地質(zhì)巖心鉆探事故處理與認(rèn)識

劉忠存 王 琳

（核工業(yè)二四三大隊，內(nèi)蒙古 赤峰 024000）

0 引言

在對地質(zhì)巖心進(jìn)行鉆探施工的過程中，巖心鉆探深度越來越深，那么孔內(nèi)事故的發(fā)生概率也會變得越來越高，這樣則會對地質(zhì)巖心鉆探施工的質(zhì)量與安全產(chǎn)生較大的影響，使得施工進(jìn)度被拖延。相關(guān)施工企業(yè)若想提高地質(zhì)巖心鉆探施工工作的安全性，保障整個工程的施工質(zhì)量，則要對地質(zhì)巖心鉆探施工的整個過程進(jìn)行全面的監(jiān)管，并且要對鉆探施工過程中可能會發(fā)生的事故進(jìn)行科學(xué)預(yù)測，在這一基礎(chǔ)上，制訂科學(xué)合理的防治方案，借此提高鉆探施工的高效性。

1 地質(zhì)巖心鉆探事故產(chǎn)生的原因

1.1 孔內(nèi)事故原因分析

相關(guān)施工指揮者或施工人員在具體的鉆探施工過程中，沒有嚴(yán)格按照規(guī)范的技術(shù)操作流程及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行鉆探操作施工，這樣就會提高巖心鉆探事故的發(fā)生概率，而導(dǎo)致巖心鉆探施工出現(xiàn)孔內(nèi)事故的原因如下。

其一，地質(zhì)條件的影響。在巖心鉆探施工區(qū)域，若是地質(zhì)存在問題，就會引發(fā)孔內(nèi)事故。比如，如果出現(xiàn)巖體裂隙問題，就會對鉆探施工產(chǎn)生較大的影響，甚至還會引發(fā)鉆孔塌陷這一問題。若是巖體本身具有較為明顯的綠泥石等塑性特點，一旦出現(xiàn)滲水的現(xiàn)象，則會使鉆孔直徑縮小，進(jìn)而造成孔內(nèi)事故。

其二，管材質(zhì)量的影響。在地質(zhì)巖心鉆探施工中，若是使用的管材質(zhì)量存在問題，也會發(fā)生孔內(nèi)事故。在對地質(zhì)巖心進(jìn)行鉆探時，通常會使用鉆桿，如果其自身的質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，則會增加鉆桿的磨損度，再加上長時間的工作運行，就會影響到鉆具本身的使用效果，進(jìn)而提高孔內(nèi)事故發(fā)生的概率。

其三，客觀因素的影響，也會在巖心鉆探施工過程中產(chǎn)生事故。其中就包括一些無法預(yù)測的自然因素，如大雨、滑坡等，若是在地質(zhì)巖心鉆探施工中出現(xiàn)這樣的天氣或地質(zhì)災(zāi)害，就會在較大程度上引發(fā)鉆探事故[1]。

1.2 鉆具折斷、脫落事故原因分析

在地質(zhì)巖心鉆探施工中，需要使用相應(yīng)的機械設(shè)備，若是設(shè)備本身存在質(zhì)量問題，并且出現(xiàn)鉆具斷裂、脫落等情況，也會對鉆探施工質(zhì)量、安全造成不良影響[2]。而這一事故產(chǎn)生的具體原因如下：其一，鉆具級配存在不合理的情況，鉆具絲的連接狀態(tài)可能過緊或過松，如果絲扣沒有被有效對接，則會加重鉆絲的磨損程度，因此在實際施工中就會有較大可能導(dǎo)致鉆具脫落，對鉆探施工造成負(fù)面影響。其二，在開展鉆探施工工作之前，相關(guān)管理人員應(yīng)該對鉆具進(jìn)行全面的檢查及維護(hù)，避免其存在隱患。不過，就實際情況來看，部分施工單位沒有將鉆具檢查維護(hù)工作落到實處，對于一些落后、老化的設(shè)備也沒有進(jìn)行淘汰及更新，這些工具被應(yīng)用在巖心鉆探施工中，一旦遇到比較堅硬的地質(zhì)，很容易出現(xiàn)折斷事故。其三，在地質(zhì)巖心鉆探施工過程中，若是突然出現(xiàn)蹩車的情況，會導(dǎo)致上部鉆桿發(fā)生倒轉(zhuǎn)現(xiàn)象，而且在慣性的作用下，也會造成甩鉆事故。

