常見鉆探事故處理

1、第一章 卡鉆事故分析隨著勞動法規(guī)的逐漸健全、規(guī)章制度的逐年完善以及職工安全技術培訓力度的加大、 生產環(huán)境和勞動條件的改善,我國的煤田鉆探安全事故呈逐年下降趨勢,孔內事故由過去的 20%降到10%以下,有的達到1%。然而,引發(fā)孔內事故的因素多樣,有些因素是突發(fā)性的或者是 無法避免的,這就要求我們要仔細研究發(fā)生事故的原因,采取可行的技術措施加以避免。只有 尊重客觀規(guī)律,理論聯(lián)系實踐、群策群力才能將事故發(fā)生率降到最低。只有將事故發(fā)生率感 到最低才能效提高鉆探效率,降低生產勘探成本.因此能很好的處理鉆探中的事故尤為重要。下面將介紹卡鉆埋鉆事故的處理。.鉆頭直接與孔壁或巖心擠夾孔壁和巖心不規(guī)則，操作不當

2、，鉆頭與孔壁或巖心直徑擠夾金剛石鉆進或硬質合金鉆進時， 上一回次鉆頭內、外徑磨損嚴重，孔徑相應縮小，孔身呈上大下??；巖心相應增粗，呈上小 下大。下一次使用新鉆頭時，往往外徑大于孔徑；內徑小于巖心直徑，如果下鉆過猛或升降 鉆具時跑鉆，就會發(fā)生鉆頭直接與孔壁或巖心擠夾，如果巖石均勻，擠夾程度就更加嚴重。 另外，在鋼粒鉆進中，如果巖心破碎呈塊狀時，容易因離心力等作用，從鉆頭水口處就跑出， 擠到鉆頭與孔壁之間而擠夾鉆具。. “鍵槽”造成鉆頭卡阻孔身彎曲，孔壁形成“鍵槽”在斜孔或彎曲孔段的凸出的弧形面上，經常受到鉆桿的磨刮。 特別時減壓鉆進時，上部鉆桿將承受拉力，受拉力的鉆桿旋轉時就不斷想彎曲孔段的凸出

3、面 碰磨，或者由于升降鉆具時，經常在凸出面拖拉。久之，沿孔壁形成一條縱向溝槽，形如機 械輪上的鍵槽?！版I槽”機構往往產生在不太堅硬的巖層中，太硬的巖層不宜被磨刮成溝槽。太軟的巖層 鉆進速度快，也不易形成牢固的“鍵槽”。已形成“鍵槽”的鉆孔，在提鉆時鉆桿受拉，呈 縱向伸直，就自然嵌進槽中，當粗徑提到“鍵槽”下端，就受阻呈拉緊狀態(tài)。如果“鍵槽” 深而牢固，即造成卡鉆。.巖粉“懸橋”造成卡鉆(1)孔身不規(guī)整，孔徑大小變化懸殊，形成巖粉“懸橋” 當沖洗液攜帶巖粉上升時， 一旦達到孔徑變大的部份，由于鉆孔大面積突然變大，流速立即降低，一部分沖洗液還會形 成渦流，于是巖粉逐漸沉積，形成“懸橋”，造成鉆具卡

4、阻。(2)巖粉“懸橋”往往在以下環(huán)境力產生：a.巖粉“懸橋”多形成在鉆孔換徑處，換徑次數(shù)越多，形成“懸橋”機會就越多。b.鉆孔穿過天然溶洞的底部。c.在松軟地層中鉆進，沖洗液量大，孔壁被沖刷而形成超徑孔段。d.巖塊或其它可溶巖層，由于沖洗液的溶解，鉆孔就嚴重超徑，在超徑孔段的底部，容 易形成巖粉“懸橋”。. 套管偏斜造成卡鉆套管柱偏斜，管鞋突出 用套管護壁時，套管沒有下直、下正，或沒有下到基巖硬盤， 或下套管換徑后孔身彎曲，使得套管鞋突出于孔底，鉆具提升時就會受阻。特別時鉆具帶有 取粉管時，取粉管頂部往往被套管鞋掛住。如果組昂于粗徑連接得不同心，更會加重上述情 況的發(fā)生.物體落入孔內造成卡鉆小

