淺析孔內事故的預防及處理

（安徽省地質礦產勘查局325地質隊 安徽淮北235037）

（安徽省地質礦產勘查局325地質隊 安徽淮北235037）

鉆探是一項具有高度風險的隱蔽性工程，要在鉆探過程中避免孔內事故是幾乎不可能的事情，隨著鉆孔的加深，孔內事故的預防與處理很重要。由于事故的性質，類型，情節，以及當時各方面的條件都是各不相同的，所以，采用的處理方法也不一樣。但是處理同類型事故的基本原理應該是一致的，通過對事故發生的原因進行分析、總結，可形成一系列事故預防措施及操作規程，從而在最大限度上減少孔內事故的發生，一旦發生事故，又可根據過去的成功經驗進行快速決策和作業，把事故損失降到最低。

事故的預防孔內事故事故的處理處理方法

0 緒論

孔內事故雖然不可完全避免，卻可以通過努力將發生的幾率降至最低，因此，預防二字就成為關鍵。根據施工條件，事先制定完備的預防措施及相應的規章制度，是減少事故發生的的根本。一旦發生事故應做到處亂不驚，根據預案，結合具體情況進行綜合分析研究，將預案轉化成系列方案，按部就班嚴格執行并隨時根據實施過程中發生的新情況及時調整處理方案。只要判斷正確，決策及時，措施到位，規范管理，就可以把事故所造成的損失減少到最低限度。

1 孔內事故的發生

主觀因素主要指操作人員技術不熟練，技術措施不當以及違章作業，出現事故征兆，未能及時察覺等。例如，修理設備時，未將鉆具提離孔底一定高度，就容易發生埋鉆和夾鉆事故;在破碎地層鉆進，使用泥漿不當，會加劇鉆孔坍塌，掉塊而造成卡鉆，埋鉆事故;硬質合金換鋼粒鉆進，以及下套管后采用鋼粒鉆進時，開始如不使用舊鉆頭，小鋼粒，不減少投砂量和水量，就會造成卡鉆事故等[1]。

客觀因素主要指地質條件復雜和設備，管材質量不好等。例如，巖石節理裂隙發育，遇到大溶洞和厚度較大的流砂，涌水等情況，會使鉆孔坍塌，掉塊和出現探頭石;高嶺土，綠泥石等塑性巖石常常遇水膨脹而使鉆孔縮徑;鉆探設備，管材質量不好，也常常容易造成孔內事故[2]。

無論是客觀因素或主觀因素造成的孔內事故，只要思想重視，講究科學嚴格按操作規程采取有效預防措施，防患于未然的思想出發，事故總是可以預防的，主要做好以下幾個方面：

（1）貫徹以預防為主的方針，從鉆孔一開始就抓，制定合理的鉆孔結夠。鉆進方法和護壁堵漏等各項技術措施；

（2）建立崗位責任制。交接制度。安全檢查制度。設備保養制度等。尤其是直接操作者。對每一個環節和出現的每一種事故預兆，做到心中有數，操作合理；

（3）嚴格遵守鉆探技術操作規程，制止違章作業；

（4）在不同的地質條件下，選擇鉆進方法，在鉆進過程中，一旦發現孔內事故預兆，應立即研究及時排除；

（5）認真檢查設備和鉆具的工作性能和磨損情況，發現隱患和磨損過度應及時更換或修理；

（6）密切注意發生事故的各種征兆，發現異常要及時研究解決，不能馬虎湊合；

（7）在復雜地層或深孔。特種施工的條件下，應制定專門的安全施工技術措施，以便有充分的技術手段和有利條件進行安全生產。

2 孔內事故的分類

孔內事故可分人為的和自然的兩類，實際上，絕大多數事故的發生都與人為因素有關，純自然事故是比較少見的。人為事故：指事故發生的主要原因是操作者沒有嚴格按鉆探操作規程作業，沒有根據生產的具體情況采取相應的技術措施而造成的事故。如:鉆具折斷、燒鉆、巖粉埋鉆等事故，都屬于人為的；自然事故，主要指有地質條件等客觀因素而造成的事故。這種客觀因素，或者是我們事先無法掌握，或者即使我們事先掌握了，采取的相應措施很難收效而難以避免事故。如:嚴重孔壁坍塌引起的埋鉆事故;嚴重破碎地層引起的掉塊擠夾事故等，都屬于自然事故。

根據孔內事故發生的具體原因及現象，可分為如下幾種類型。

埋鉆事故；燒鉆事故；擠夾、卡鉆事故；鉆具折斷，脫落和跑鉆事故；工具、物件落入事故；套管事故；地層事故；測井、封孔、孔斜事故等

3 處理孔內事故的基本原則

孔內事故發生在鉆孔中，眼睛不能直接觀察，手又不能直接接觸，只能靠間接標志去判斷事故的情況，靠專用工具去處理孔內事故。如果判斷準確，選用的方法合適，處理工具恰當，則很快即可排除而恢復正常生產。否則，處理不當，可能出現雙重事故，使事故進一步惡化。

