云南省祥云縣茅草壩水泥廠原料石灰巖礦區ZK301孔內事故淺析

趙留華，張 準

（1.云南省有色地質局楚雄勘查院，云南楚雄675000；2.云南省有色地質局306隊，云南昆明650000）

云南省祥云縣茅草壩水泥廠原料石灰巖礦區ZK301孔內事故淺析

趙留華*1，張 準2

（1.云南省有色地質局楚雄勘查院，云南楚雄675000；2.云南省有色地質局306隊，云南昆明650000）

針對石灰巖礦區鉆孔施工特點，對該礦區易發生的事故做一個總結，結合事故處理的方法，對該區今后的施工有著現實的指導意義。

石灰巖區；鉆探施工；事故處理及方法

鉆探工程孔內事故指鉆探工程施工過程中發生的，中斷鉆孔內正常鉆進的各種事故，一般有埋鉆、卡鉆、燒鉆、斷鉆、落物、套管事故等類型?？變仁鹿室话悴粫苯釉斐扇藛T傷亡，但造成的后果誤工誤時，給單位帶來較大的經濟損失。

我單位在云南省祥云縣茅草壩水泥原料石灰巖礦勘探過程中，ZK301孔在鉆進至156.50m時，發生卡鉆事故，處理過程中又發生鉆桿與接頭脫落，致使60m的鉆桿連同鉆具埋于地下達40d之久?，F通過對該事故處理過程及處理對策的描述，簡要談談對該事故處理的一些看法，以期對類似條件下處理鉆探事故能起到借鑒作用。

1 事故鉆孔地質條件

茅草壩水泥原料石灰巖礦區屬構造剝蝕中山山地地貌，鉆孔位于山腰。巖層賦水性較差，地下水位埋藏較深，生產及生活用水均從祥云縣城用灌車拉入礦區使用。

（1）層褐紅色、黃褐色含礫粘土，厚0～13.20m。

（2）層灰綠色致密狀玄武巖、黃褐色火山角礫巖，局部黃灰綠色凝灰巖、凝灰質砂巖，風化后呈土狀及頁片狀，夾厚30cm左右的灰巖透鏡體3～4層，較破碎。厚27～65m。

（3）層淺灰—深灰色厚層—塊狀灰巖，局部見生物碎屑灰巖、強硅化灰巖，巖石中局部見白色或深灰色暈斑。底部灰白色塊狀石灰巖因顏色深淺不均勻而顯角礫狀構造和暈斑。發育有地下巖溶，巖溶大小一般0.5～7.5m，總體不發育，以小溶洞、溶蝕裂隙為主。厚444～778m。

（4）層灰黑色硅質巖及少量硅質頁巖夾中厚層狀、塊狀灰巖透鏡體。下部為灰白、灰黑色條帶狀、薄層狀硅質巖夾頁巖。在本區的出露厚度大于193m，未見底。

2 事故經過及其處理

（1）事故經過。2014年4月22日17：30班，用長3.5 m、?108mm巖芯管取芯鉆進，當班進尺5.8m，取芯2次，施工至孔深155.7m（所取巖芯為灰巖）停鉆用餐；17：50分開始送水下鉆，仍使用該巖芯管（長3.5m、?108mm），18：30分發現水泵故障，起鉆取芯，發現鉆具在孔底提不上來，待水泵故障排除，鉆具也被埋住，造成事故。當班班長不認真分析事故原因，而是強拉并強行開動鉆機立軸回鉆，發現鉆桿折斷；起鉆后，判定折斷位置在93m處，孔內剩余鉆桿、取粉管、異徑接頭（俗稱大小頭）、巖芯管及鉆頭計63.5m。

（2）事故處理。①用?127mm母絲錐套住鉆桿，通水后孔內不返渣，用鉆機起拔，拉不動；②用10t手拉葫蘆向上強力提拔，拉出3m后又脫落（132m處有溶洞3.4m）；③回分隊拉PQ鉆桿，順孔至事故上頭后，送水將異徑接頭以上巖粉及塌孔的碎渣返出，又下母絲錐強力提拔無效。換反絲鉆桿，將孔內剩余鉆桿撈出。切掉取粉管、大腦袋，換?91mm鉆具鉆入事故鉆具底部，經多次振動，于2014年6月2日6：00早班打撈起事故巖芯管，耗時40d。

3 原因分析

通過事后了解分析，該事故產生原因是忽略了對鉆探施工工藝的要求、追求進度的人為因素居多。在同等地區鉆孔施工過程中，使用清水鉆進,同等條件下,其它機組用納土、植物膠、等漿液材料作為沖洗液，另外,在鉆進基巖時進尺回次過大，導致溶隙中砂土坍落，采用清水鉆進巖粉增多，從而造成鉆孔淤塞。而在起鉆時，在升鉆時拉不動的情況下，只采用強力提拔，從而使砂層密實，側摩阻力增大，最終導致埋鉆，將其鉆桿拉斷。

客觀因素,鉆桿接頭磨損嚴重。鉆桿脫落于井內，從分析鉆桿受力情況，該處受力并非為最大處，這說明該處接頭已經受損嚴重。

針對該鉆孔的情況進行事故處理采用“強拉、頂”的方法，即用絲錐對上事故鉆桿，用鉆機升降機和鉆機的升降油缸進行強拉和強頂,鉆桿再次脫落，導致事故重復發生,鉆孔淤埋，后來采用PQ鉆具在原鉆孔處進行再次鉆進，同時加大沖洗液量，將淤埋在事故鉆桿鉆具周圍的大量粉細砂排出,事故原因不明，時間浪費。