5、物件落入孔內 由于操作不慎，粗心大意，將卡盤扳手、活動扳手等小工具、小物件 掉落孔內，卡在組昂與異徑接頭連接處，使鉆具受到卡阻。例如：圖1-1為大撥叉掉入孔內 造成的鉆具卡夾示意圖：粘禮設計穗構圖咕扎串成咕具圖圖1-1 撥叉落入孔內造成鉆具卡夾第二章 事故發(fā)生前的征兆鉆具擠夾、卡阻事故發(fā)生前，都有一定的預兆和特征。掌握好這些征兆，及時采取預防 措施，是避免發(fā)生這類事故的重要方面。.鉆具提動和轉動都有阻力，如澀滯、蹩勁等現(xiàn)象。下鉆時常常發(fā)生遇阻“擱淺”。.提鉆后巖心管和鉆頭有明顯擦痕，或粗徑鉆具表明刮有巖泥、泥皮，取粉管內掉 塊增多，塊度增大。.如果時掉塊卡、夾鉆，則鉆進時有蹩車現(xiàn)象，提動鉆具感

6、到有勁；升降鉆具時， 不是突然卡?。婚_始往往可以活動一定距離。一般情況下孔內反水正常。.如果時探頭石或鍵槽卡鉆，卡鉆位置不變，起下鉆到此孔深就受阻，一般沒有擠 夾力，沖洗液可以正常循環(huán)。當粗徑鉆具與卡阻部份脫離接觸時，鉆具回轉無阻。.如果是巖層錯動和巖層遇水膨脹縮徑卡鉆、夾鉆，除升降鉆具遇阻，回轉阻力增 加外，還有蹩泵現(xiàn)象。.如果鉆頭與孔壁直接擠夾，鉆具不能回轉，提升阻力很大，送水時有蹩泵現(xiàn)象。.如果時鋼粒擠夾鉆具，夾鉆初期能在較大泵壓下開泵，但返水很小。如果孔內清 潔，蹩泵不嚴重，稍許提動鉆具蹩車程度減輕，下放鉆具有蹩停車現(xiàn)象。如果孔內鉆粉、巖 粉較多，則鉆具回轉阻力很大，蹩泵現(xiàn)象也嚴重。.

7、巖心與鉆頭或碎巖心擠在鉆頭與孔壁之間時，鉆具回轉阻力較大，提動鉆具吃力， 但不蹩泵，可能有驟然蹩車現(xiàn)象。第三章 事故的預防鉆具擠夾、卡阻的原因很多，而且比較復雜，必須根據(jù)具體情況和出現(xiàn)的征兆，采取相 應的預防措施，把事故消滅在萌芽狀態(tài)。一般預防方法有：. 保持孔壁的穩(wěn)定性在松軟坍塌、掉塊、裂隙發(fā)育、容易產生滑移和錯動的巖層中鉆進時，需千方百計地（1）采用比重較大、粘度較高、失水量小、含沙量低的泥漿沖洗。經常保持泥漿的良 好造壁性能，以維持孔壁的完整。（2）鉆具提出孔外時，孔內應注滿泥漿，保持對孔壁有一定的液柱壓力。（3）沖洗液流速不應過高，以防計息沖刷作用沖垮松軟的孔壁。（4）鉆具的轉數(shù)要適當

8、降低，以減輕鉆桿對孔壁的震擊。（5）在坍塌、掉塊嚴重的情況下，可采用粘土球固壁、灌水泥、下套管、高分子聚合 物護孔等方法，保持孔壁穩(wěn)定。（6）選擇合適的鉆進方法，采用合理的鉆頭結構和鉆進參數(shù)，從生產管理和技術措施 各方面保證盡快穿過復雜孔段。.防止遇水膨脹止巖層縮徑（1）采用失水量小、含沙量低、粘度不大的優(yōu)質泥漿洗孔。（2）在淺孔（200m以內）條件下采用無泵鉆進。（3）使用肋骨鉆頭鉆進，保證粗徑鉆具與孔壁有足夠的環(huán)狀間隙。使大量的沖洗液暢 通，而且有一定的縮徑余地，避免發(fā)生鉆具惡性擠夾。（4）加強擴孔修整孔壁的工作。每一回次后可專程劃眼一次。有事在鉆頭以上另加一 個擴孔器，邊鉆邊擴，以便節(jié)省

