云南省祥云縣茅草壩水泥廠原料石灰?guī)r礦區(qū)ZK301孔內(nèi)事故淺析

趙留華，張 準(zhǔn)

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

云南省祥云縣茅草壩水泥廠原料石灰?guī)r礦區(qū)ZK301孔內(nèi)事故淺析

趙留華*1，張 準(zhǔn)2

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

針對(duì)石灰?guī)r礦區(qū)鉆孔施工特點(diǎn)，對(duì)該礦區(qū)易發(fā)生的事故做一個(gè)總結(jié)，結(jié)合事故處理的方法，對(duì)該區(qū)今后的施工有著現(xiàn)實(shí)的指導(dǎo)意義。

石灰?guī)r區(qū)；鉆探施工；事故處理及方法

鉆探工程孔內(nèi)事故指鉆探工程施工過程中發(fā)生的，中斷鉆孔內(nèi)正常鉆進(jìn)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?nèi)事故一般不會(huì)直接造成人員傷亡，但造成的后果誤工誤時(shí)，給單位帶來較大的經(jīng)濟(jì)損失。

我單位在云南省祥云縣茅草壩水泥原料石灰?guī)r礦勘探過程中，ZK301孔在鉆進(jìn)至156.50m時(shí)，發(fā)生卡鉆事故，處理過程中又發(fā)生鉆桿與接頭脫落，致使60m的鉆桿連同鉆具埋于地下達(dá)40d之久?，F(xiàn)通過對(duì)該事故處理過程及處理對(duì)策的描述，簡(jiǎn)要談?wù)剬?duì)該事故處理的一些看法，以期對(duì)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(zhì)條件

茅草壩水泥原料石灰?guī)r礦區(qū)屬構(gòu)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(chǎn)及生活用水均從祥云縣城用灌車?yán)氲V區(qū)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?guī)r、凝灰質(zhì)砂巖，風(fēng)化后呈土狀及頁片狀，夾厚30cm左右的灰?guī)r透鏡體3～4層，較破碎。厚27～65m。

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

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

2 事故經(jīng)過及其處理

（1）事故經(jīng)過。2014年4月22日17：30班，用長(zhǎng)3.5 m、?108mm巖芯管取芯鉆進(jìn)，當(dāng)班進(jìn)尺5.8m，取芯2次，施工至孔深155.7m（所取巖芯為灰?guī)r）停鉆用餐；17：50分開始送水下鉆，仍使用該巖芯管（長(zhǎng)3.5m、?108mm），18：30分發(fā)現(xiàn)水泵故障，起鉆取芯，發(fā)現(xiàn)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(dāng)班班長(zhǎng)不認(rèn)真分析事故原因，而是強(qiáng)拉并強(qiáng)行開動(dòng)鉆機(jī)立軸回鉆，發(fā)現(xiàn)鉆桿折斷；起鉆后，判定折斷位置在93m處，孔內(nèi)剩余鉆桿、取粉管、異徑接頭（俗稱大小頭）、巖芯管及鉆頭計(jì)63.5m。

（2）事故處理。①用?127mm母絲錐套住鉆桿，通水后孔內(nèi)不返渣，用鉆機(jī)起拔，拉不動(dòng)；②用10t手拉葫蘆向上強(qiáng)力提拔，拉出3m后又脫落（132m處有溶洞3.4m）；③回分隊(duì)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(qiáng)力提拔無效。換反絲鉆桿，將孔內(nèi)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(jīng)多次振動(dòng)，于2014年6月2日6：00早班打撈起事故巖芯管，耗時(shí)40d。

3 原因分析

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

客觀因素,鉆桿接頭磨損嚴(yán)重。鉆桿脫落于井內(nèi)，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(jīng)受損嚴(yán)重。

針對(duì)該鉆孔的情況進(jìn)行事故處理采用“強(qiáng)拉、頂”的方法，即用絲錐對(duì)上事故鉆桿，用鉆機(jī)升降機(jī)和鉆機(jī)的升降油缸進(jìn)行強(qiáng)拉和強(qiáng)頂,鉆桿再次脫落，導(dǎo)致事故重復(fù)發(fā)生,鉆孔淤埋，后來采用PQ鉆具在原鉆孔處進(jìn)行再次鉆進(jìn)，同時(shí)加大沖洗液量，將淤埋在事故鉆桿鉆具周圍的大量粉細(xì)砂排出,事故原因不明，時(shí)間浪費(fèi)。

結(jié)合上面所描述，首先采用“強(qiáng)拉、頂”的方法和PQ鉆桿進(jìn)行處理是不合適的，事故發(fā)生本身就先埋鉆，后斷鉆,在“強(qiáng)拉、頂”的過程中，巖粉將被擠實(shí)，桿具承受阻力將很快增強(qiáng)，發(fā)生第二次事故是必然的，之后又采用重復(fù)鉆進(jìn),用沖洗液沖洗鉆孔也付出了較大的代價(jià)。對(duì)于這種類事故及時(shí)采用“打”的方法進(jìn)行處理是恰當(dāng)?shù)?由于鉆孔不深，使用150kg的重錘來處理，先用絲錐對(duì)上事故鉆具，用重錘進(jìn)行反復(fù)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(dòng)，從而將其緩慢提起。這種方法比重復(fù)鉆進(jìn)，用沖洗液沖沖孔節(jié)約成本,經(jīng)濟(jì)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(dāng)班操作人員思想麻痹，主人翁意識(shí)不強(qiáng)，對(duì)使用的水泵檢查不到位，其次對(duì)有外傷的桿具檢查不祥。加之強(qiáng)行鉆進(jìn)，回次進(jìn)尺過大，操作不當(dāng)，致使鉆桿、鉆具受壓磨損嚴(yán)重，斷鉆是該起鉆孔事故發(fā)生的直接原因。

