韓尚孝，王　虎，劉　清

（甘肅省地礦局水勘院，甘肅張掖734000）

繩索取芯鉆進(jìn)燒鉆事故處理淺析
——以尕林哈金屬礦區(qū)ZK006孔為例

韓尚孝*1，王虎，劉清

（甘肅省地礦局水勘院，甘肅張掖734000）

燒鉆事故在地質(zhì)鉆探施工過程中較為常見，其經(jīng)常被誤判為鉆具脫扣或折斷等事故，從而造成一定程度的物力、時間及人力的浪費(fèi)。基于多年野外鉆探工程實踐經(jīng)驗，并結(jié)合青海省格爾木市尕林哈鐵—多金屬礦預(yù)查項目工程實例，介紹了一種鉆探施工過程中處理燒鉆事故的新工具和方法，并將其應(yīng)用于實際工程實例中，結(jié)果表明該方法切實可行，加工和操作簡單，適合于野外隊車間加工使用。

鉆探工程；金屬礦層；燒鉆事故；繩取鉆進(jìn)

在鉆探施工過程中燒鉆為常見工程事故，究其原因一般主要是由于水泵故障或鉆桿事故，造成鉆頭上沒有水，致使孔底泥漿中斷循環(huán)，鉆頭與巖層燒結(jié)，未及時發(fā)現(xiàn)，繼續(xù)鉆進(jìn)造成上部鉆具擰斷所致。從表面上看，容易判斷為鉆具脫扣或折斷，造成工程技術(shù)人員處理事故時誤判，其不僅引起大量的人力和物力的浪費(fèi)，且延誤工程技術(shù)人員處理事故的最佳時機(jī)，故要求在事故發(fā)生后，工程技術(shù)人員應(yīng)迅速判明事故真實情況，采取正確、合理可行的方法，以用最短時間處理好事故。基于多年來的工作實踐和實例檢驗，并結(jié)合青海省格爾木市尕林哈鐵—多金屬礦預(yù)查項目工程實例，介紹了一種鉆探施工過程中處理燒鉆事故的新工具和方法，并將其應(yīng)用于實際工程實例中，結(jié)果表明該方法切實可行，加工和操作簡單，適合于野外隊車間加工使用，處理這種事故均取得了較為滿意的效果。

1　工程概況

1.1礦區(qū)位置及交通情況

工作區(qū)位于格爾木市西，直距約230km，行政區(qū)劃屬于格爾木市烏圖美仁鄉(xiāng)測區(qū)到野馬泉約50km，為山間便道，有近10km通行不便。其余路段四驅(qū)越野車可通行，路窄、坡陡、轉(zhuǎn)彎多，路況差。野馬泉到甘森泵站為新修90km三級砂石路面，路況良好，甘森泵站到格爾木市約280km為格茫公路。

1.2地層

地表為第四紀(jì)地層發(fā)育，在河谷、山間及山地北麓山前洪積廣泛分布。為全新世風(fēng)成砂及晚更新世洪積物。厚度為0～130m不等。

鉆進(jìn)基巖主要為白云質(zhì)大理巖、綠簾—透輝石矽卡巖、透輝石矽卡巖夾板巖、磁鐵礦（化）體、灰?guī)r夾含碳灰?guī)r。厚度600～1000m。

勘探區(qū)以鐵為主，共伴生鉛、鋅（銅、金、鈷、鉍）的矽卡巖型礦床。

鉆進(jìn)揭露：在施工中，坍塌掉塊、漏失嚴(yán)重，是施工中重點需要采取措施預(yù)防的地方。

2　鉆進(jìn)設(shè)備及工藝

鉆進(jìn)設(shè)備為XY—44型鉆機(jī)、BW250/50泥漿泵、17.5m四角鐵塔。基于礦區(qū)處于被第四紀(jì)松散砂礫層覆蓋，鉆井方法采用硬質(zhì)合金與金剛石鉆進(jìn)相結(jié)合的工藝方法，在第四紀(jì)砂礫層中采用硬質(zhì)合金鉆進(jìn)為主，在基巖中則以金剛石鉆進(jìn)為主。開孔用?110mm硬質(zhì)合金鉆頭鉆進(jìn)，穿過第四系松散砂礫覆蓋層，進(jìn)入完整地層為5m，換?75mm繩取鉆具金剛石鉆進(jìn)一徑到底。