9、專門劃眼的時間。（5）采用取粉管上部裝反鉆頭的鉆具鉆進。以便在孔徑收縮時，邊回轉鉆具邊向上用 反鉆頭修擴孔壁。.防止在堅硬巖層中鉆進時鋼粒、碎硬質合金夾鉆（1）鋼?；蛴操|合金換用金剛石鉆進時，孔底殘余鋼?；蛩橛操|合金粒必須打撈干凈。（2）鋼粒鉆進改用硬質合金鉆進時，也必須實現(xiàn)把孔內殘余鋼粒撈凈。（3）硬質合金鉆進改用鋼粒鉆進時，第一回次應使用小鋼粒和舊鋼粒鉆頭，投砂量不 宜過多，送水量不宜過大。并且，下鉆時不能一下到底，在離孔底0.5m左右處，即開泵掃 孔，防止猛下到底造成擠夾。(4)采用鋼粒鉆進時，要正確控制投砂量和送水量?；卮沃跬渡傲坎灰诉^多；繪制 之末孔底又不能沒有鋼粒。送水量不能忽大

10、忽小?？傊?，應保持孔底又一定數(shù)量的鋼粒。以 求孔徑變化比較均勻，鋼制鋼粒在粗徑鉆具與孔壁間隙小的地方造成夾鉆的機會。.保持孔內清潔(1)孔內巖粉、鉆粉過多，超過0.3m時，必須專門撈取。(2)鉆進時，一般應等沖洗液返回孔口后(漏水孔除外)，方可開車鉆進。鉆進中水 泵工作不正常，應停鉆檢修。檢修前應將鉆具提到安全孔段，以防鉆具擠夾和陷埋。(3)使用泥漿時，應做好凈化工作。(4)鉆進中產生的巖粉粒度大或有巖屑時，應帶取粉管。(5)鉆進裂隙發(fā)育、掉塊的巖層時，在鉆具結構上應注意以下幾點：a.在鉆入裂隙嚴重的地層以后，應盡可能的加長粗徑鉆具，時粗徑保持在嚴重裂隙層的 上部，以減少因掉塊而卡鉆的可能性。

11、鉆穿該層后，可采用水泥膠結或下套管等方法固壁。b.鉆進有掉塊可能性的巖層時，應在粗徑鉆具上部采用銑刀式異徑接頭。帶取粉管時要 用上端馬蹄形的取粉管；不帶取粉管鉆進時，禁止使用取粉管接頭。c.在取粉管上部反刃反扣硬質合金鉆頭。在發(fā)生掉塊時，可向上反掃，將掉塊掃掉。.防止套管卡阻鉆具(1)套管謝步一定要下到完整巖層，并達到一定深度。(2)套管一定要下正下直，鉆具也要正、直。(3)每次提鉆到套管鞋附件，動作要慢。切勿猛提。(4)下套管后用鋼粒鉆進時，應避免粗徑鉆具在套管內鉆進。為此，在下套管前，先 采取較原來孔徑小一級的粗徑鉆具并帶導向，用鋼粒鉆出相當粗徑鉆具長度的小眼，然后再 下套管。.對孔身采取