1.3 燒鉆事故的原因分析

其一，相關(guān)施工企業(yè)在開展地質(zhì)巖心鉆探作業(yè)時，若是水泵出現(xiàn)故障問題，則會造成運輸水量減少的情況，這樣將無法降低鉆頭運行過程中產(chǎn)生的高溫，而且在具體的施工過程中，也會出現(xiàn)雜物堵塞的情況，這也會提升鉆頭運行過程中的溫度，從而引發(fā)燒鉆事故，影響施工效果；其二，若是鉆具上的絲扣存在連接不緊密的情況，就會在具體的施工過程中出現(xiàn)滲水問題，形成“假循環(huán)”，造成燒鉆事故；其三，在具體的鉆進(jìn)過程中，鉆頭內(nèi)外出刃磨損程度相對較高，再加上無泵鉆進(jìn)操作出現(xiàn)問題，就會引發(fā)燒鉆事故[3]。

1.4 吸附卡鉆事故原因分析

相關(guān)施工企業(yè)在對地質(zhì)巖心進(jìn)行鉆探作業(yè)時，特別是深孔施工，容易受到地層的影響，因此經(jīng)常出現(xiàn)孔內(nèi)吸附卡鉆這一事故。吸附卡鉆事故在發(fā)生之后，泵壓會處在正常的范圍，泥漿循環(huán)也處在正常的狀態(tài)下，也不會產(chǎn)生孔壁坍塌、巖屑沉淀等現(xiàn)象，但是，提拉鉆桿的伸長距離及活動范圍則會漸漸縮小，當(dāng)縮小到一定程度之后，鉆具就無法在孔內(nèi)正常活動了。

2 地質(zhì)巖心鉆探事故處理的有效措施

2.1 孔內(nèi)事故的處理方式

其一，打撈法。該方式是處理孔內(nèi)事故的常見方式，在具體的應(yīng)用過程中，就是利用不同類型的公、母矢錐，對落在鉆孔內(nèi)部的鉆頭以及鉆桿進(jìn)行打撈，避免影響后續(xù)的鉆探施工。使用打撈法還能夠?qū)γ摽圻@一事故予以科學(xué)處理，以此提高鉆探施工的質(zhì)量。其二，吊竄法。在對地質(zhì)巖心進(jìn)行鉆探施工時，若是在鉆頭下降的過程中突然發(fā)現(xiàn)孔內(nèi)有勁，相關(guān)施工人員則要立即停止鉆探施工作業(yè)，并且還應(yīng)該將鉆具即刻提升到安全范圍，以此保障鉆具的安全性，這樣也能夠避免鉆探事故的發(fā)生。在對吊竄法進(jìn)行應(yīng)用時，需要將鉆具提升到相應(yīng)的高度，并且要借助鉆具本身的重量使其下降，將其送回到鉆探位置，對這一過程進(jìn)行不斷的重復(fù)，能夠在鉆具不受任何損害的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)對孔內(nèi)阻礙物的有效疏通，這樣就能夠解決該問題，同時也能夠保障鉆具的質(zhì)量。其三，提拉法。在開展提拉施工操作時，施工人員應(yīng)該對提拉力度進(jìn)行科學(xué)控制，避免提拉力度超過鉆機升降機的最大提升限度，并且在提拉過程中，相關(guān)施工單位還應(yīng)該為升降機預(yù)留充足的冷卻時間，在提拉過程中機械會產(chǎn)生一定的熱度，對其進(jìn)行冷卻能夠使機械更好地運行。與此同時，對升降機進(jìn)行操作時，施工人員一定要按照相應(yīng)的規(guī)范要求進(jìn)行操作，并且要緩慢進(jìn)行提拉[4]。

