煤田鉆探孔內事故的預防及綜合治理

【摘要】:煤田鉆探孔內事故是影響煤田地質鉆探施工經濟效益的最大因素和主要問題，其具體表現在兩個方面：一是影響鉆探工程的施工進度；二是使得鉆探成本提高。三是在孔內事故過程中,處理不當,有可能造成機械和人身事故,導致生命財產損失。因此，對于每一個煤田鉆探工作者來說，如何有效的預防、判斷和處理煤田鉆探孔內事故就顯得尤為重要。本文基于此種意義，就個人二十多年來的經歷，探討煤田鉆探孔內事故的預防、判斷以及孔內事故發生的綜合處理方法，希望能夠給行業提供一點借鑒經驗。

【關鍵詞】：孔內事故預防判斷綜合治理

中圖分類號： P634 文獻標識碼： A 文章編號：

引言

提前預防、準確判斷、正確處理孔內事故是提高煤田鉆探效益的重要保障?？變仁鹿示哂须[蔽性，在處理過程中存在很大的不可預見性，但是孔內事故并不可怕，它可防亦可治。為了避免簡單的事故轉化為復雜的事故，初級的機械事故演變為安全生產事故，我們必須在提前預防的基礎上，對孔內事故做到準確判斷、正確處理。

一、孔內事故的預防

1.完善安全管理制度

①建立完整的鉆探機械設備檔案，是安全管理的重要手段之一。做好安全狀況的最早記錄，從而來分析鉆探機械安全監測時間安排、設備狀態的第一信息；

②明確分工制度，加強監管部門的監督管理力度，操作人員的崗位制度；

③全部人員都必須熟悉并掌握整個操作流程、安全規程；

④規定每日大致檢查，每周進行大范圍檢查，并給予維修與保養；

⑤加強操作人員的交接班制度，務必保證每日正常運行工作；

⑥定期對管理者與操作人員進行考核，成績優異者，給予表揚與獎勵，反之，給予一定處罰。

2提高煤田鉆探操作者以及管理者素質

合理使用起鉆探設備，操作過程必須嚴格按正規操作流程實施，是保證煤田地質鉆探施工安全的重要環節。個人統計，現在安全事故的發生多數是因為人為因素的損害，因此提高起煤田鉆探操作者以及管理者的素質是非常重要的。管理者要對操作人員落實嚴密監工情況，管理者不僅要了解各種鉆探設備安全生產注意事項、操作要點、規范、規程和行政管理方面的知識，更要有強烈的事業心和責任感。若管理者與操作人員素質差異較大，就會嚴重影響煤田地質鉆探施工進程。因此，煤田鉆探設備操作人員與管理者都要定期參加勘探系統舉行的業務技能培訓，尤其是對鉆探機械設備方面的專業知識、安全操作流程，進行系統、有計劃地學習。同時提高鉆探設備操作人員的政治思想素質，調動他們積極工作熱情和強烈的責任心，做到眼觀六路、耳聽八方，樹立良好的風紀和職業道德風范。

3認真巡檢鉆具材料。

煤田地質鉆探施工中常使用的鉆具有普鉆和繩轉兩種。這兩種鉆具的鉆桿接頭、擴孔器、巖芯管螺絲頭和鉆頭外徑都比較大，同時也極易磨損。對于磨損過度的鉆具部件應做到早發現早更換；對于彎曲的鉆桿要及時校直；對于外徑不合格的鉆桿要避免其下入鉆孔內（在使用前各班組有專人負責進行檢查，不合格的單獨存放，及時回收）。由于在上下鉆具的過程中鉆具面臨著頻繁的安裝、拆卸，造成接頭處絲扣磨損嚴重，達不到緊固作用，檢查中一旦發現就必須更換。

4泥漿性能的調節。

煤田地質鉆探施工中常使用的泥漿有無固相泥漿和低固相化學泥漿兩種。泥漿的性能往往由粘度、失水量、比重、酸堿度、潤滑性來決定，因此在泥漿性能保持方面要特別注重。怎么樣保持泥漿性能呢？一是合理地使用聚丙烯腈(PAN)、潤滑劑、燒堿(NaOH)、聚丙烯酰胺(PAM)、植物膠、純堿(Na2CO3)、膨潤土等原料。二是Na-CMC、植物膠、潤滑劑、膨潤土的預制時間以達到24小時為宜。三是預制水解聚丙烯酰胺,聚丙烯腈需加入氫氧化鈉，水解度以30%為最佳。

二、孔內事故的判斷

1脫鉆事故---具體表現為正常鉆作業中突然不進尺, 鉆具回轉突然變輕，操作者最直接的感覺是正在運轉的設備負重感突然大大減輕，提拉時出現無勁或者拉力稱重不夠下鉆時重量的現象。

2埋鉆、燒鉆事故---具體表現為在鉆進過程中回轉阻力陡增或根本無法繼續回轉，同時伴隨發生的還有水泵壓力逐漸增大，泵量卻遞減（或是水敏性地層縮徑的情況）。

3折鉆、卡鉆事故---具體表現為在鉆進過程中,發生坍塌、掉塊、縮徑現象, 造成“憋泵”、“憋鉆”現象也突然隨之出現,引起折鉆或卡鉆事故。

三、孔內事故的綜合治理

1 鉆桿折斷

① 由于含礫石及遇水膨脹地層，在鉆進過程中，有坍塌、掉塊、縮徑現象發生，突然發生“憋泵”、“憋鉆”現象，造成折鉆事故；② 含礫石地層，礫石一般硬度較高，達8～ lO級，不加壓難以進尺，鉆壓過大導致折鉆；③ 鉆頭選用不當，鉆頭底出刃過長，鉆頭刀刃吃入巖石深度加大，以致鉆頭得到的主動扭矩無法剪切破碎巖石，導致鉆頭瞬間停止旋轉或旋轉速度不均勻，造成憋鉆，進而引發鉆桿折斷；④ 含礫石地層，在鉆進過程中，井壁對鉆桿磨損過快，特別是鉆桿在孔內的螺旋運動狀態造成的偏磨，降低了鉆桿的強度，造成折鉆。因此，在鉆進該類地層時，調整好鉆進參數：鉆壓、泥漿性能及泵量、轉速，改善鉆頭特性、調整好鉆頭刃刀的吃入深度、減少鉆進時破碎巖石的阻力，認真檢查鉆具的磨損情況，發現問題，及時更換鉆具，折鉆事故的發生就可以有效地得到控制。

