巖芯鉆探施工現場3T7A安全標準化應用模式研究

張 揚,劉升臺,車明德,胡兆國,劉宗國

（1.中國冶金地質總局山東正元地質勘查院，山東濟南250000；2.中國冶金地質總局山東局，山東濟南250000）

巖芯鉆探是固體礦產勘查主要采用的勘探和驗證地質成果的重要手段，同時也是地勘單位施工風險較高、安全隱患較多的一類施工。巖芯鉆探過程涉及施工現場臨時用電，需要使用鉆機、鉆塔、絞車、泥漿泵、攪拌機等機械設備，且施工地點、作業環境不固定，隨地質設計孔位和礦體方向變化而變化，安全風險控制難度較大，事故發生概率較高。近年來，地勘單位不斷摸索和嘗試巖芯鉆探施工現場的安全標準化管理模式，并參照《施工現場臨時用電規范》JGJ46-2005、《地質勘探安全規程》AQ2004-2005等標準、規范不斷加強巖芯鉆探施工現場的安全管理[1]。雖然取得了一定的成效，但是由于巖芯鉆探施工現場的工作條件和場地環境千差萬別，無法進行統一的標準化管理和現場布置，嚴重影響了現場標準化管理的推進和實施。因此，需要應結合地勘單位巖芯鉆探工作實際，研究一種適用于大部分作業環境的安全標準化應用模式。

1 安全標準化管理現狀及主要問題

1.1 施工現場布置標準不一

巖芯鉆探施工現場大多數位于山區、農田、林地、草場等野外環境，施工地形環境復雜多變，且施工地點需要按照地質勘查施工組織設計的鉆孔位置確定[2]，場地不確定因素較多。施工方往往只能根據現場實際情況進行布置標準的調整，并沒有形成一整套適用性強的統一標準，不利用巖芯鉆探施工現場的規范化、目視化管理和現場標準化達到程度考評。

1.2 安全標準化配置不規范

施工現場標準化配置規范化程度差，缺少統一的配置標準。大部分施工現場、管材架、安全防護罩、配電箱、泥漿池護欄等設計不規范，色彩、樣式、形狀等不統一，尤其是配電箱的樣式和電氣元件安裝五花八門，不僅嚴重影響了現場的美觀程度，同時也給維修帶來了諸多不便[3]。

1.3 人員安全標準意識不強

巖芯鉆探施工人員大多數文化程度較低，安全標準化化意識不強。大部分人不能完全理解安全標準化的意義和內涵，在施工過程中缺乏執行標準的積極性和主動性，經常對現場標準化配置要求打折扣、講條件，不能自覺使用、配備、維護標準化硬件設施，不利于現場安全標準化的保持和持續改進。

1.4 現場標準化效果不持久

目前的巖芯鉆探施工現場標準化創建效果持續性不強，創建時設施設備配備到位、現場管理規范有序，創建完成后在短時間內便恢復原樣[4]。施工現場在經過安全標準化創建和改造后，在現場布置、目視化、標準化配置等方面均能夠獲得一定的效果[5]。但是，鉆機終孔變更孔位或出現孔內事故時便無法保持原有的現場標準化效果，當鉆探機臺更換機長或班長后也會對原有的施工現場標準化效果造成一定的影響。

2 3T7A安全標準化管理模式分析

2.1 3T7A安全標準化應用模式的含義

3T7A安全標準化管理模式是基于目視化管理理論和5S管理原理，針對安全標準化管理中存在的主要問題進行綜合分析并提出的一整套適用于巖芯鉆探安全管理現狀的管理模式。該模式根據現場施工環境將巖芯鉆探施工現場歸納為3種類型，結合施工專業特點和過程把施工現場劃分7個區域。3T7A中的3T，即：L型 L type，正方型Square type，狹長型Long and nar?row type；7A，即：工作區Work area、攪拌區Mud area、休息區Resting area、管材區Pipe area、巖芯區Core ar?ea、材料區Material area、油料區Oil-bearing area。