2.2 鉆頭掉入孔內(nèi)的處理措施

對地表進(jìn)行打孔時，經(jīng)常會發(fā)生鉆頭掉入鉆孔中的事故，這樣則會對地質(zhì)巖心鉆探施工造成較大影響。在對該事故進(jìn)行處理時，相關(guān)施工單位要遵循以下幾點：其一，施工人員應(yīng)該對鉆頭掉入鉆孔之中的位置進(jìn)行勘察，獲得準(zhǔn)確的位置；其二，為了防止鉆探過程中產(chǎn)生一些不必要的事故，相關(guān)施工人員還應(yīng)該使用沖洗液對鉆孔進(jìn)行不斷沖刷，也可以利用這一方式將掉入孔內(nèi)的鉆頭沖出；其三，施工人員還可以根據(jù)鉆孔尺寸，選擇合適的錐將鉆頭抓取出來。在整個取出鉆頭的過程中，施工人員需要對鉆機進(jìn)行科學(xué)操作[5]。

2.3 碎硬質(zhì)合金粒擠夾鉆具的處理

在具體的施工操作過程中，施工人員若想對沖洗液進(jìn)行循環(huán)利用，則需要增加適量的泵液，對擠在鉆具之間的碎硬質(zhì)合金粒要盡可能地沖碎，這樣則能夠?qū)D壓程度予以有效緩解。若是這樣沒有獲得預(yù)期的效果，則應(yīng)該采用其他的方式，如吊錘沖打。如果該方式也沒有對相關(guān)問題進(jìn)行有效解決，施工人員可以使用小孔徑的鉆具透過事故鉆具這一方式，并使用絲錐進(jìn)行打撈[6]。

2.4 吸附卡鉆事故處理措施

相關(guān)施工人員在開展地質(zhì)巖心鉆探施工工作時，若是出現(xiàn)鉆桿被吸附的情況，則要及時按照相應(yīng)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，使用稀泥漿進(jìn)行大泵量循環(huán)，施工人員還要針對鉆桿進(jìn)行上下竄動的操作，這樣能夠在確保設(shè)備安全的基礎(chǔ)上，將鉆桿強力起拔，若是升降機自身的提升能力達(dá)不到相應(yīng)的要求，施工人員可以利用吊車、千斤頂?shù)榷喾N設(shè)備增強拉力，將鉆桿本身的伸張、收縮以及振動等多項作用充分地發(fā)揮出來，使得鉆孔內(nèi)部的泥漿能夠形成橫向沖擊的狀態(tài)，與此同時，在伸縮作用的影響下，泥漿就會漸漸深入間隙之中，并且能夠剝蝕濾餅，對于鉆具與孔壁之間的接觸面積進(jìn)行破壞，進(jìn)而降低吸附卡鉆的拉力，使得鉆桿能夠被有效提取出來。在對鉆桿進(jìn)行提拉時，要利用設(shè)備對鉆桿進(jìn)行小幅度的扭動，使得鉆具被吸附的面積能夠縮小，在使用這一方式進(jìn)行操作時，應(yīng)該確保相關(guān)施工人員及機械設(shè)備的安全[7]。

3 預(yù)防地質(zhì)巖心鉆探事故產(chǎn)生的有效對策

3.1 加強對鉆具的管理

鉆具質(zhì)量是影響地質(zhì)巖心鉆探施工質(zhì)量、引發(fā)鉆探事故的重要因素，因此，若想降低巖心鉆探事故的發(fā)生概率，相關(guān)施工單位要加強對鉆具的管理，而且要確保其質(zhì)量達(dá)標(biāo)。在具體的管理過程中，管理人員需要在應(yīng)用鉆具之前，對其進(jìn)行仔細(xì)檢查，確保鉆具在規(guī)格、型號以及質(zhì)量等諸多方面與實際鉆探施工要求相一致，同時還要保障鉆具本身沒有任何故障問題，若是發(fā)現(xiàn)其中存在故障問題，則要對其進(jìn)行及時維修，使其能夠在鉆探施工中發(fā)揮重要作用，避免引發(fā)鉆探事故。另外，在日常的管理工作中，還應(yīng)該做好設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)工作，定期對其進(jìn)行潤滑以及清理，使其保持正常的運行狀態(tài)。對于應(yīng)用之后的鉆具，要進(jìn)行全面檢查，若是發(fā)現(xiàn)磨損比較嚴(yán)重的部件，要進(jìn)行及時更換，以便影響到后續(xù)的施工[8]。