2.燒鉆

在淮北煤田造成燒鉆的原因一般有以下幾種：①鉆桿、巖心管、鉆頭連接處偏磨、老化、漏水；② 水泵壓力表損壞，不能正常顯示泵壓；⑧ 泥漿中的含砂量增大，未能及時凈化泥漿，大顆粒的砂石易將水泵鋼球墊起，造成水泵不抽水；④ 操作人員失誤，如傳統的干式取煤等。因而，施工時要嚴格按操作規程實施，摒棄不科學的傳統做法。每個回次都要認真檢查鉆具；及時凈化泥漿；觀察水泵的壓力表；發現損壞及時更換，保證泥漿暢通。一旦發生燒鉆事故，先用升降機拉，再加鉆機油缸頂或用吊錘打。打吊錘要有專人指揮，吊錘上下要有打箍，上接鉆桿，掛牢提引器，拉緊鉆桿，絲扣回扣要及時扭緊。無效時，先反開后用反絲鉆桿將鉆桿反回，再透孔，割巖心管，消滅鉆頭。

3.埋鉆

當發生埋鉆事故時，先強力開泵送水，盡可能恢復沖洗液循環，同時，慢慢串動回轉鉆具，提拉事故鉆具（注意提拉事故鉆具前工程技術人員先檢查鉆塔、鉆塔的繃繩、鋼絲繩、游動滑車、天輪、升降機各部、剎車等的安全狀況，確認良好，提拉時不能超過提引系統的最大允許負荷）。用鉆機油壓系統和升降機同時頂拉事故鉆具，要先檢查鉆機有關連接螺絲，抱閘和提升系統的可靠性，先用油壓系統將鉆具頂緊，再用升降機提拉。卸載要先松升降機再回油，不能用升降機承受全部載荷，同時，要注意鉆具絲扣易松，要經常扭緊。經提升，用升降機拉、打吊錘均無效時，用油壓千斤頂頂，千斤頂底座要墊實、墊平，綁好千斤頂底座、帽及提引器。打卡瓦時要加鐵墊?？卓谒闹芤獓?，起頂要平緩，扳扭幾圈后停一段時間，再繼續扭。螺旋起重機的兩邊經絲杠頂起高度要一致，不能超過絲，一般是絲扣的2／3?；馗軙r不能用升降機吊提事故鉆具。無論是提拉還是頂打，除操作和指揮人員外，其他人員都必須撤到安全距離以外。

4巖心管、鉆頭脫落

鉆進砂、礫石層時，鉆頭、巖心管磨損就非?？?，有時一個回次下來，上鉆后，發現鉆頭和巖心管偏磨非常嚴重。加之巖心管與鉆桿連接的變徑接手處受交變應力影響，產生疲勞，極易造成巖心管、鉆頭脫落。改進治理的方法主要是：改變急劇變徑的接頭設計，使其逐漸變徑，在巖心管兩端接扣處200mm范圍內的巖心管鋼材逐漸加厚至8-10mm。另外，提鉆后，每個回次都要認真檢查鉆具，發現隱患及時對其進行修復或更換

5.卡鉆

造成卡鉆的原因一般情況是由于掉塊或鉆孔彎曲、縮徑、孔底巖石破碎且漏失嚴重等。施工時發現鉆具回轉有阻力，應立即上下活動鉆具，保持沖洗液循環，嚴禁無故停泵。鉆具在提鉆中途遇阻，不能強拉猛提，宜輕輕串動鉆具，合立軸送水開車晃動鉆具。經一般處理無效，可開動鉆機上下掃孔。仍無效時，可將鉆具下到孔底，用反絲鉆桿將上部的鉆桿反出，再下同徑鉆頭排除障礙，再打撈下部孔內的鉆具。

結語

總之，預防為主,綜合治理是應對煤田鉆探孔內事故的基本原則。要使鉆探機械正常安全的運行，不僅要提高管理人員素質與管理能力，還要培訓和不斷提高操作人員的素質，豐富全體職工鉆探機械方面的知識，制定和落實切實有效的安全生產管理制度，定期維修和保養設備，對事故對癥下藥，避免“瞎鉆探”，從而提高煤田地質鉆探施工的經濟效益。

參考文獻

【1】蘇嚴軍．地質勘探安全規程實施手冊r-M3．北京：中國地質科學出版社，2005．

【2】 全國注冊安全工程師執業資格考試輔導教材編審委員會．安全生產事故案例分析I-M 3.北京：煤炭工業出版社，2005。

作者：喬緒文男 安徽霍邱人 1965年10月生

1987年7月陜西煤炭工業學校鉆探工程專業畢業

1987年7月起至今在安徽省煤田地質局第三勘探隊工作

煤田地質鉆探工程專業工程師

25年來一直從事煤田地質鉆探工程的技術工作

注：文章內所有公式及圖表請用PDF形式查看。