2.2 3T7A安全標準化應用模式的主要內容

2.2.1 3T巖芯鉆探施工現場類型劃分及分區設置

巖芯鉆探施工由于其專業的特殊性，施工場所具有一定的局限性，大部分施工現場受到地形、自然環境等因素的影響，場地規則程度差[6]。因此，本文通過大量的現場實地調研、場地照片資料收集和綜合分析，并征求了50名業內專家的意見，將巖芯鉆探場地劃分為正方型、L型、狹長型3種，并根據不同類型的場地按照前、中、后（A、B、C）的順序確定現場分區設置要求，便于標準化的推廣和實施。

（1）正方型場地。正方形場地在草原、丘陵、戈壁灘等開闊地區采用較多，場地形狀規則，近似于正方型，場地入口一般位于正方形某邊的正中。場地設置要求如下：前（A），管材區、巖芯區；中（B），工作區、攪拌區、休息區；后（C），油料區、材料區。

（2）L型場地。設計位置靠近城市或鄉村道路的鉆孔多采用L型場地，整個場地距離道路有一定進深，一側與道路平行，另外一側作為進入通道靠近道路。場地設置要求如下：前（A），材料區、巖心區；中（B），管材區、油料區、休息區；后（C），工作區、攪拌區。

（3）狹長型場地。山區、叢林地區因堅硬巖石較多、樹木茂盛，清理難度較大，多根據實際需要開鑿或清理出一片狹長的區域作為施工場地。場地設置要求如下：前（A），管材區、巖芯區；中（B），材料區、油料區、休息區；后（C），工作區、攪拌區。

2.2.2 7A施工現場作業分區內容及安全標準化配置

施工現場作業分區管理是3T7A安全標準化管理模式的核心內容[7]，鉆探過程中使用的設備種類和材料數量較多，管理、組織不善易造成現場混亂，影響施工質量和生產效率的同時還會增加人身傷亡事故風險。因此，通過對大量的巖芯鉆探施工現場的分析、觀察和有效信息提取，征詢相關業內專家、安全管理、施工人員意見將施工現場劃分為管材區、巖芯區、工作區、攪拌區、油料區、材料去和休息區等7個區域并確定了各區相應的標準化配置及輔助配置內容及相關參數。標準化配置內容見表1。

（1）管材區。隨著勘查深度的不斷增加，鉆探的孔深也隨之加大，大部分鉆孔的設計深度在800～1500m，在鉆探過程中需要經常倒換鉆桿、提取巖心芯，鉆探現場需要大量鉆桿。鉆桿的材質通常采用無縫鋼管，如果擺放不整齊容易導致人員被絆倒或砸傷。鉆桿存放不當或離地高度不夠易受潮銹蝕，加快管材損耗。因此，應設置專門的管材存放區并配備專用的鉆桿架進行存放。標準化配置見表1。

（2）巖芯區。巖芯鉆探的主要作用是為地質勘查驗證提供巖芯樣本，巖芯保存的完好程度和采用質量直接影響到最終的地質勘查報告數據[8]。一個鉆孔從開孔達到取芯位置到終孔需要采取大量的巖心，采取的巖芯全部為露天存放，容易受到雨水、風沙等侵蝕，在施工現場為避免巖芯丟失、損壞應設置巖芯區并采用牢固、結實、易于搬運的巖芯箱存放巖芯。

（3）工作區。工作區是整個施工現場的核心區域，施工人員和設備設施比較集中，危險因素和隱患較多，是安全的重點管控區域[9]。包括鉆塔、地板、照明燈具、避雷裝置等設施以及鉆機、泥漿泵、絞車、活動工作臺、配電箱等用電設備，防范不當可能產生物體打擊、機械傷害、觸電、高處墜落等傷亡事故。因此，應當引起高度重視，設置專門的工作區，配備符合標準要求的設施、設備防護裝置和臨時用電配電箱，將工作區域與其他分區隔離。

（4）攪拌區。鉆探過程中為了能夠冷卻鉆桿，防止鉆孔壁巖石塌落卡鉆，需要使用攪拌機對泥漿進行預先混合攪拌后向鉆孔內灌注，攪拌后的泥漿經鉆孔返出后再通過循環槽流入泥漿池[10]。隨著孔深的不斷加大，泥漿池的深度和容量也需要相應增大，如果防范不當可能導致人員跌落泥漿池后淹溺或摔傷。因此，應當劃分出攪拌區，配備專門的泥漿池護欄并懸掛警示標識，防范人員不慎跌落。

