地质钻探工艺技术中安全生产管理思考分析

2023-02-13孙东芊饶剑辉

中国设备工程 2023年2期

孙东芊，饶剑辉

（河北省地质矿产勘查开发局第七地质大队，河北三河 065201）

利用地质钻探工艺技术可以有效开发和利用自然资源和生态环境，满足各行各业发展需求。我国地质钻探作业范围十分广泛，而且具有较大的开采规模，因此，在实际工作中，将会面临较多的环境问题，同时增加了地质钻探工作的风险性。因此，企业需要重视地质钻探工作中的问题，提出针对性的安全生产管理措施，推动地质工作健康发展。

1 概述地质钻探工艺技术

1.1 地质钻探工艺技术的含义

地质钻探工艺技术指通过钻机设备完成钻孔工作，并且可以破碎孔底的岩石，利用地质钻探工艺技术可以掌握地下实物实际情况，同时可以评估矿山品位，科学的验证地下岩土层材料信息。我国近些年不断提高钻探装备和技术水平，国家也逐渐增加人力和物力等方面的投入，并且构建地质钻探工艺技术独立技术体系，近些年也开始迅速发展反循环钻探技术和液压潜孔锤钻技术等。

1.2 地质钻探工艺技术的重要性

地质钻探工艺技术非常复杂，这项技术直接关系到人类发展。我国矿产资源非常丰富，而且涉及较大的储量。近些年我国不断提高科学技术发展水平，也因此创新了地质钻探工艺技术，可以推动我国经济快速发展。发展地质钻探工艺技术直接关系到人们的生活质量，因此，发展研究地质钻探工艺技术有利于推动社会发展。

2 分析当前常用的地质钻探工艺技术

2.1 绳索取心钻探技术

绳索取心钻探技术属于一种提钻取心技术，如果钻头发生问题，需要及时更换新的钻头，从而提升钻杆。分析绳索取心钻探技术的工作原理，如果在岩心管中装满岩矿后，或者在堵塞了岩矿芯后，需要利用专业绳索打捞工具，提取钻杆内岩矿芯容纳管，无须在地表提升钻杆柱。

2.2 液动潜孔锤钻探技术

当前我国广泛利用液动潜孔锤钻探技术，利用这项技术的过程中，以回转钻探为基础，通过利用冲洗液有效驱动液动潜孔锤，可以向钻头传递液动潜孔锤的冲击力，再利用钻头实施破岩工作。注意利用现场配套的泥浆泵输送冲洗液，注意在钻杆和钻头之间安装液动潜孔锤，不断延伸钻孔后，可以向钻头施加冲击负荷力。

2.3 反循环钻探技术

反循环钻探技术主要包括空气反循环和水力反循环，二者最大的区别是利用不同循环介质。空气反循环利用的循环介质为压缩空气，通过双臂钻杆外管向孔底输送压缩空气，再利用空气膨胀的冲击力驱动孔底潜孔锤，最终在岩石上作用于潜孔锤的有效作用力。空气作用力通过双臂钻杆中心通道再向地表返回，同时，会携带一些岩屑，可以利用这些岩屑作为地质钻探样本。水力反循环连续取心钻探技术利用的循环水质为清水和泥浆，和空气反循环具有相同的工作原理，而且利用双臂钻杆可以向孔底输送液体介质，利用取心钻头可以获得柱状的岩心，再利用内管中心通道向地表输送岩心。

2.4 组合钻探工艺

组合钻探技术有机结合了绳索取心钻探技术和反循环钻探技术，通过融合不同钻探技术的优势，因此，形成了综合性地质钻探方法。可以发挥出不同技术的优势，进一步提高钻探效率，同时可以降低整体钻探成本。

3 地质钻探工艺技术中安全生产问题

3.1 思想上重视度不足

在传统粗放式管理模式的影响下，在生产安全方面的管理力度比较小，在精益化管理过程中，很多工作人员不够重视地质钻探工艺操作和安全生产管工作，同时，缺乏事故预防意识和安全意识等，因此增加了地质钻探安全隐患。

3.2 缺乏完善的地质钻探安全和生产管理制度

在钻探行业发展过程中，很多企业缺乏完善的地质钻探安全生产管理制度，一些管理人员在日常工作中兼顾不了岗位职责，不利于及时解决地质钻探过程中的问题，导致安全生产管理制度流于形式化。

3.3 没有合理选择地质钻探工艺技术

在地质钻探过程中，利用的地质钻探工艺技术并不是固定的，需要工作人员结合地质条件和环境等合理调整地质钻探工艺技术。例如，在不同的地质环境中需要利用不同的钻头，同时，需要根据地质环境变化改变钻进方式和钻进参数等，保证选择的地质钻探工艺技术符合地质环境，才可以发挥出技术优势，进而提高工作效率。但是，地质钻探工艺技术具有复杂性和专业性，一些工作人员没有合理地选择地质钻探工艺技术，同时，缺乏工作经验，不利于继续开展地质钻探施工作业，如果产生技术误差，将会产生安全隐患。

3.4 机械设备问题

为了顺利开展地质钻探工作，需要合理利用机械设备，选择的机械设备要具备较高的技术水平，才可以保障地质钻探施工质量和进度。但是，当前很多企业仍旧利用传统的立轴式钻机，这种钻机自动化水平比较低，需要人工手动操作，从而影响地质钻探施工质量，如果存在失误操作，不利于精确性的操作机械设备，还会威胁到工作人员的生命安全。同时，没有推广利用计算机控制设备，不利于提高地质钻探施工的自动化和智能化，与发达国家先进水平具有较大的差距。