因此，掌握好處理孔內事故的基本原則使十分重要的。

3.1 事故發生后，要弄清以下幾個情況

（1）事故部位要清事故發生后，要根據機上余尺或提出來的斷頭鉆具，精確計算事故部位的孔深，確定打撈鉆具的長度；

（2）事故頭要清根據提出孔外的鉆具和其它有關的標志，弄清事故頭使鉆具的哪一部分，口徑多大，損壞變形的程度如何，必要時可以采用打印法查明，以確定處理方法和打撈工具；

（3）孔內情況要清弄清發生事故鉆具的結構(規格，種類，數量)，鉆孔結構，孔內巖石性質，孔壁穩定程度，巖粉和鉆粉多少，有無暗管和其它殘留物，以及事故發生過程和起初的征兆(如沖洗液循環情況，鉆具回轉阻力，動力機聲音變化，操作者的感覺等)，這些都是判斷事故情節和確定處理方法及步驟的重要依據。

3.2 處理事故前要慎重地做好以下兩項工作

（1）弄清上述情況后，發動群眾，發揚技術民主，開好事故分析會，認真分析研究事故發生情況，慎重制定事故的處理方法，步驟和安全措施。（一般制定倆種方案以上）

（2）根據處理方法與步驟，慎重地選擇和檢查打撈工具。

3.3 處理事故中，要做到快，穩，準，勤

（1）處理事故的方案和方法確定以后，組織工作要迅速落實，處理事故作業的動作要快，操作要穩，準，不要忙亂和蠻干?？傊?，要抓緊實踐，及時排除，避免事故惡化；

（2）勤了解和分析事故的實際變化情況。在實踐中驗證原來所制定的方案是否正確，根據事故情節的變化，適當修改處理方案；

（3）所用打撈工具和處理中的各種情況，應立即填入報表，并準確如實交接清楚；

4 處理孔內事故的基本方法

孔內事故的具體處理方法，主要依附事故的具體情況來確定。由于事故的性質，類型，情節，以及當時各方面的條件都是各不相同的，所以，采用的處理方法也不一樣。一般從簡單到復雜，常用的基本方法和工具，歸納起來，可以分為以下幾點：

4.1 撈

用各種類型的絲錐和撈管器打撈孔內事故鉆具。用絲錐打撈，是借助自身硬度大的絲扣，對孔內鉆具的斷頭重新套扣，并與其接合而打撈上來。在一般情況下，用正絲鉆桿和正絲錐打撈折斷或脫落事故鉆具。在處理卡鉆，夾鉆，埋鉆，燒鉆等引起的折斷和脫落時，如果事故鉆具提升阻力很大，不易提拔時，應采用反絲鉆桿和反絲絲錐撈取。絲錐分公錐和母錐兩種類型。打撈鉆桿及其接頭時，根據不同情況可用公錐或母錐。打撈套管，巖心管時只能用公錐。用絲錐進行打撈時，必須注意檢查與事故鉆具是否吻合;本身有無傷裂缺陷;連接用的鉆桿和接頭是否堅固，不合格者不能使用。打撈其它事故物件，如斷脫在孔內的電纜，鋼絲繩，工具等，則采用撈矛，抓筒，磁鐵打撈器或其它專用打撈工具。

4.2 提

用絲錐或其它打撈工具對上事故鉆具后，一般用升降機提拉，即可將事故鉆具提出孔外。

發生卡鉆，埋鉆，夾鉆等事故時，都要先用升降機提拉。如果事故較復雜，提拉阻力較大時，在設備負荷允許的情況下，可用雙繩或三繩復式滑輪系統強力提拉。用升降機提拉時，用力不要過猛，要逐漸積蓄力量，在提升設備的安全負荷允許范圍內，進行有效的提拉，提拉事故鉆具時，有時不僅要向上提拉，當提拉到一定高度后，還可靠鉆具自重向下回送，這樣反復串動，決不能死拉。發生掉塊或掉物件卡鉆時，事故鉆具往往有一定活動距離，即可用此法將事故鉆具逐漸提出孔口。

4.3 掃

事故鉆具在孔內某孔段遇阻，超出這孔段就不能提升或下降，但鉆具能夠回轉或上下活動。遇此情況，可開車回轉鉆具，向上或向下掃，把擠夾物掃碎或擠入孔壁，使事故鉆具能夠順利提升或下降。

4.4 沖

用沖洗液沖洗事故鉆具上部或周圍的障礙物。當發生埋鉆和夾鉆事故時，如用升降機起拔無效，可用增加沖洗液量進行強力沖孔的辦法排除埋擠的障礙物。一般不太嚴重的埋鉆和夾鉆事故，經強力沖洗后，再進行起拔，即可排除。所以發生孔內事故后，不要停止沖洗液循環，已經中斷循環的應當盡可能地恢復循環。

