故发生后,要弄清以下几个情况:(1)事故部位要清事故发生后,要根据机上余尺或提出来的断头钻具,精确计算事故部位的孔深,确定打捞钻具的长度。
(2)事故头要清根据提出孔外的钻具和其它有关的标志,弄清事故头使钻具的哪一部分,口径多大,损坏变形的程度如何,必要时可以采用打印法查明,以确定处理方法和打捞工具。
(3)孔内情况要清弄清发生事故钻具的结构(规格、种类、数量),钻孔结构,孔内岩石性质,孔壁稳定程度,岩粉和钻粉多少,有无暗管和其它残留物,以及事故发生过程和起初的征兆(如冲洗液循环情况、钻具回转阻力,动力机声音变化、操作者的感觉等),这些都是判断事故情节和确定处理方法及步骤的重要依据。
2.处理事故前要慎重地做好以下两项工作(1)弄清上述情况后,发动群众,发扬技术民主,开好事故分析会,认真分析研究事故发生情况、事故性质、事故原因,慎重制定事故的处理方法、步骤和安全措施。
(2)根据处理方法与步骤,慎重地选择和检查打捞工具。
3.处理事故中,要做到快、稳、准、勤(1)处理事故的方案和方法确定以后,组织工作要迅速落实,处理事故作业的动作要快,操作要稳、准,不要忙乱和蛮干。
总之,要抓紧实践,及时排除,避免事故恶化。
(2)勤了解和分析事故的实际变化情况。
在实践中验证原来所制定的方案是否正确,根据事故情节的变化,适当修改处理方案。
(3)所用打捞工具和处理中的各种情况,应立即填入报表,并准确如实交接清楚。
4.事故排除后,应详细讨论造成事故的原因,总结经验,吸取教训,以防止类似事故再度发生。
处理孔内事故的基本方法孔内事故的具体处理方法,主要依附事故的具体情况来确定。
由于事故的性质、类型、情节、以及当时各方面的条件都是各不相同的,所以,采用的处理方法也不一样。
常用的基本方法和工具,归纳起来,可以分为以下几点:(一)捞用各种类型的丝锥和捞管器打捞孔内事故钻具。
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。
丝锥分公锥和母锥两种类型。
打捞钻杆及其接头时,根据不同情况可用公锥或母锥。
打捞套管、岩心管时只能用公锥。
常用的丝锥见图8-1、8-2。
此外,还有套管公锥,如图8-3所示,其规格如下:Φ73/Φ65、Φ89/Φ65、Φ108/Φ65、Φ127/Φ65、Φ146/Φ65。
图8—1 通天公锥图8—2 通天母锥用丝锥进行打捞时,必须注意检查与事故钻具是否吻合;本身有无伤裂缺陷;连接用的钻杆和接头是否坚固,不合格者不能使用。
水压捞管器如图8-4所示,是由冲洗液的压力,推动活塞杆4向下,迫使装在其上的三块齿瓦6沿外壳3下部锥形体的滑槽5下行,并张紧在套管内壁上。
然后,上提与捞管器连接的钻杆,则椎体上行,使卡瓦可靠地卡死在套管内壁,将事故套管提捞上来。
如果提拔无效,则将钻杆下压,锥形体下行,齿瓦即可收缩,安全取出捞管器。
当岩心管脱落孔内,或是套管脱节,因岩心管或套管丝扣损坏,丝扣不能吃扣时,采用岩心管卡取器捞取更为适用。
其结构如图8-5所示。
卡取器可带卡料至卡取位置,卡取时开泵将卡料准确可靠的投放到预定位置。
打捞其它事故物件,如断脱在孔内的电缆、钢丝绳、工具等,则采用捞矛、抓筒、磁铁打捞器或其它专用打捞工具。
将在后面有关章节中叙述。
图8—3 套管公锥图8—4 水压捞管器1—活塞2—弹簧3—外壳4—活塞杆5—滑槽6—齿瓦图8—5 岩心管卡取器结构图1—特制异径接头2—钢球3—排水眼4—柱塞5—卡料6—出料孔7—弹簧8—弹簧压盖(二)提用丝锥或其它打捞工具对上事故钻具后,一般用升降机提拉,即可将事故钻具提出孔外。
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。
用升降机提拉时,用力不要过猛,要逐渐积蓄力量,在提升设备的安全负荷允许范围内,进行有效的提拉,提拉事故钻具时,有时不仅要向上提拉,当提拉到一定高度后,还可靠钻具自重向下回送,这样反复串动,决不能死拉。
发生掉块或掉物件卡钻时,事故钻具往往有一定活动距离,即可用此法将事故钻具逐渐提出孔口。
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。
(四)冲用冲洗液冲洗事故钻具上部或周围的障碍物。
当发生埋钻和夹钻事故时,如用升降机起拔无效,可用增加冲洗液量进行强力冲孔的办法排除埋挤的障碍物。
一般不太严重的埋钻和夹钻事故,经强力冲洗后,再进行起拔,即可排除。
所以发生孔内事故后,不要停止冲洗液循环,已经中断循环的应当尽可能地恢复循环。
(五)打用吊锤或震动器,冲击和震动卡钻事故钻具。
消除或减少事故钻具周围的挤压力,以使事故钻具松动或上下串动进而解卡。
此法一般用于浅孔或中深孔浅部的掉块或钢粒挤夹事故较为有效。
冲打钻具,有向上打或向下打两种。
当钻具在孔底被挤夹时,必须向上打;钻具悬空挤夹时,应向下打。
向上打时,应将钻具用升降机吊紧,以增加冲击效果。
钻探常用的吊锥有100和50kgf两种。
(六)顶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。
用千斤顶起拔时一种静力作用,顶时不要用力过猛,上顶速度不宜过快,以免事故钻具顶断而造成插钎,使事故复杂化。
因此,每顶起100~200mm,应停顿一下,缓慢地增加力量,使作用力充分传到孔底事故钻具上。
钻探常用的千斤顶有螺旋千斤顶和油压千斤顶两种。
螺旋千斤顶时利用丝杠旋转的力量强力起拔事故钻具,主要规格见表8-1。
油压千斤顶是运用油泵、油缸,利用油压起拔。
油压千斤顶具有劳动强度低,操作安全可靠,起拔力大等特点。
油压千斤顶又分为手动和机动两种,其规格见表8-2。
表8-1 螺旋千斤顶主要规格油压千斤顶主要规格表8-2以上处理事故的方法,都是力图将事故钻具完整地由孔内提出,但在某些情况下,往往很难做到一次将事故钻具完全提出钻孔,常常需要分段处理。
此时可用下述几种方法排除。
通过粗径钻具上部的反事故接头或采用反丝钻杆和反丝丝锥,将事故钻具分若干段分次从孔内反取上来。
反取了全部钻杆,就给进一步处理下部粗径钻具创造了有利条件。
如果粗径钻具上面埋挤的障碍物较多,还需用特质的导向钻具进行“冲”、“扫”,减轻对事故钻具的挤夹;尤其是反取带有取粉管和短钻杆的粗径钻具,往往阻力较大,应采取措施减少阻力。
反取孔内事故钻具,体力劳动强度大,且易发生钳把伤人。