12、防斜措施采取防斜措施，減少鉆孔彎曲，避免“鍵槽“現(xiàn)象發(fā)生。.合理選擇鉆頭硬質合金或金剛石鉆進時，應嚴格控制鉆頭的內、外徑磨損。應在鉆頭結構設計和鑲焊 制造工藝上提高鉆頭的耐磨性，因此應合理選擇鉆頭，在使用上防止過早磨損，磨損過度的 鉆頭應及時進行更換。第四章 事故的處理方法鉆具卡夾事故發(fā)生以后，應及時進行處理，否則會使事故清潔加重，并有繼而發(fā)生埋鉆 或折斷鉆具的可能。處理事故，統(tǒng)稱用升降機和油壓系統(tǒng)向上提拔，或串動與回轉相結合進行處理。在返水 的情況下不應停送沖洗液，如果無效，則采用吊錘震打或千斤頂上頂。再無效時，就根據(jù)孔 內具體情況，采用反、透、擴、割、掏等方法處理。處理方法一般可分為四步：

13、.處理方法及應注意的問題第一步處理方法及應注意的問題(1)提：在設備能力允許的條件下，可用升降機配合滑輪組，強力提拉孔內受阻鉆具。 當鉆具被卡埋時，一般均用此方法，但必須注意鋼絲繩、天車、鉆塔、鉆機及地基等 各方面的情況，最好配備“拉力計”，以防造成人身事故。(2)打：借助吊錘打擊的震動力，向上或向下打擊事故鉆具。這種方法適用于淺孔或掉 塊及鋼粒擠夾事故。這種方法簡單，故常被采用。在用吊錘沖打處理孔內事故時，可 用滑輪打吊錘及其它安全打吊錘裝置。在使用吊錘處理孔內事故應注意：最好不要利用升降機直接拴綁打吊錘；孔壁 不穩(wěn)定而易發(fā)生坍塌時，不宜采用此方法，否則，會使事故惡化。（3）震：將機械震動器

14、接于事故鉆具的上端，并用升降機拉緊，使事故鉆具收到強烈震 動而排除。但必須注意防止孔內鉆具受震而脫扣。（4）撈：用公母錘、卡管器等撈取脫落或折斷的事故鉆具。這是一種常用的處理事故的 方法。（5）沖：用小徑鉆具（或鉆桿）或套管下入孔內，通過泥漿泵的高壓液流沖出事故鉆具 周圍的埋、卡物。但必須在孔壁穩(wěn)定的情況下，用此方法。（6）抓：用下部帶齒的抓筒，處理掉入孔內的小物件或測斜儀。吸：用磁鐵打撈吸取掉入孔內的小物件或吸正靠孔壁的事故鉆桿斷頭，配合絲錘打 撈。（8）粘：用粘泥、黃蠟、瀝青等粘取掉入孔內的小物件或金剛石鉆頭胎體或金剛石。（9）竄：用升降機提拉、吊錘上下打擊、或開車上下掃，用以處理還有一定

15、活動余地的 被阻事故鉆具。（10）頂：用千斤頂（絲杠式和油壓式）或油壓鉆機加減油壓，頂拔事故鉆具，這也是常 用的方法。但應注意的：用千斤頂頂拔時，應考慮鉆桿能承受的能力，以防頂斷；還 應特別注意卡瓦飛出傷人。第二步處理方法及應注意的問題（1）反：用反絲鉆桿和絲錘，找好中和點，盡可能地多反回一些事故鉆桿，再配合其它方 法處理。因為“反”不是一個單獨的處理孔內事故的方法。反鉆桿應采用鋼絲繩反鉆具、棘輪反管器等安全方法。另外，防止在反鉆具時 因彈力反轉而發(fā)生人身事故。（2）套：用比鉆進大一級的鉆具擴孔套取，因而只適用于較軟的巖層及淺孔的巖層中， 當孔內留有事故鉆桿時，必須先“反”后“套”。擴孔時，為

16、了防止鉆口彎曲，應帶 導向。（3）切：用割管器分段切割取出事故鉆具。這種方法用于處理鉆具卡、埋過緊而又較長 的情況下。采用“切”常用于處理巖心管或套管事故。（4）鉤：用特制的鉤子、撈矛等，以導正靠邊的事故鉆桿頭，或鉤住加大接頭處，將事 故鉆具提出，或是撈取掉入孔內的鋼絲繩及電纜等。第三步處理方法及應注意的問題穿：用比原鉆進用的事故鉆具小1-2級（最好小2級）鉆具，先從事故鉆具中心穿 過去，借其震動、回轉、碰撞，以減輕或消除事故鉆具外側被擠夾的阻力，然后用“撈” 的方法處理。當巖心管接頭、巖心管及取粉管留在孔底時，在采用“穿”的方法之前， 先用“剝”等方法處理。（2）剝:用與原事故鉆具用徑的磨鐵