3.5 人力资源管理问题

地质钻探工艺技术的实施主体为地质钻探人员，因为地质钻探人员的专业能力关系到地质钻探生产质量。在地质钻探过程中，一些企业没有合理地分析地质钻探和工程效益的关系，没有合理地管理人力资源，甚至为了节省成本撤掉管理机构，或者盲目减少管理人员的数量。此外，针对地质钻探的一线人员，很多一线人员为临时工，他们缺乏专业的理论知识和工作能力等，同时缺乏安全意识，不利于满足地质钻探工作需求，同时还会影响地质钻探生产的安全性。

4 地质钻探工艺技术中安全生产管理措施

4.1 完善安全生产管理机制

结合国家相关规定和地质钻探行业实际情况，进一步完善地质钻探安全生产管理机制，为实际工作提供制度保障。各部门的工作人员需要建立安全生产意识，在思想上重视地质钻探安全生产管理工作，在实际工作中有效落实安全管理机制。

同时，需要建立完善的施工安全责任机制，有利于明确各部门和工作人员的权责，逐层落实地质钻探的安全管理责任，并且向工作细节上落实具体的责任，如果发生问题可以追究个人责任，促使所有的人员积极做好本职工作，深入分析地质钻探工艺技术操作，避免在地质钻探过程中发生安全问题。

4.2 完善安全事故处理流程

地质钻探单位需要完善安全事故处理流程，如果发生安全事故，可以有序处理问题，避免进一步扩大安全生产事故的负面影响，在最大程度上减少地质钻探工作损失。

在构建安全事故流程的过程中，需要做好以下几个方面：（1）发生安全事故后，相关工作人员需要及时来到工作现场，明确事故发生的实际区域，同时，需要精确性的评估事故等级，充分掌握安全事故相关资料，为后续事故处理工作提供参考。（2）详细地记录有关安全事故的信息，同时，需要对比正常状态下的数据信息，结合对比结果确定安全事故发生的实际原因，并且要向相关部门上交最后整理的报告。（3）结合事故发生原因和影响范围和严重性等，确定针对性的措施，有效控制安全事故，在最大程度上降低事故负面影响。

4.3 建立应急措施

如果发生安全事故，如果地质钻探单位具有完善的应急措施，将会控制问题发展，保障企业经济效益。因为地质钻探单位需要建立成熟的应急措施，通过多次演习这项措施，突出应急措施的实用性。如果在地质钻探过程中发生安全问题，工作人员可以及时利用应急措施抢救人员和设备等，保护工作人员的生命安全。

例如，在某次地质钻探工作中，一名工作人员发现钻孔问题，首先，要全面检查周围的情况，评估问题的严重性；其次，要通知上级领导，由上级领导安排专业技术人员检查实际情况，确定问题危险性。如果危险指数比较小，可以建立问题排除计划，方便继续施工。通过综合分析确定危险指数比较大，立即停止施工，全面整顿地质钻探工作。技术人员要详细记录每次安全事故的数据，并且需要总结工作经验建立科学的解决方案。发生安全事故后，需要全面掌握事故地区实际情况，确定是否会发生二次事故，提出针对性的应急措施，在最大程度上降低安全事故的危险性。

4.4 合理选择地质钻探工艺技术

为了更加安全地利用地质钻探工艺技术，首先，需要结合工作区域实际情况合理选择地质钻探工艺技术，工作人员在工作前，首先，需要全面分析施工区域地质情况，选择的地质钻探工艺技术要符合地质环境要求。其次，需要加强验收和管理泥浆材料等。最后，在选择钻头的过程中，同时要结合施工区域岩石硬度等合理选择钻头，因为岩石的类型和厚度等方面不同，对钻头提出的要求也是不同的，通过合理地选择钻头，才可以提高地质钻探工作效率，安全地开展地质钻探工作。

图1为旋挖钻机核心结构图，图2为全液压举升式钻探系统图。

图1 旋挖钻机核心结构

图2 全液压举升式钻探系统

4.5 引进先进的地质钻探设备

地质钻探单位需要提高资金投入力度，积极引进先进的地质钻探机械和设备，注意选择数字化和自动化的技术，精确性地开展地质钻探工作，进一步提高地质钻探工艺水平，高效的完成地质钻探任务，同时可以保护操作人员的生命安全。同时，需要重视地质钻探设备维护和保养工作，在每天开工前需要落实常规性维护保养措施，全面检查相关的设备构件和零部件，确定设备外形是否存在损坏问题，如果发生轻微的损坏，可以立即开展维修工作，如果发生严重的损坏问题，需要及时更换零部件。

4.6 加强工作人员管理

地质钻探工作非常复杂，整体工作规模也比较大，因此，需要配置足够的地质钻探人员和机械设备操作人员以及后勤保障人员。只有协调各部门的工作人员，才可以顺利完成地质钻探工作。因此，地质钻探单位需要提高人员管理力度，针对新入职的工作人员，需要开展系统性的培训工作，使其深入了解技术工艺要求，经过考核后才可以正式工作。地质钻探单位还要完善地质钻探安全生产管理条例，明确不同工作人员的安全生产管理职责，并且在实际工作中有效落实具体的职责。

4.7 全面评估地质钻探野外作业的风险

通常是在露天环境中开展地质钻探工作，因此，需要提高安全管理力度。需要结合业务作业的实际情况和季节变化制定科学的安全生产作业方案，同时，要严格检验作业人员的身体情况。而且在实际工作中，安全管理人员需要合理协调地质钻探的时间，全面考察地质钻探作业的天气情况和气候特点以及地形地势等方面。安全管理人员还要检查操作人员通信设备，保障信号传输的通畅性，提高应急防范水平。