（5）油料區。在偏遠山區由于距離村鎮較遠，需要使用柴油發電機或汽油發電機供電，柴油、汽油等油料的用量較大，使用較為頻繁，如果管理不善易造成遺灑，從而導致土壤的污染。應當設置專門的區域對油料進行分類存放并做地面防滲漏處理。

表1 巖芯鉆探施工現場安全標準化配置表

（6）材料區。鉆探過程中用到的材料較多，如黃泥、水泥、潤滑油、鉆探夾具、鉆頭、零配件等，為便于管理應當配備多層材料架、工具箱等對材料和工具進行分類存放管理，并在外部搭建防雨棚，防止材料受潮影響使用性能。

（7）休息區。巖芯鉆探施工過程中為避免孔內事故并保證巖芯采取質量，一般采用三班倒的不間斷作業方式，每班3～4人，其中配備班組長1人。鉆進過程中施工人員注意力高度集中，需要經常操作鉆機、起落鉆具，體力消耗較大，夏天身體水分流失較多，易疲勞。因此，應當設置休息區供人員在施工間歇飲水、休整并配備急救箱，夏季還應準備防暑降溫飲料。

（8）輔助配置。施工現場安全標準化是一個系統的管理過程，不僅限單純的作業分區管理，還包括安全警示標牌、宣傳標語、勞動防護用品、隔離圍擋等輔助性配置，在安全標準化管理過程中輔助配置與作業分區相互配合構成一個有機整體。

2.3 3T7A安全標準化應用模式運行效果評價

本文針對3T7A安全標準化應用模式的主要內容以及重要程度，通過發放調查問卷、經驗判斷和專家打分相結合的方法，確定了評價內容、標準和相應的分值，并形成了評分表（見表2）。總分值100分，其中基礎分20分，評價分80分。根據分值，85分以上（含85分）為合格，90分以上（含90分）為良好，95分以上（含95分）為優秀。

3 3T7A安全標準化應用模式實例

為檢驗3T7A安全標準化應用模式的適用性，本文選取中國冶金地質總局山東正元地質勘查院萊州某金礦勘查巖芯鉆探施工現場進行驗證。該現場設計孔深1350m，鉆孔傾角87°，使用XY-6B型鉆機，施工機臺共10人，其中機長1人，班組長3人，設兼職安全員1人，分3個班組，每班3人。現場位于山東萊州，施工周邊地形比較平坦、開闊，場地類型為正方型，現場設置管材區、巖芯區、工作區等7個作業分區，安全帽、工作服等輔助配置較為齊全。

表2 巖芯鉆探施工現場安全標準化評分表

采用“巖芯鉆探施工現場安全標準化評分表”對現場進行了評分，基礎分20分，評價分75分，最終得分95分，為優秀級別。存在的主要問題包括：輔助配置中四牌二圖缺少安全文化理念圖、安全警示標牌配置不全、巖芯箱厚度不符合要求、缺少休息區分區牌等。通過應用實例可見，現場按照3T7A安全標準化應用模式進行布置雖然能夠明顯提升安全標準化水平和規范化程度，但是應當加強輔助配置管理，做好“四牌二圖”和安全警示標牌的配置，完善巖芯區、休息區管理和相關配置。

4 結論

（1）施工現場布置標準不一、安全標準化配置不規范、人員安全標準意識不強、現場標準化效果不持等問題是制約巖芯鉆探安全標準化發展的關鍵，應當重點加以解決；

（2）“安全標準化配置表”和“安全標準化評分表”為巖芯鉆探施工現場安全標準化提供了配置內容要求和效果評價方法，有助于提高安全標準化水平；

（3）3T7A安全標準化應用模式符合巖芯鉆探施工現場實際，施工現場類型劃分和現場作業分區內容及方式適用于絕大部分的巖芯鉆探施工現場，能夠顯著提高施工現場的標準化程度，減少潛在的安全風險，具有較好的推廣和借鑒意義。