3　孔內(nèi)事故產(chǎn)生原因分析

ZK006號孔由于孔內(nèi)漏水嚴(yán)重，在孔深310m時用水泥進(jìn)行灌注堵漏，目的是通過灌注水泥漿將漏失嚴(yán)重的270～300m孔段漏失層封堵上，灌注完水泥漿凝固72h進(jìn)行掃水泥作業(yè)，掃水泥至孔深300m時出現(xiàn)鉆桿折斷事故，孔內(nèi)留90m事故鉆具。當(dāng)時采取的措施和處理方法是：下?50mm反絲鉆桿反出?71mm繩取事故鉆桿，此時孔內(nèi)剩3.7m長變絲和鉆具，自己加工磨鐵鉆頭，準(zhǔn)備通過磨削的辦法消滅所剩事故鉆具，磨削的結(jié)果是把磨鐵鉆頭和短節(jié)掉入孔內(nèi)。使事故復(fù)雜化了。

4　事故處理方法

針對孔內(nèi)所剩殘留物：事故鉆具+磨鐵鉆頭+短節(jié)=3.9m，當(dāng)時產(chǎn)生了2種意見，一種意見認(rèn)為采用擴(kuò)孔的辦法將事故鉆具抱上來；另一種意見是采用磨鐵鉆頭將事故鉆桿和外管消滅掉；最后經(jīng)過論證，認(rèn)為地層比較硬，采用磨鐵鉆頭消滅事故比較可靠，思想統(tǒng)一后，出圖（見圖1）在院車間加工制作專用磨管鉆頭，在下入磨管鉆頭以前，先下?50mm反絲鉆桿將前次處理事故時掉入孔內(nèi)的事故磨鐵鉆頭及短節(jié)撈出，在磨管時，要及時計算判斷內(nèi)管撈矛頭的位置，注意不要讓磨鐵鉆頭的導(dǎo)向頭傷擊撈矛頭，待判斷清楚撈矛頭的位置后，下專門工具撈取內(nèi)管及撈矛頭，見圖2。只有把內(nèi)管及撈矛頭撈出后，下帶導(dǎo)向頭的磨管鉆頭去消滅事故鉆具外管才是安全的，經(jīng)過4d時間的磨削，事故鉆具被磨管鉆頭和平孔鉆頭消滅干凈。至此事故全部處理完，清孔后恢復(fù)正常鉆進(jìn)。

圖1　磨管鉆頭連接示意圖

圖2　繩取內(nèi)管專用打撈器

5　結(jié)語

（1）這次事故能夠順利處理，主要是在每一步處理后，針對出現(xiàn)的情況，采取的方法是正確的，如果其中錯了一步，可能就會使事故復(fù)雜或無法處理了。在同一礦區(qū)施工的其它單位的2臺鉆機(jī)孔內(nèi)出的事故和這臺鉆機(jī)類似，由于處理方法不妥，一臺報廢了310m，一臺報廢了160m。

（2）孔內(nèi)灌注水泥后，掃水泥時不能帶內(nèi)管，掃水泥時要不斷活動鉆具，保證孔內(nèi)鉆頭上有水循環(huán)，防止燒鉆事故的發(fā)生。

（3）巖芯鉆探施工工區(qū)多在野外交通條比較差的地方，應(yīng)該根據(jù)施工工藝和使用的鉆具結(jié)構(gòu)，適當(dāng)準(zhǔn)備一些處理可能發(fā)生事故的處理工具，保證事故發(fā)生時，有可靠的工具去及時處理，防止事故復(fù)雜和等待時間過長，造成施工成本上升。

（4）本次事故由于處理方法正確，避免了鉆孔報廢。加工和事故處理共用了8d時間，加工事故處理工具約0.3萬元，其它主要材料消耗是油料、人員工資等約2.5萬元。合計約2.8萬元。非常經(jīng)濟(jì)。

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B

1004-5716（2016）05-0045-02

2016-03-23

2016-03-31

韓尚孝（1961-），男（漢族），甘肅永登人，高級工程師，現(xiàn)從事鉆探管理工作。