4.5 打

用吊錘或震動器，沖擊和震動卡鉆事故鉆具。消除或減少事故鉆具周圍的擠壓力，以使事故鉆具松動或上下串動進而解卡。此法一般用于淺孔或中深孔淺部的掉塊或鋼粒擠夾事故較為有效。沖打鉆具，有向上打或向下打兩種。當鉆具在孔底被擠夾時，必須向上打；鉆具懸空擠夾時，應向下打。向上打時，應將鉆具用升降機吊緊，以增加沖擊效果。鉆探常用的吊錐有100kg和50kg兩種。

4.6 頂

用千斤頂起拔事故鉆具。千斤頂起拔的能力比升降機大得多。適用于阻力較大的卡鉆，擠夾鉆和燒鉆事故。用千斤頂起拔時一種靜力作用，頂時不要用力過猛，上頂速度不宜過快，以免事故鉆具頂斷而造成插釬，使事故復雜化。因此，每頂起100~200mm，應停頓一下，緩慢地增加力量，使作用力充分傳到孔底事故鉆具上。鉆探常用的千斤頂有螺旋千斤頂和油壓千斤頂兩種：螺旋千斤頂時利用絲杠旋轉的力量強力起拔事故鉆具；油壓千斤頂是運用油泵，油缸，利用油壓起拔。油壓千斤頂具有勞動強度低，操作安全可靠，起拔力大等特點。油壓千斤頂又分為手動和機動兩種。

以上處理事故的方法，都是力圖將事故鉆具完整地由孔內提出，但在某些情況下，往往很難做到一次將事故鉆具完全提出鉆孔，常常需要分段處理。此時可用下述幾種方法排除。

4.7 反

通過粗徑鉆具上部的反事故接頭或采用反絲鉆桿和反絲絲錐，將事故鉆具分若干段分次從孔內反取上來。反取了全部鉆桿，就給進一步處理下部粗徑鉆具創造了有利條件。如果粗徑鉆具上面埋擠的障礙物較多，還需用特質的導向鉆具進行“沖”，“掃”，減輕對事故鉆具的擠夾；尤其是反取帶有取粉管和短鉆桿的粗徑鉆具，往往阻力較大，應采取措施減少阻力[3]。

反取孔內事故鉆具，體力勞動強度大，且易發生鉗把傷人。w用棘輪式反管器或鋼絲繩反管法，以確保工作安全。

4.8 擴

孔內事故鉆進經爆破或反取處理以后，只剩下短鉆桿和粗徑鉆具，且周圍擠夾力較大時，可用大一級巖心管連接只有外刃和底刃的薄壁硬質合金鉆頭進行擴孔套取，。一般情況下，擴孔到底后，事故鉆具可隨擴孔巖心管一起被帶上來。如帶不上來可用絲錐撈取。

4.9 割

當事故巖心管以上的異徑接頭已被反回，剩下的巖心管和鉆頭阻力較大時，可用割管器分段割斷，再用公錐撈取。常用的割管器有水壓割管器，離心割管器和簡易割管器。其工作原理是通過水泵沖洗液的壓力，推動割刀殼體3內的活塞5向下移動，于是彈簧7被壓縮，連接在活塞下端的錐形推桿6把可到8推出，在鉆具回轉下切割事故巖心管或套管。不斷回轉切割器，割刀在泵壓作用下不斷伸出，一旦管子被割斷，出水孔全部露出，泵壓明顯下降，此時割斷全部伸出。管子被割斷后，關泵，則活塞被彈簧反伸張力推到原來位置而隔離割刀，割刀即被彈簧片拉回。切割時不要提動立軸(不論哪種方法切割均需如此)，保持切割位置不變，當孔內平穩正常后，改用中速切割。當孔內發出“沙沙”響聲，發現鉆具跳動或轉動不靈活，說明管子已被割斷。在停車提動鉆具時，有掛孔壁阻礙感覺，即可提鉆。若試提無上述現象，應再開車切割。一般每次1.5~2小時即可割斷[4]。

5 結束語

孔內事故是提高鉆進效率，保證工程質量，安全生產和降低鉆探成本的大敵。我們鉆探工作者與孔內事故作斗爭，應積極采取以“預防為主，處理為輔”的方針，把事故杜絕于發生之前。實踐證明，只要思想重視，嚴格遵守操作規程和采取有效的預防措施，就能把孔內事故發生率降至最低，甚至完全杜絕孔內事故。要實現這樣的目標，就需要現場的決策者和實施者具備豐富的相關經驗。本文為鉆探施工中遇到的孔內事故的處理提供了有益的手段，從而為盡快制定具體解決技術方案提供直接的參考。

[1]葉篤盛:常見孔內事故的處理方法 [J]，探礦工程 (巖土鉆掘工程)；2000年S1期；131-133。

[2]張春波：繩索取芯金剛石鉆進技術，北京地質出版社；1985年44-48。

[3]李世忠：鉆探工藝學，北京地質出版社1989年31-38。

[4]劉廣志等:探礦工程，北京地質出版社1985年73-75.

淺析孔內事故的預防及處理

■劉洪亮 蔡知

P634.8[文獻碼]B

1000-405X（2016）-10-396-2

劉洪亮（1986～），男，助理工程師，研究方向為探礦研究及鉆探施工項目管理。