（2）在鉆進(jìn)異常狀況下觀察不細(xì)，反應(yīng)不及時(shí)。當(dāng)孔內(nèi)沖洗液不循環(huán)時(shí)，仍在加壓鉆進(jìn)。

（3）現(xiàn)場(chǎng)操作習(xí)慣不良。鉆機(jī)操作人員平時(shí)對(duì)相關(guān)鉆探施工工藝的安全規(guī)章制度和操作要求及注意事項(xiàng)都非常清楚，并且在現(xiàn)場(chǎng)把各種規(guī)章制度和要求都做成板報(bào)的形式掛在施工現(xiàn)場(chǎng)，但在實(shí)際操作時(shí)候卻有很多不良習(xí)慣，例如：加滿壓、掛高擋、巖芯頂傘后盲目繼續(xù)加壓鉆進(jìn)、鉆頭下至孔底即高速全壓鉆進(jìn)等。

（4）沒有根據(jù)地層特點(diǎn)，合理采用鉆進(jìn)方法和沖洗液類型。

4 結(jié)語

通過對(duì)該事故發(fā)生原因及處理過程的分析，可以得到以下幾點(diǎn)啟示：

（1）堅(jiān)持預(yù)防為主?！邦A(yù)防為主、安全生產(chǎn)”，要求我們必須嚴(yán)格做到。本次鉆探事故導(dǎo)致報(bào)告延期。影響甲方申報(bào)采礦權(quán)，因處理措施不當(dāng)造成單位的經(jīng)濟(jì)損失約20萬元,同時(shí)給鉆探安全工作帶來隱患：①易引發(fā)傷人事故，擰卸鉆具本單位一名職工手指受傷等；②鉆機(jī)設(shè)備受損嚴(yán)重。

（2）加強(qiáng)職工理論學(xué)習(xí)和現(xiàn)場(chǎng)操作技能的培訓(xùn)，提高職工素質(zhì)。鉆進(jìn)過程中，壓力要掌握適當(dāng)，切忌忽大忽小。特別是在灰?guī)r或硬、破碎巖層中鉆進(jìn)時(shí)，更要合理地控制鉆進(jìn)壓力和鉆機(jī)轉(zhuǎn)速。

（3）增強(qiáng)操作人員的責(zé)任心，嚴(yán)格執(zhí)行各種規(guī)章制度，提高技術(shù)水平和操作水平。對(duì)不穩(wěn)定孔壁采用漿液護(hù)壁，減少因孔壁問題造成的臺(tái)時(shí)消耗。最大限度地減少孔內(nèi)事故時(shí)間，做好事故預(yù)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(jiān)持下鉆前要檢查鉆探設(shè)備情況，鉆桿、鉆具接頭磨損嚴(yán)重的以及質(zhì)量不合格者將不得使用，同時(shí)根據(jù)地層條件，嚴(yán)格按施工工藝要求，采用適宜的鉆進(jìn)方法。

（4）鉆進(jìn)中還要時(shí)刻注意鉆進(jìn)情況，觀察鉆機(jī)壓力表，學(xué)會(huì)用耳朵聽，用眼睛看，如果遇到鉆具回轉(zhuǎn)阻力大、提動(dòng)困難、堵水、沖洗液量發(fā)生改變等現(xiàn)象時(shí),要及時(shí)查明原因，及時(shí)發(fā)現(xiàn)事故發(fā)生征兆，采取適宜的預(yù)防措施，減少停待時(shí)間。

（5）鉆孔事故一但發(fā)生，不要慌張，首先量準(zhǔn)機(jī)上余尺，要詳細(xì)記錄當(dāng)時(shí)孔內(nèi)相關(guān)情況;事故發(fā)生時(shí)斷頭和鉆具的所在位置，認(rèn)真分析,如果當(dāng)班操作人員拿不出合理處理方法，應(yīng)及時(shí)向上級(jí)部門匯報(bào)，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(shí)處理方案，處理孔內(nèi)事故動(dòng)作要快、穩(wěn)、準(zhǔn)，以避免惡化，還要隨時(shí)根據(jù)變化的情況修正處理方案。避免事故重復(fù)發(fā)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(fā)生及其帶來的影響。處理結(jié)束后，要及時(shí)召集全機(jī)和相關(guān)人員，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)吸取教訓(xùn)，以免在今后鉆探生產(chǎn)中發(fā)生類似事故。

（6）針對(duì)我單位的現(xiàn)狀，機(jī)臺(tái)配備人員較少，要認(rèn)真認(rèn)識(shí)孔內(nèi)安全，把孔內(nèi)安全的具體內(nèi)容滲入到ISO質(zhì)量管理體系和職業(yè)安全健康體系當(dāng)中，推行全面安全管理。抓好安全教育培訓(xùn)，提高全員職工安全素質(zhì)。以加大提高職工掌握孔內(nèi)安全的技能，使事故率顯著下降，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。

[1]武漢地院五院校.鉆探工藝學(xué)[M].地質(zhì)出版社，1979.

[2]曾祥喜，陳志超.鉆孔護(hù)壁堵漏原理[M].北京：地質(zhì)出版社，1986.

[3]韓廣德，金寶昌，丁撣發(fā)，等.中國煤炭工業(yè)鉆探工程學(xué)[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，2000.

[4]云南省有色地質(zhì)鉆探管理暫行規(guī)定和有色金屬地質(zhì)巖芯鉆探技術(shù)規(guī)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(xiàn)從事鉆探工程技術(shù)及施工管理工作。