17、鉆鉆頭，將巖心管或取粉管接頭、取粉管的外圍直 至絲扣處剝掉一層，然后再取出接頭。（3）掃：用特制平面鉆頭將殘留孔內粗徑鉆具或鉆頭劈開或掃掉，然后取出。在“掃” 或“劈”時，注意夾鉆及多頭劈開。（4）泡：把柴油、堿水或鹽酸注入孔內，浸泡被埋住或泥皮吸附卡鉆，使事故鉆具與孔壁松 弛，利于處理。第四步處理方法及應注意的問題繞：用偏心楔子偏斜鉆進，繞過事故鉆具。采用此方法時，必須按地址設計進行。（2）炸：將炸藥裝在特制的爆破筒內，從鉆具內送入預定孔深進行爆炸，炸斷鉆桿后而取出， 或用于處理套管被卡，以震松或將套管沖出。.對不同原因所造成的卡夾事故處理掉塊卡夾鉆具的處理掉塊卡鉆時，如果鉆具能回轉，也能在

18、一定的范圍內上、下活動，則應用串動的方法處 理。提升鉆具有勁后不要死拉，要少許回繩使鉆具能夠串動，并用鉗子回轉鉆具，再提升鉆 具，有勁后再少許回繩，并用鉗子回轉鉆具。每次提升的距離，應大于串回的激勵，這樣反 復地“多提升，少回繩“，可逐漸將鉆具提出孔口。如串動處理無效，可進一步采取邊提動邊掃的方法處理。倘若事先已采用了帶反鉆頭的 鉆具鉆進，遇卡后采取邊提邊開車上掃的方法很有效。倘若邊提邊掃還是不能解卡，則可采 用吊錘上下震動。一般在淺孔段用吊錘震打處理卡鉆事故是比較有效的。如果在深孔斷。吊 錘震打無效時，用孔內沖震辦法處理。如卡夾部位在鉆孔中途，可用加重鉆具下如孔內往復 沖打，打動后用絲錐撈取

19、帶短鉆桿的粗徑鉆具。如卡夾部位在孔底，則用空內卡鉆震動器進 行沖擊震動，收效后一并撈起事故鉆具?？變瓤ㄣ@，當震動器下到孔內用絲錐扭接事故鉆具時，拉桿帶動下部沖擊接頭向下移動， 使上部異徑接頭的凸緣與上部沖擊接頭凹槽集合即可扭轉，使絲錐與事故鉆具扭接。當絲錐 扭緊后，將中繼器提起，使異徑接頭與上部沖擊接頭分離，使下沖擊接頭與上沖擊接頭結合， 開車回轉，鉆具即可起沖擊震動作用。操作注意事項：a.使用前，應對震擊器的各部絲扣，沖擊牙齒等的磨損情況進行詳細檢查，以防再發(fā)生 新的事故。b.下鉆時，準確計算機上余尺，掌握好升降機，嚴防跑管，在接近事故鉆具時，應緩慢 下降。c.開始震動前，先向孔內送水，以冷

20、卻震動器和排除空內巖粉。d.在操作過程中應聽取回轉聲音，發(fā)現(xiàn)不正常時立即停車進行研究處理。e.當立軸向上移動，證實處理有效，則可停車提鉆。用以上方法處理掉塊卡夾鉆失效后，就要考慮擴、透、割、磨等措施。如孔淺，巖石可 鉆性級別又不太高時?？捎么髲綌U的方法套??；若孔深，巖石又堅硬時，一般采用小徑透。 由于掏心鉆進過程中的震動，往往卡夾自然解除。用絲錐即可撈起事故鉆具。如果在深孔情 況下，鉆具卡夾又很牢，可直接用劈、磨等方法消滅事故鉆具。.探頭石或巖層錯動卡夾鉆具的處理主要處理方法時把探頭石或巖層錯動的部分掃碎掃掉。如果事故鉆具帶有反鉆頭，則可 向上掃碎卡夾物。否則，可采用吊錐向上震打，若不能解卡時

