安徽淮南新莊孜礦IV15跑鉆事故的處理

摘要：我隊外協鉆機施工的新莊孜礦Ⅳ15號地質孔，于2012年3月30日開鉆，當7月26日施工至1306m時，提鉆因鉆桿鎖節磨損過大超出安全使用范圍，提引器豁口磨損過大，鎖節沒有被提引器卡口卡牢，造成跑鉆事故，孔內鉆具1297m。迫于工期進度的要求，經與勘探處和礦方同意C13煤終孔。

關鍵詞：跑鉆事故 操作不當 泥漿性能

1 概述

安徽淮南新莊孜礦IV15號地質孔。該井位于安徽省淮南市新莊孜礦區。該孔地層構造復雜，當鉆遇軟硬不均、破碎掉塊、裂隙發育等復雜地層，極易出現縮徑、垮塌等孔內事故。在現場施工過程中，鉆孔深度接近設計孔深時發生了跑鉆事故，由于事故頭較深，地質構造復雜，經過多方協商，處理到13煤處，不得不將設計變更意見報送上級主管部門，最終終孔。

2 成井結構及成井技術要求

針對本區地表覆蓋層厚的特點，采用口徑φ108mm鉆頭鉆進100m，然后采用口徑φ94或φ73mm鉆頭鉆進，并采取巖芯；按照鉆探設計的鉆孔結構和順序進行施工。

技術要求：工程質量嚴格按1986年原煤炭部頒發的《煤田勘探鉆孔工作質量標準》“八項指標”執行。開孔前必須進行鉆孔設計討論，終孔后進行鉆孔質量驗收，所有孔均進行坐標測定。

2.1 本次鉆探巖芯采取率分兩部分

①所有鉆孔中第三系地層巖心采取率不作具體要求；

②在煤系地層中全孔巖心采取率嚴格按規范要求巖芯采取率均大于65%，特級孔巖芯采取率大于75%，煤芯合格層長度采取率最低為75%，重量采取率最低為60%，優質層長度采取率大于90%，重量采取率大于75%。煤心要做到不污染、無燃燒變質；鉆探與測井成果相比：煤層深度500m內煤層底板孔差不大于1m，深度大于500時深度差不大于2m；煤層厚度差要求是：薄煤層（0.8-1.3m）不大于0.20m，中厚煤層（1.31-3.5）厚度差不大于0.30m，厚煤層（大于3.50m）差值不大于0.40m。

2.2 方位角的測量在實際施工過程中應嚴格按測井規程進行現場標定，鉆孔傾斜度用測量儀進行測量，儀器下井前均與地質羅盤進行校正，傾角誤差不超過±1°，方位測量不超過5°。

2.3 在鉆進過程中，每鉆進50m即丈量一次鉆具，當丈量誤差超過規定時即進行合理平差，做到數據準確可靠，保證鉆孔深度及煤層位置的正確無誤。

2.4 終孔層位：所有鉆孔以達到設計終孔層位為標準。鉆孔鉆進至設計終孔層位后，測井完畢，經初步現場驗收，確認無遺留問題，方可按鉆孔封閉設計要求進行鉆孔封閉。

2.5 全區施工的所有鉆孔在鉆孔封閉后，均應在孔口埋設永久性水泥標樁，并在其上標明孔號，終孔深度，施工日期及施工單位等必要數據，并高出地表，以利于日后尋找。

2.6 鉆孔取出的巖煤芯從巖芯管取出后，應立即洗凈，并按順序裝箱、照相。鉆孔每回次所取巖芯，同一巖組巖石長度大于10cm的完整巖芯須進行認真、系統地統計；小于10cm的巖芯，則應上下對接，其長度大于10cm米時應參與計算。根據統計的數值判定巖石質量指標（RQD），確定不同巖組RQD值的范圍和平均值。

2.7 本次勘探工作應選擇兩條勘探線及一條聯絡線上施工的鉆孔進行煤層頂底板巖石物理力學試驗樣的采集工作。另選擇在煤芯比較完整的鉆孔中采集主要可采煤層的煤芯物理力學試驗樣5-10組。

按照鉆孔質量評級標準要求，本次施工鉆孔質量等級要求85%以上為甲級。

3 鉆井施工

3.1 鉆井設備

TXB-1000A鉆機、BW-250型泥漿泵、4135型柴油機、 18m高A型鉆塔。

3.2 泥漿配制

針對淮南地區選用雙聚泥漿。具體配方為：清水：粘土：純堿：聚丙烯酰胺：聚丙烯晴=1000：50：3：5：5。性能指標：粘度17-21秒，密度1.007g/cm3、比重<1.06、含沙量<1%、泥餅<1mm。

