工程地质钻探孔内事故的处理及预防探讨

文 / 范文典

一、概述

随着我国社会经济的快速发展，工程建设如火如荼，工程勘探是建设工程中必不可少的过程，工程地质钻探是查明建构筑物地基及周边深部岩层、构造、地下水等地质情况和其物理力学性质最重要的勘探手段，大量的使用在工业与民用建筑工程、铁路、公路、水利、航运、地下工程、架空管线、地铁等所有工程建设领域的工程勘探过程中。其相对简便的勘探方法得到广泛应用。一般的工程钻探随着钻探设备的不断改进，使用相对便捷化、使技术门槛降低，也为钻探孔内事故的多发提供了土壤。

二、钻探孔内事故的种类及产生的原因

在施钻过程中，经常出现的钻探孔内事故种类主要有：断钻、埋钻、卡钻、烧钻、脱扣及跑管等事故。

（一）断钻

断钻事故就是在钻探过程中，钻杆突然在孔内断裂，无法继续钻进的事故。分析断钻事故的发生原因主要是以下两点：一是管材质量不合格，购买的钻杆不符合钻探要求，使用中导致钻杆在孔内断裂；二是没有及时更换适用的钻杆。钻杆使用时间很长，磨损严重，材质疲劳强度降低，施钻中，钻杆强度不能抵抗扭矩阻力，发生断裂。

（二）埋钻、卡钻

钻探过程中，孔壁坍塌掉块或钻孔底部沉渣太多岩屑裹住岩芯管，使钻杆不能转动、提升的事故。其事故主要是地层破碎，孔壁坍塌、掉块、孔外物件（如工具）掉入孔内或由于孔内膨胀岩土遇水缩径严重埋卡岩芯管，以及钻具置于孔底时间过长，岩屑过多沉淀裹牢岩芯管不转动和提升。

（三）烧钻

钻探过程中由于孔底冲洗液不足循环不畅，钻头切（磨）削岩层时产生高温把钻头、岩芯与周边岩层焊在一起，不能动弹。这主要是施钻人员操作不当和没有及时发现冲洗液循环不畅造成。

（四）脱扣及跑管

施钻中钻杆或岩芯管与钻杆及钻头与岩芯管的连接丝扣脱开或断开的事故。主要原因是钻具材质质量不合格，丝扣加工不合格。

三、孔内事故的处理

每一次孔内事故的发生都对勘探工期影响很大，如果处理不好还会扩大损失。事故既已发生就要正确的面对和处理好，把事故造成的损失降到最低。另外处理孔内事故时，操作员的技术熟练，分工明确，配合默契，不得违规强行操作，严防“事故加事故”的发生。

1.各类孔内事故发生后，首先考虑把钻具从孔内打捞出来，不同的事故种类，打捞方法选择也不同。对断钻、脱扣和跑管事故，一般情况下首先采用矢锥打捞方法，根据提出部分的钻具表现形态，判定下部钻具断脱部分形态和位置，然后选择合适类型的矢锥打捞。如果打捞多次不成功，根据孔内现实情况把下部钻具通过重新钻进消灭或者重新开孔钻探。

2.烧钻、埋钻、卡钻事故的处理。首先采用提拉、吊窜的方法试着摆脱卡埋境地，升降机提拉时要逐级缓冲式加力强提，当试几次不行后，采用震锤方式，一般使用100公斤的锤向上吊打，产生震动克服或消除钻具周边的挤压力，使钻具产生松动解除事故。最后还可以通过千斤顶的方式硬拨，但如操作不当可能危害到人身安全，一般很少采用。

四、孔内事故的预防

从以上钻探孔内常见事故及原因分析中我们可以发现，虽然有些事故的发生表面有其客观因素引起，偶发可能，但一深究，多是有人为因素的存在，因此，控制好人为因素，对预防孔内事故的发生有很重要的意义。

1.断钻、脱扣、跑管事故。主要是管材材质不合格、钻杆使用中磨损严重，丝扣加工不合格引起。为此，我们在采购钻机管材时必须严格把关，必须采购有资质、质量过关厂家的产品，认真核对管材检验资料等。另外，对使用的管材进行登记管理，控制使用时间较长及疲劳过度的管材，重要的控制性和基岩、卵砾层钻孔避免在深部使用。当孔内进尺困难时，需提钻检查孔内钻具，分析原因，严禁强行钻进。

2.埋钻、卡钻事故。主要是因为地质条件复杂，地层破碎和孔内缩径严重等原因产生。

（1）钻探前要收集了解钻探地层及周边地质情况，对岩层完整情况进行初步了解，对钻探过程提前策划，并对施钻人员进行详细的技术交底。

（2）施钻前一定要对施钻人员进行技术培训和考核，提高施钻人员的施钻技术水平。培训中特别要进行案例培训，用生动的案例提示施钻人员在钻进过程中，遇到那类情况时应采取的处理方案。

（3）钻进过程中，如遇破碎岩层或松散卵砾石层时，必须做好孔内护壁工作，当深度浅时，可以采用套管护壁，深度较大时，一定要合理的调配好泥浆，以达到保护孔壁，顺利钻进的目的。

（4）孔内岩层破碎地段容易出现严重漏水现象、造成钻孔内液面突然下降而引起孔壁坍塌，发生埋钻和卡钻事故。因此，当钻孔通过了破碎岩层地段，一定要小进尺钻进，加强护壁措施，以保证破碎岩层或松散层地段不塌孔。

（5）操钻过程中，工具摆放有序，工具使用中完后必须归位摆好，严禁随手乱放，避免工具掉入孔内引起卡钻事故。

（6）注意观察泥浆冲洗液的循环是否流畅，岩屑出孔的量是否正常。循环入孔的泥浆一定要过滤，不使携带大量沉渣的泥浆再入孔内。

3.烧钻事故。笔者认为完全是由于操作人员责任心不够，没有按施钻操作要求造成的人为事故。因此，钻机进入工地前必须加强对施钻人员的培训和技术交底，加强钻探期间的监管检查，对事故苗头绝不放过。

五、结束语

以上是笔者从事钻探工作几十年来的切身体会，绝大部分的钻探孔内事故的发生无不与人为因素有关。特别是由于钻探技术的普及，技术门槛降低很多，大批农民工涌入，文化层次偏低的现状，增加了钻探孔内事故的概率。因此，加强钻探行业农民工岗前培训，岗上技术指导和再培训，施钻前钻探技术交底，钻中监管检查，对出现问题的苗头立即整顿再培训，经过多轮次培训，稳定住施钻人员，可以提高施钻人员的技能水平和减少直至消灭孔内事故的发生。

消除钻探孔内事故是钻探人一直不歇的努力。特别是当一些孔深很深的情况下，处理孔内事故的时间和成本都非常大，处理不当还会给人身或设备带来危害。因此，本文重点强调钻探孔内事故的预防，为同行们提供有利的借鉴。