矿山钻探工程中的孔内事故处理及其预防分析

2020-12-22曹艳丽

世界有色金属 2020年24期

曹艳丽

（河北省地矿局第七地质大队，河北三河 065201）

1 钻探孔内事故的种类及产生的原因

1.1 断钻

断钻指的是在钻探工作中出现了钻杆突然在孔内断裂的现象，这种情况的出现将会使得钻进的进程被打断。而出现了这种现象的原因就在于管材的质量问题或者是没有在钻探的过程中及时更换钻杆，导致了钻杆在长时间的钻探中出现了磨损现象，材质的疲劳强度大大降低，也就无法保证工作的强度，也就导致了断裂现象的出现。

1.2 埋钻、卡钻

在钻探工作的过程中，孔壁坍塌也是十分严重的事故和现象，而这些坍塌掉块现象的出现使得底部出现了太多的沉渣，也就使得其裹住了岩芯管，后续的钻杆转动和提升就充满了严重的阻碍[1]。这种事故的出现会使得地层破碎、孔壁坍塌等一系列的现象出现，工具落入的现象也是整体工作的阻碍之一，后续的进程将会大大折扣。

1.3 烧钻

在进行钻探时，因孔底冲洗液不能有效循环，当钻头切削岩层时，易把钻头、周边岩层和岩芯焊在一起，不宜移动。长此以往，实际施工钻探时，工作人员若施工操作出现失误或者没有及时对冲洗液进行检查会出现冲洗液循环不通畅。

2 事故的预防

一方面，对特殊地带岩层进行钻进时，如松软坍塌、产生掉块、缝隙发育或容易产生错位、移位，滑移等状况时，需要保证孔壁的内部稳定性。使用比重含量大粘合性强、失水量弱、含沙量小的泥浆洗孔。想要保证或维持实际孔壁结构完整，需要对泥浆的造壁性能进行确认。钻具进行钻孔过程中，泥浆需要在孔内保持充裕，确保对孔壁具有液柱压力。选取钻具时，要适当选取钻具转数低的，以此降低钻杆对实际孔壁发生的振击。假设发生坍塌、掉块情况严峻，则可以使用粘土球对壁面进行固定，使用灌水泥、下套管以及塑料护孔等办法，确保孔壁的内部稳定性。使用科学有效的钻进办法，选取正确符合要求的钻头结构以及内部参数，力求从生产技术源头控制质量，确保生产技术能穿过繁杂的孔段。另一方面，对钻孔缩径，塑料性强、遇水膨胀等状况的特殊地带岩层进行钻进时，使用多重方法对缩径进行制止。使用失水量弱、含沙量小、黏度弱的品质好的泥浆洗孔。遇到浅孔等情况需要使用无泵钻进，强化扩充修整孔壁的工作内容。可以专门对其通眼。施工时会遇到需要在钻头添加扩孔器的情况，则要边进行钻孔边进行扩充，以此节约专门用来进行通眼的时间。使用取粉管并安装反钻头的钻具进行钻进。确保在实际孔径发生收缩过程中，能及时利用钻具进行回转，使用反钻头对孔壁进行修整。再者，使用正确的技术措施，确保套管卡阻钻不会在套管中被卡夹、套管鞋部要保证下到完整岩层，需要达到规定范围区域的深度。实际施工每次提套管鞋的时候，要保证动作轻缓，不能猛提。管套下后则使用岗粒钻进，预防粗径钻具对套管内部钻进。

3 对矿山地质工程钻孔内事故进行处理的措施

3.1 对从事这一工作的人员进行培训，使其形成安全意识

想要对钻孔内部发生事故概率进行有效控制，我们就需要做好以下工作。

第一，要及时对员工进行入职培训，确保员工能对自己实际工作有着明确的认识，形成安全施工的意识，对参与施工的每一名工作人员发放矿区实际需要的安全设备并配备安全手册，给员工制造交流互鉴的平台，资源经验有效共享，使得大幅度降低或者规避安全事故的发生。

3.2 建立相应的标准来严格的执行操作

对企业来说，要想让企业得到健康有效的长期发展，需要建立一套明确的规章管理制度。明确的规章制度，会对员工进行有效约束。员工才能在进行工作时，严格按照企业规定的相关流程，科学有效的使用施工设备，进而使得设备能被有效使用，降低了因为自身操作问题而产生的工作失误，产生钻孔内事故[2]。再者，需要及时汇总经常或者频发出现的原因，及时对原因进行有效分析，确保施工人员及时了解操作失误的施工点，以便在施工中得以有效缓解。

