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摘要:本文就钻探工程的孔内事故及发生的原因进行分析,给出了钻探工程孔内事故安全对策,具有一定借鉴意义。
关键词:孔内事故;原因分析;安全对策
一、钻探工程事故
钻探工程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。
二、钻探工程孔内事故原因分析
(一)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。
(二)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。
(三)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。
(四)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。
(五)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。
三、钻探工程孔内事故安全对策
(一)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。
(二)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。
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。
(三)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。
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。
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。
四、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。
五、结束语
综上所述,对于孔内事故还是以预防为主,当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[J].劳动保护,2006(1).
[2]王伟,赵德贵,刘强,王聪.岩心钻探作业安全规范化管理初探[J].地质与勘探,2009(5).
关键词:孔内事故;原因分析;安全对策
一、钻探工程事故
钻探工程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。
二、钻探工程孔内事故原因分析
(一)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。
(二)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。
(三)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。
(四)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。
(五)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。
三、钻探工程孔内事故安全对策
(一)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。
(二)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。
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。
(三)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。
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。
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。
四、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。
五、结束语
综上所述,对于孔内事故还是以预防为主,当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[J].劳动保护,2006(1).
[2]王伟,赵德贵,刘强,王聪.岩心钻探作业安全规范化管理初探[J].地质与勘探,2009(5).