結合上面所描述，首先采用“強拉、頂”的方法和PQ鉆桿進行處理是不合適的，事故發生本身就先埋鉆，后斷鉆,在“強拉、頂”的過程中，巖粉將被擠實，桿具承受阻力將很快增強，發生第二次事故是必然的，之后又采用重復鉆進,用沖洗液沖洗鉆孔也付出了較大的代價。對于這種類事故及時采用“打”的方法進行處理是恰當的,由于鉆孔不深，使用150kg的重錘來處理，先用絲錐對上事故鉆具，用重錘進行反復吊打，將促使事故鉆桿鉆具周圍的飽和粉砂層液化，從而消除或減少了擠壓力，使事故鉆桿鉆具松動，從而將其緩慢提起。這種方法比重復鉆進，用沖洗液沖沖孔節約成本,經濟可行，在鉆探施工工藝上亦為一種較好的處理方法。

從事故本身來看，還有以下原因：

（1）當班操作人員思想麻痹，主人翁意識不強，對使用的水泵檢查不到位，其次對有外傷的桿具檢查不祥。加之強行鉆進，回次進尺過大，操作不當，致使鉆桿、鉆具受壓磨損嚴重，斷鉆是該起鉆孔事故發生的直接原因。

（2）在鉆進異常狀況下觀察不細，反應不及時。當孔內沖洗液不循環時，仍在加壓鉆進。

（3）現場操作習慣不良。鉆機操作人員平時對相關鉆探施工工藝的安全規章制度和操作要求及注意事項都非常清楚，并且在現場把各種規章制度和要求都做成板報的形式掛在施工現場，但在實際操作時候卻有很多不良習慣，例如：加滿壓、掛高擋、巖芯頂傘后盲目繼續加壓鉆進、鉆頭下至孔底即高速全壓鉆進等。

（4）沒有根據地層特點，合理采用鉆進方法和沖洗液類型。

4 結語

通過對該事故發生原因及處理過程的分析，可以得到以下幾點啟示：

（1）堅持預防為主。“預防為主、安全生產”，要求我們必須嚴格做到。本次鉆探事故導致報告延期。影響甲方申報采礦權，因處理措施不當造成單位的經濟損失約20萬元,同時給鉆探安全工作帶來隱患：①易引發傷人事故，擰卸鉆具本單位一名職工手指受傷等；②鉆機設備受損嚴重。

（2）加強職工理論學習和現場操作技能的培訓，提高職工素質。鉆進過程中，壓力要掌握適當，切忌忽大忽小。特別是在灰巖或硬、破碎巖層中鉆進時，更要合理地控制鉆進壓力和鉆機轉速。

（3）增強操作人員的責任心，嚴格執行各種規章制度，提高技術水平和操作水平。對不穩定孔壁采用漿液護壁，減少因孔壁問題造成的臺時消耗。最大限度地減少孔內事故時間，做好事故預防工作，不出或少出事故；出了事故盡快處理好。要求鉆探操作人員要堅持下鉆前要檢查鉆探設備情況，鉆桿、鉆具接頭磨損嚴重的以及質量不合格者將不得使用，同時根據地層條件，嚴格按施工工藝要求，采用適宜的鉆進方法。

（4）鉆進中還要時刻注意鉆進情況，觀察鉆機壓力表，學會用耳朵聽，用眼睛看，如果遇到鉆具回轉阻力大、提動困難、堵水、沖洗液量發生改變等現象時,要及時查明原因，及時發現事故發生征兆，采取適宜的預防措施，減少停待時間。

（5）鉆孔事故一但發生，不要慌張，首先量準機上余尺，要詳細記錄當時孔內相關情況;事故發生時斷頭和鉆具的所在位置，認真分析,如果當班操作人員拿不出合理處理方法，應及時向上級部門匯報，提出合理處理方案。具體方法是從安全、易行、見效快的方法入手，盡快落實處理方案，處理孔內事故動作要快、穩、準，以避免惡化，還要隨時根據變化的情況修正處理方案。避免事故重復發生，加大處理難度。積極采取有效的防范措施和處理方法，可最大程度避免和減少鉆孔事故的發生及其帶來的影響。處理結束后，要及時召集全機和相關人員，總結經驗吸取教訓，以免在今后鉆探生產中發生類似事故。

（6）針對我單位的現狀，機臺配備人員較少，要認真認識孔內安全，把孔內安全的具體內容滲入到ISO質量管理體系和職業安全健康體系當中，推行全面安全管理。抓好安全教育培訓，提高全員職工安全素質。以加大提高職工掌握孔內安全的技能，使事故率顯著下降，創造更大的經濟效益。

[1]武漢地院五院校.鉆探工藝學[M].地質出版社，1979.

[2]曾祥喜，陳志超.鉆孔護壁堵漏原理[M].北京：地質出版社，1986.

[3]韓廣德，金寶昌，丁撣發，等.中國煤炭工業鉆探工程學[M].北京：煤炭工業出版社，2000.

[4]云南省有色地質鉆探管理暫行規定和有色金屬地質巖芯鉆探技術規定[E].1991.

F407.1

B

1004-5716（2016）12-0042-03

2016-03-03

2016-03-09

趙留華(1970-)，男（漢族），云南江川人，工程師，現從事鉆探工程技術及施工管理工作。