3.3 掉块卡夹钻具的处理

假设使用带反钻头的钻具实施钻进，在发生卡顿时使用边提边开车进行上扫的办法进行处理，如果边提边扫还是出现不能解除卡顿的状况可以使用吊锤的办法进行上下振打，倘若吊锤也击打不产生效果时，我们需要反回全部钻杆。当剩余最后一根短钻杆的时候，采取孔内冲震的方法进行处理。若卡夹部位发生在钻孔中途时，使用加重钻具进行下入孔内进行反复冲打。

冲打过后使用丝锥把短钻杆的粗径钻具进行有效捞取。若卡夹部位在底部时，采用冲击震动对孔内卡夹进行震动，见到效果后将其捞起事故钻具。震动器到孔内时，借助丝锥扭对事故钻具进行接取。拉杆带下部需要进行冲击，同时接手要向下移动，确保冲击接头凹槽能有效接合，方可进行扭转，确保丝锥和事故钻具进行扭接。将丝锥扭紧以后，提起震击器，确保异径接手和上部冲击的接头产生分离。把下与上的冲击接头进行结合。开车进行回转，让钻具起到冲击震动的作用。

使用前期，要及时检查震击器的各个部位防止产生新事故。下钻过程，要准确余尺，有效掌握升降机，防止跑管，靠近事故钻具时，要慢速下降。震动前向孔内送水，确保冷却震动器。操作时听到回转音后，及时停车处理。若立轴向上进行移动，需要及时停车提钻，有效处理。

使用扩、磨等手段。当岩石可钻性级别低，使用大径扩办法套取。孔深，岩石叉坚硬则选取小径透。在钻进时振动，卡夹有效解除，借助丝锥捞起事故钻具。

3.4 岩层缩径卡夹钻具的处理

升降机提拔，用千斤顶进行上顶。粗径钻具使用剖、磨手段进行消灭。不使用扩、透办法，因为会造成扩孔，产生双重挤夹损失。缩径卡夹钻具主要由于侧面压力造成，用透的办法不会产生好结果。

3.5 钢粒或碎合金粒挤夹钻具的处理

钻具受到钢粒、碎合金挤夹时，冲洗液循环，强化泵量，冲散、减轻挤夹程度。若挤夹情况不明显，要边冲边用外降机进行提拉，拓宽钻具施工范围，能解除挤夹。失去效果则使用吊锤冲打，尤其是浅孔，效果佳。深孔或挤夹情况严重，可借助震动器处理。

中间传动机构也被称作差速式打吊锤机，借助差速机构替代中间部位的打吊锤，在钻机和柴油机中间进行安装。一头需要卡在外降钢丝绳的合适部位，另一头需要环绕过飞轮。飞轮需要环绕两圈，再借助两个导向滑轮，利用绳卡将其固定在卷筒部位。

3.6 完善各项相关制度

对地形复杂地层、深孔实施钻进过程中，要专门制定一套安全钻进技术施工措施，对生产技术管理制度进行优化升级。搭建系统完备的岗位责任制、安全检查责任制度等，确保有系统完整的机台管理制度[3]。针对人员操作或管理工作，也要明确奖惩制度，做到有法可依，有据可依，确保工作人员要时刻保持警惕，认真履行工作制度。对施工操作流程或钻进检查等制度，也要优化升级，不可墨守成规，把与实际不符的规章制度进行及时修改或删除，提升工作人员的工作效率，降低风险发生。

3.7 提高操作员的技术水平

孔内事故发生还有一个重要原因就是操作人员专业技术能力弱，操作流程失误所造成的。对此，企业要定期对操作人员进行职业培训，提高专业操作水平和预防事故发生的安全意识。

第一，施工前，组织施工操作人员进行安全教育，使其明确安全的重要性，按照规章制度操作，预防产生孔内事故；第二，给矿区全部人员发放安全手册，组织全部人员进行有效阅读，搭建交流互动平台，交流经验，提高员工综合能力和专业水平；第三，对多发频发的孔内事故，妥善分析原因，让操作人员明白产生失误的原因和操作，以此预防事故发生。