3.2 建立健全的鉆探規(guī)范條例

完善的制度能夠提高地質(zhì)巖心鉆探施工的規(guī)范性與安全性，減少鉆探事故的發(fā)生，因此，相關(guān)施工單位應(yīng)該結(jié)合鉆探施工的具體情況，制定完善的鉆探規(guī)范條例，要求施工人員嚴(yán)格按照規(guī)范條例開展規(guī)范的鉆探施工，這樣能夠避免因操作不當(dāng)而產(chǎn)生的鉆探事故，提高鉆探施工的效率與質(zhì)量。比如，在鉆探施工中，應(yīng)要求施工人員提前對鉆探施工流程進(jìn)行全面了解，并對鉆探孔內(nèi)的具體情況予以明確，結(jié)合具體情況，選用合適的鉆具，同時也要避免對鉆具進(jìn)行過度應(yīng)用，以防鉆具運行時間過長出現(xiàn)問題。在制定規(guī)范操作機制時，應(yīng)該對相關(guān)機械設(shè)備的正確操作流程予以了解，明確地質(zhì)巖心鉆探施工的注意事項，在這一基礎(chǔ)上，建立相應(yīng)的操作規(guī)范，確保施工操作的有效性。

3.3 引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)工藝

施工單位若想提高鉆探施工的工作效率，就應(yīng)該加強對先進(jìn)技術(shù)的重視與應(yīng)用，而且要對傳統(tǒng)的鉆探施工技術(shù)進(jìn)行科學(xué)改進(jìn)，同時還要引進(jìn)先進(jìn)的施工設(shè)備，借此提高鉆探施工的效率及效果。比如，孔內(nèi)事故的發(fā)生，與地層護(hù)壁、沖洗液的應(yīng)用有著較大的關(guān)系，在這種情況下，則可以對相關(guān)鉆探工藝進(jìn)行創(chuàng)新。比如，深入研究沖洗液的配比，科學(xué)配制沖洗液，并對相關(guān)施工設(shè)備進(jìn)行更新。另外，在鉆井施工中，還應(yīng)該選用高質(zhì)量的鉆桿，這樣也能夠規(guī)避孔內(nèi)事故，使得鉆探施工能夠順利開展[9]。

3.4 吸附卡鉆事故預(yù)防措施

施工人員在開展鉆探施工工作時，應(yīng)該保證鉆孔內(nèi)部的穩(wěn)定性，并且要在這一基礎(chǔ)上，科學(xué)設(shè)置鉆進(jìn)參數(shù)，而且在鉆進(jìn)施工中，要盡量使用大泵量。在鉆進(jìn)作業(yè)中，施工人員還應(yīng)該使用扶正器等一些防傾斜的設(shè)備，這樣能夠保障鉆孔軸線的垂直度，進(jìn)而提高鉆孔的有效性。另外，施工單位應(yīng)該加強對鉆探設(shè)備的管理，確保鉆探設(shè)備的良好運行狀態(tài)，使其在鉆孔中能夠發(fā)揮積極作用，既能夠避免吸附卡鉆事故的發(fā)生，又能夠?qū)ζ渌鹿视枰杂行б?guī)避，進(jìn)一步提高施工的安全性及有效性。

4 結(jié)語

相關(guān)施工企業(yè)若是能夠?qū)r心鉆探事故進(jìn)行科學(xué)有效的處理，則能夠減少施工中的安全隱患，并提高施工質(zhì)量，提高鉆探施工的經(jīng)濟效益。基于此，施工企業(yè)在開展巖心鉆探施工工作時，應(yīng)該選用合適的施工技術(shù)，并且對具體的施工情況進(jìn)行全程監(jiān)管，一旦在監(jiān)管過程中發(fā)現(xiàn)問題，就要及時采用有效措施，做好應(yīng)對工作，避免鉆探事故影響范圍擴大。