21、，可把粗徑送回孔底，將粗徑 上部的鉆桿全部反回，然后下同徑鉆具從上向下把障礙物掃碎，再用絲錐把事故鉆具打撈上 來.倘若事故鉆具卡夾的很緊，難以送回孔底，則先將上部鉆桿反回后，用重鉆具向下沖打。 下加重鉆具前，防止遇阻，可根據(jù)孔內具體情況適當用同徑鉆具掃孔。.巖層縮徑卡夾鉆具的處理首先用升降機強力起拔，用千斤頂上頂。上述辦法無效時，則需反回全部鉆桿。用割、 劈、磨等方法消滅粗徑鉆具。一般不采用擴或透等方法。因為在縮徑鉆孔中擴孔，很容易造 成雙重擠夾。同時，縮徑夾卡鉆具主要時側面壓力作用所致，用透的方法往往得不到良好效 果。.鋼?；蛩橛操|合金粒擠夾鉆具的處理一般鋼?；蛩橛操|合金粒擠夾鉆具時，沖洗液

22、尚能循環(huán)。首先應增大泵量，沖散擠夾物。 減輕擠夾程度。如果擠夾不嚴重時，邊沖洗用升降機提拉串動鉆具。擴大鉆具活動范圍即可 解除。如果失效，也可用吊錘沖打，吊錘沖打時處理此種事故的有效方法，特別是淺孔，效 果更為顯著。深孔或擠夾嚴重時，用升降機，吊錘處理無效時，則可用孔內震動器處理。上述方法均無效時，需采用小徑鉆具透過事故鉆具的方法，以便減弱擠夾程度，再用絲 錐打撈。倘若仍提不動，可用分段切割的方法處理。通常不宜采用擴孔套取，以免發(fā)生雙重 擠夾事故。為減輕體力勞動強度，提高吊錘沖打效率，在有條件的情況下，如使用配備有付卷筒帶 動吊錘進行機械沖擊。此外，還可專門配備差速式打吊錘機，用在沒有付卷筒的

23、情況下，代 替柴油機或中間軸一級人力打吊錘，差速式打吊錘機實際上時割中間傳動機構，利用差速機 構代替中間軸（或柴油機）打吊錘。使用時把它安裝在鉆機和柴油機之間，繩子連接方法如 即一頭栓卡于升降鋼絲繩上的適當位置；另一頭繞過飛輪，在飛輪撒謊那個纏繞兩圈，再通 過兩個導向滑輪，最后用繩卡固定于卷筒上。擊打時，主要是通過操縱桿，使錐鼓離合器于 卷筒結合，吊錐便可向上沖打。.鉆具于孔壁直接擠夾的處理首先用升降機起拔，但不要回轉鉆具。因為孔內鉆具回轉，鉆頭位置發(fā)生變化，可能在 孔壁刻出溝槽，增加了上提的阻力。如升降機起拔不動時，可根據(jù)具體情況用打、頂?shù)确椒?處理。.巖心夾鉆的處理巖心夾鉆一般擠夾力不大，用升降機強力起拔，串動鉆具，待有了活動間隙之后，開車 回轉鉆具即可解除。再重新掃孔，將甩出的巖心套入鉆頭內，就可正常鉆進。.“鍵槽”卡鉆的處理“鍵槽”卡鉆的處理應在發(fā)現(xiàn)孔壁有“鍵槽”的跡象后，立即進行糾斜，接長巖心管進 行擴孔，消除“鍵槽”。鉆進時用帶反鉆頭的鉆具或用帶銑刀刃的巖心管接頭，在有被卡象 征時，即開車向上掃，破壞“鍵槽”。有時