繩索取心鉆探過(guò)程中取心鋼絲繩斷裂的處理工藝探討

宋世杰，付相友，于孟亮

(山東省第三地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，山東煙臺(tái) 264011)

0 引言

在繩索取心小口徑巖心鉆探施工過(guò)程中，常常會(huì)遇到一個(gè)回次鉆進(jìn)完畢后，取心過(guò)程中取心鋼絲繩斷裂的情況，如果處理不當(dāng)，就會(huì)造成不得不提鉆的情況。由于提鉆增加了輔助時(shí)間，降低了時(shí)效進(jìn)尺，而且加大了施工人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，為了節(jié)省時(shí)間、提高時(shí)效，機(jī)臺(tái)人員往往都會(huì)用一個(gè)自制的打撈鉤下入鉆桿內(nèi)，打撈取心鋼絲繩斷頭。多數(shù)機(jī)臺(tái)加工打撈鉤的形狀、重量不一，打撈盲目，打撈鉤打撈時(shí)下到何處位置最佳、最有效不明白，打撈成功率低，甚至還會(huì)導(dǎo)致二次事故的發(fā)生，給事故的處理造成更大的麻煩。

1 事故原因

繩索取心過(guò)程中，造成取心鋼絲繩斷裂的原因是多方面的，包括鋼絲繩質(zhì)量不好、銹蝕、打結(jié)、取心時(shí)操作人員注意力不集中等，但最主要的還是人為原因。一是選擇鋼絲繩型號(hào)、材質(zhì)不因地制宜，應(yīng)該根據(jù)礦區(qū)的水文地質(zhì)情況和選用沖洗液的特性選擇鋼絲繩型號(hào)、材質(zhì)；二是鋼絲繩的質(zhì)量有問(wèn)題；三是對(duì)鋼絲繩的保養(yǎng)不到位。

2 撈取繩索取心斷裂鋼絲繩工藝

為了提高使用打撈鉤進(jìn)行鉆桿內(nèi)打撈斷裂鋼絲繩時(shí)的成功率，避免處理過(guò)程中造成二次事故，減少處理事故時(shí)間，提高鉆進(jìn)效率，正確加工和使用打撈鉤，發(fā)揮其應(yīng)有的作用是非常必要的。現(xiàn)結(jié)合多年的鉆探施工機(jī)臺(tái)實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，淺談一下打撈鉤的制作和應(yīng)用。

2.1 制作打撈鉤

打撈鉤由鉤環(huán)、主筋、副筋和鉤齒組成。主筋采用直徑28～32 mm的鋼筋，長(zhǎng)1 m即可；副筋采用直徑10～14 mm的鋼筋，長(zhǎng)40 mm；主筋和副筋最好是對(duì)接，盡量避免搭接，確保同心度，對(duì)接處要焊接牢固。鉤齒焊接在副筋上，與副筋?yuàn)A角15°，過(guò)大不易鉤夾鋼絲繩，鉤齒不用太多，6～8個(gè)即可，鉤齒成不對(duì)稱分布，底部鉤齒應(yīng)稍短，上部鉤齒應(yīng)相對(duì)長(zhǎng)一點(diǎn)，鉤齒采用直徑8～10 mm的鋼筋，鉤齒與副筋焊接處要處理圓滑，以保證能順利進(jìn)入鉆桿內(nèi)斷裂鋼絲繩。

2.2 撈取斷裂鋼絲繩

斷裂鋼絲繩的撈取是否成功，打撈鉤的下入深度最為關(guān)鍵。當(dāng)取心過(guò)程中鋼絲繩發(fā)生斷裂時(shí)，有的當(dāng)班班長(zhǎng)就會(huì)立即把打撈鉤下入孔內(nèi)鉆桿里，直到打撈鉤不能繼續(xù)下行后再往上提，這樣往往使打撈鉤插入斷裂鋼絲繩太深，上提過(guò)程中鋼絲繩在打撈鉤上及周圍越積越多，導(dǎo)致卡在鉆桿內(nèi)拉不動(dòng)，最后還是需要提鉆處理。為了避免這種情況的發(fā)生，就要求鉆探人員要測(cè)知孔內(nèi)斷裂鋼絲繩的長(zhǎng)度，計(jì)算出一個(gè)較為準(zhǔn)確的斷裂鋼絲繩斷頭堆積深度，以便打撈鉤精準(zhǔn)下入。這個(gè)深度是隨著鋼絲繩斷裂時(shí)孔深的不同而變化的，并且與所使用的取心鋼絲繩的粗細(xì)有關(guān)，鋼絲繩的粗細(xì)決定打撈鉤的下入深度，細(xì)的要下入深一些，粗的就會(huì)相對(duì)淺一些。一般情況下，打撈鉤下入深度比孔內(nèi)斷鋼絲繩的位置要深30～40 m，例如，孔深1000 m，取心鋼絲繩在800 m處斷裂，那就是800-(30～40)m，即打撈鉤下入760～770 m處比較合適。打撈鉤下到計(jì)算的位置后，慢慢上提即可。

3 注意事項(xiàng)

(1)打撈鉤不是在任何情況下都適合撈取鉆桿內(nèi)斷裂取心鋼絲繩的。繩索取心時(shí)出現(xiàn)鋼絲繩斷裂事故是有多種原因的，這就要求鉆探施工人員在出現(xiàn)事故時(shí)要認(rèn)真分析斷裂的原因，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)造成事故的具體情況，采取相應(yīng)的處理措施，避免因?yàn)椴扇√幚矸椒ú划?dāng)造成不必要的麻煩。

(2)繩索取心放繩至打撈器快要到底時(shí)，一定要注意聽取或感覺(jué)打撈器到底的聲音或振動(dòng)。打撈器到底時(shí)有聲音，一般說(shuō)明孔內(nèi)鉆桿正常，如果這種情況下在上拉取心過(guò)程中鋼絲繩斷裂，可考慮采用鉆桿內(nèi)打撈鉤撈取斷裂鋼絲繩的方法。

(3)如果取心時(shí)，打撈器到底沒(méi)有聲音，上提時(shí)出現(xiàn)用力過(guò)大造成取心鋼絲繩斷裂，這時(shí)候就要仔細(xì)分析原因，考慮是否是鉆桿脫扣或鉆桿折斷，這種情況下就不能采取鉆桿內(nèi)打撈鉤撈取斷裂鋼絲繩的方法，而是應(yīng)該提鉆檢查，避免造成更大的事故，給后面的處理增加難度。

(4)任何情況下，嚴(yán)禁在一次孔內(nèi)取心斷鋼絲繩事故中，采用二次鉆桿內(nèi)打撈鉤撈取斷裂鋼絲繩。

4 結(jié)語(yǔ)

鉆探施工過(guò)程中，應(yīng)努力避免取心鋼絲繩斷裂事故的發(fā)生。一是要在鋼絲繩的選材上把好關(guān)；二是在繩索取心放繩時(shí)，一定要仔細(xì)檢查取心鋼絲繩，看有無(wú)磨損、起刺嚴(yán)重的部位，如果發(fā)現(xiàn)問(wèn)題要立即去除并對(duì)接好，對(duì)接時(shí)盡量采用插接，以便必要時(shí)脫卡器能夠順利下入，不要存在僥幸心理，埋下隱患。同時(shí)，在鉆探施工過(guò)程中遇到事故時(shí)，施工人員首先要認(rèn)真分析、仔細(xì)研究，做到對(duì)事故的判斷準(zhǔn)確無(wú)誤，然后再去做出正確決定進(jìn)行處理，從而提高鉆進(jìn)效率，取得效益。