论地质岩心钻进技术在野外钻探中存在的危险和应对策略

2014-12-12张向峰

中国科技纵横 2014年21期

关键词：危险源岩心危险

张向峰

(河南省地矿局第三地质勘查院,河南洛阳 471023)

论地质岩心钻进技术在野外钻探中存在的危险和应对策略

张向峰

(河南省地矿局第三地质勘查院,河南洛阳 471023)

岩心钻探技术是地质勘探工程中至关重要的一项技术手段,在此项技术施工中,危险系数较高.在野外钻进施工中,危险程度难以辨识,容易出现不同程度的事故伤亡。本文通过对地质岩心钻进系统进行分析,具体讨论对危险源的辨识,综合分析不同类型事故的应对措施,从而降低安全事故发生率,提高岩心钻进效率。

岩心钻进危险因素辨识应对策略

近年来，随着我国现代化科学技术的不断发展，我国岩心钻探技术得到了快速发展。在野外施工过程中，岩心钻探技术受到不同因素的影响，仍然存在较大的危险因素，会造成不同程度的人员伤亡。尤其是国内部分民营地质钻探公司在安全管理方面较为薄弱，更容易出现安全事故。

1 地质岩心钻进系统概论

通常情况下，我国地质岩心钻进技术采用的多为反循环连续取岩心钻探技术和绳索取心钻进技术。反循环连续取岩心钻进技术是当前全球最为先进的钻进技术，但受到技术和价格限制在我国的应用较少，该项技术多数为外国投资者在我国找矿所用。绳索取心钻进技术使用得较为广泛，与前者相比，在工作效率和成本上有很大的差距，但后者取得的岩心标本更具有研究价值。

2 辨识危险源

危险源辨识指的是对危险因素的辨别，辨识危险源是在整个岩心钻进单元中至关重要的一个环节。在钻进系统中受到不同危险因素的影响，会给控制的过程带来很大的困难。在钻进过程中，要严格遵守国家的相关法律法规和相关规范条文，需要对不同程度的岩心钻机系统进行检查，并进行安全系统理论分析，规避掉在施工中表现出来的危险因素。通常遇见的危险因素有(1)机械伤害；主要指在钻进搬运、安装、拆卸过程中造成的伤害。(2)物理打击；主要是指螺栓、构件等物体坠落打击、钢丝绳缠绕打击以及刮伤、碰伤等不同程度的伤害。(3)高空坠落；主要是指安装拆卸过程中在钻塔上的工作人员意外坠落，或者在多层作业时受到物体撞击受伤而发生坠落的情况。(4)触电；在钻进过程中临时用电不规范或者意外造成的触电。(5)交通事故；主要指钻机在钻机搬迁过程中采用交通运输，由于运输不当造成的交通事故。此外还有爆破、火灾、自然灾害以及其他事故等。

在钻进设备施工管理过程中，通常会出现钻具折断脱落事故、跑钻事故、埋钻事故、卡夹钻事故、烧钻事故以及孔内落物事故等。此外，在钻进技术的施工中，还有地压危害、水害、圈岩变形和破坏等危害。此类危害在辨识上，要根据不同的危险因素从根本上进行辨认。例如，水害主要通过围岩发出异响和水汽变浓和钻进设备的钻进速度和气味来辨识。

3 现场事故分析

在分析岩心钻进系统对相关设备的影响方面，主要体现在设备的设置了，操作程序几个方面。当前我国地质岩心钻进采用的钻进设备各不相同，在钻进、探矿、探空等不同场所中有着不同的应用。经过近年来对不同的钻井工程进行研究发现，引发岩心钻进事故发生的原因有以下几种：(1)没有合理地选择钻进参数；在调整钻进参数时，通常需要考虑钻进、钻速、冲洗等不同钻进系统的操作能力。例如，钻进设备钻进到软土或者断层时，尤其是施工中的斜孔，容易造成孔壁塌陷，施工人员在没有注意的情况下继续施压钻进容易使钻杆发生断裂等。(2)地质条件比较复杂。地质条件上主要指岩层蚀变段、断层段等构造发育段。当施工到此部位时，容易造成孔壁坍塌，从而导致折钻和烧钻等现象发生。(3)钻进设备发生老化，在管材质量控制管理中过于随意等。(4)钻进人员没有严格按照钻进规章制度要求进行作业，导致在异常情况下发生了可预料事故，或者耽搁了最好的补救时间等。

在钻进施工中发生的危险通常表现在机械伤害、物体待机以及高处坠物等事故。机械伤害主要由于机械在搬运过程中，联络信号不统一，或者受到外界作业环境方面的影响，在机械转动或者无防护部位施工，将身体卷入，造成事故发生等。高处坠落是在钻塔高处进行作业意外坠落导致伤亡等。物理打击主要是塔物上出现物件坠落导致人员受到伤害。此外，发生触电、爆破、火灾以及自然灾害等事故主要是由于电气设备管理不当、爆破工作人员不专业、电力系统管理不完善以及劳动保护系统不完善等。

地质钻进事故对整个施工有着很大的影响，不仅仅关系着钻孔的钻进质量，还危及工作人员的人身安全以及损失钻进设备等。通常，技术人员可根据操作经验和熟练程度来辨别危险源。其主要可以表现在动力机械的运行声音异常、电流表值增高、钻进设备吃力以及有异响发生、孔口冲洗液中断或泵压升高等。