4 處理過程

我隊外協鉆機（暫編號淮南313鉆機）施工的新莊孜礦Ⅳ15號孔，于2012年3月30日開鉆，當7月26日施工至1306m時，提鉆因鉆桿鎖節磨損過大超出安全使用范圍，提引器豁口磨損過大，鎖節沒有被提引器卡口卡牢，造成跑鉆事故，孔內鉆具1297m。經丈量鉆具后證實：事故頭在孔深9米處，跑鉆事故發生后，該鉆機未及時上報項目部，盲目處理，對后續事故處理造成了困擾。

事故發生后，我隊迅速到達施工現場，積極與相關部門共同商討處理方案。至8月7日加工好勾子，利用勾子確定事故頭在30.04m處，與丈量鉆具相差21.04m，并推測孔內鉆具可能墩開為兩路或兩路以上。經商討后決定，用正絲公錐、母錐等多種方法逮，逮住后提升阻力太大，為避免拉壞鉆塔及機械設備，只得退出原鉆具。后經甲方及事故小組共同磋商，決定采用φ60mm反絲鉆具“反”。φ60mm反絲下不去，在用φ108及φ127擴孔器擴孔后，將鉆桿加大彎度，換用φ50mm反絲反的方法處理，8月23日找到事故頭后連續用反絲反上鉆具于10月25日處理至1034m處。因該孔處理事故深度越來越深、難度越來越大，該鉆機感覺已沒有能力再繼續處理，又加上其人員、技術等因素的影響，外協鉆機與淮南項目部協商，放棄了事故的處理。

經多方研究決定，由我隊管鉆機繼續處理。當處理到事故頭1053m時，發現孔內事故鉆具有兩處能隔住。又經多次測試，發現孔內有兩路鉆具并排穿插在一起，死頭位于1053m處、活頭位于1055m處。出現這種現象的原因可能有兩點：一是鉆具跑鉆后，高速下落過程中墩開為兩路，并排穿插在一起；二是鉆具是在反的過程中由于種種因素連續反開兩路，提鉆過程中有一路在自重作用下，高速下落并排穿插在一起，造成擠夾事故。

甲方與事故小組共同磋商后決定采用“先套后反”的方法，用φ65小鉆頭攻，攻過事故頭5m后用φ89薄壁巖心管“套”，將接頭處掃細，待解卡后用帶安全接頭的反絲鉆具“反”，取上鉆桿9.08m。取上鉆桿如圖1所示：死頭位置孔深1062m處，活頭繼續下落。接著繼續反，反上來一鎖節0.20m。考慮到兩路鉆具穿插在一起，接著反、勁很大，就用φ65小鉆頭先攻一個小根長約4.80m。隨后，先用反絲公錐、后用反絲母錐打撈均未碰到事故頭。

根據地層構造分析事故原因：1062m處為C13煤頂板，1062m～1070m為煤層，煤層因坍塌松軟致使事故頭貼入煤層內。經甲方、項目部及事故處理小組共同討論研究：事故小組提出兩套解決方案。方案一：φ89薄壁巖心管（加φ94金剛石鉆頭）帶導向（導向長出0.9m）+φ65小鉆頭。方案二：φ89薄壁巖心管兩頭帶螺絲頭+變絲+φ94無心鉆頭。經掃孔、鉆進，直到穿過煤層，鉆至孔深1079m。測井，經測井得知孔深1073m、13煤層厚8m。最后，考慮到下步處理將會更加復雜，時間會越來越長，耽誤工期，經與勘探處和礦方同意C13煤終孔，下部的鉆桿及鉆鋌不再處理。報上級主管部門批準，修改設計，立即封孔，該孔最終終孔。

5 認識和建議

回顧一下發生該孔內事故的原因：①該鉆機對鉆具的檢查不嚴，沒有及時更換提引器、鎖節、厚皮等。②事故處理過程中，管理松懈，工作懶散，缺乏組織性、紀律性。③由于對孔故了解不透徹，處理過程中走了不少彎路。④三違現象嚴重。

為了搞好巖心鉆探安全管理，我們要有長遠打算，克服短期行為，需遵循以下原則搞好現場施工管理：

①堅決貫徹“安全第一，預防為主”及其他有關的安全方針政策。

②把預測預防事故及不斷查找和消除事故隱患作為安全工作的中心。

③認真落實各級安全生產責任制，加強對職工安全教育培訓力度。

④加強鉆具檢查及設備維護力度，嚴格遵守操作規程，杜絕三違現象的發生。

6 結束語

該孔歷時8個月，不但影響了鉆探工程的施工進度，而且導致大量人力、物力、財力等資源的浪費，使得鉆探成本增高。在以后的工作中，希望工程人員引以為戒，防微杜漸，避免此類事故再次發生。

參考文獻：

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作者簡介：于德海，男，山東泰安人，山東省煤田地質局第三勘探隊安全員，機械設計制造及其自動化專業，從事安全生產和鉆探工作。