礦山鉆探工程中的鉆孔事故預(yù)防處理研究,職稱論文內(nèi)容摘要：針對礦山鉆探工程遭到開采難度的影響,使礦產(chǎn)資源在開采時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)鉆孔事故,以提高礦產(chǎn)資源的開采效率為目的,提出了礦山鉆探工程中的鉆孔事故及其預(yù)防處理分析。在礦山鉆探工程的施工背景下,通過分析鉆孔事故中的燒鉆事故和卡埋鉆事故,分析了兩種事故的預(yù)防處理方式,降低礦產(chǎn)資源開采難度的同時(shí),也提高了礦產(chǎn)資源的開采效率。本文關(guān)鍵詞語：礦山鉆探工程,鉆孔事故,事故預(yù)防,事故處理伴隨著我們國家地質(zhì)勘探對礦產(chǎn)資源勘探的深切進(jìn)入研究,人們對礦山鉆探工程越來越重視。但是,隨著淺層礦產(chǎn)資源開采量的減少,鉆探活動逐步向深層發(fā)展。所以鉆井施工條件也變得日益困難,深部地層條件也隨之日益復(fù)雜,對鉆孔事故的防備要求日益嚴(yán)格[1]。20世紀(jì)50年代以前,由于開采地下礦產(chǎn)資源時(shí)鉆探技術(shù)的不可替代性,以及對礦產(chǎn)資源的需求量日益增長,西方的一些發(fā)達(dá)國家從第二次世界大戰(zhàn)的陰影中復(fù)蘇,并在經(jīng)濟(jì)上強(qiáng)勢崛起,開場施行礦山鉆探工程中的深部地質(zhì)勘探計(jì)劃。深部鉆探對鉆具的研制、鉆探設(shè)備的配置、鉆探技術(shù)研究等方面都提出了更高層次的要求。在這里階段,國外的發(fā)達(dá)國家通太多年以來對礦山鉆探關(guān)鍵技術(shù)的研究與突破,已構(gòu)成一套完好的鉆孔技術(shù)手段和設(shè)備[2]。不管是鉆探工程的鉆井工藝還是泥漿工藝,鉆井設(shè)備和鉆具的應(yīng)用都在日趨完善?，F(xiàn)前階段,在礦山鉆探工程中,我們國家礦產(chǎn)資源的整體勘查水平仍然比擬低,只探明三分之一左右的礦產(chǎn)資源,但總體分布范圍比擬廣泛。我們國家在開發(fā)利用礦產(chǎn)資源方面具有很大的地質(zhì)勘探和鉆探潛力。當(dāng)前,我們國家礦山勘探工程的地質(zhì)勘探深度普遍低于西方發(fā)達(dá)國家,鉆井工程的鉆探深度主要集中在淺層和中淺層中。鉆進(jìn)施工技術(shù)中有很多問題需要解決[3]。但是最近幾年國內(nèi)固體礦產(chǎn)勘探工作量逐年增加,極大地推動了我們國家礦山鉆探工程中鉆井施工技術(shù)的迅速發(fā)展。本文針對礦山鉆探工程中的鉆孔事故,對其進(jìn)行了預(yù)防處理分析,進(jìn)而提高了礦產(chǎn)資源的開采效率。1礦山鉆探工程中的鉆孔事故分析1.1燒鉆事故分析根據(jù)礦山鉆探工程中的地質(zhì)特點(diǎn)以及礦產(chǎn)資源勘探施工的經(jīng)歷體驗(yàn),燒鉆事故的類型主要包括下面幾類:第一,在礦山鉆探工程施工經(jīng)過中,由于鉆孔參數(shù)設(shè)計(jì)的不合理性,導(dǎo)致鉆速較高,立軸轉(zhuǎn)速也會隨著變高,沖洗液在輸送經(jīng)過中泵量低,導(dǎo)致井底的鉆頭磨損非常嚴(yán)重,鉆頭持續(xù)稍微燒損,直至壽命明顯下降,最終使其燒損。其次,由于礦山勘探工程的地層原因,在鉆孔經(jīng)過中,地層處于松軟或破碎狀態(tài),進(jìn)尺處于盲目區(qū)域,對鉆頭施加壓力,使鉆頭鉆入巖石的深度較深,沿孔底的碎屑沒有能及時(shí)去除出孔內(nèi),造成了嚴(yán)重的燒鉆事故。再次,在礦山鉆探工程的施工時(shí),鉆桿受力較大,連接鉆桿的螺紋不能承受較大的壓力,會產(chǎn)生太多的磨損和斷裂,造成沖洗液在施工中途就會發(fā)生泄漏,井底供油缺乏,引發(fā)燒鉆事故。最后,由于停鉆或提鉆的時(shí)間比擬長,導(dǎo)致巖屑或碎石殘留物在孔洞內(nèi)出現(xiàn)沉淀,鉆孔之前不能充分沖刷,造成鉆孔水道堵塞,進(jìn)而發(fā)生燒鉆事故。礦山鉆探工程中鉆孔鉆至井下1012.55米時(shí),就會發(fā)生嚴(yán)重的燒鉆事故。當(dāng)鉆機(jī)的轉(zhuǎn)速到達(dá)255r/min時(shí),鉆具旋轉(zhuǎn)阻力就會忽然增加,鉆孔設(shè)備的工作電流也隨之急劇增加,但是鉆孔泵壓是正常的,井底鉆具被燒結(jié)成巖,同時(shí)由于鉆具的提升力過大,導(dǎo)致孔內(nèi)鉆桿被拔出,分析出礦山鉆探工程中的燒鉆事故比擬嚴(yán)重。1.2卡埋鉆事故分析礦山鉆探工程施工經(jīng)過中,卡埋鉆事故是井下事故的多發(fā)部位。造成卡埋鉆事故的因素很多,卡埋鉆事故的類型也很多,尤其是深孔復(fù)雜地層的卡埋鉆施工,由于地質(zhì)因素造成的事故更多。在這里類事故發(fā)生時(shí),怎樣準(zhǔn)確地把握井下情況,采取有效的技術(shù)措施來處理特別重要[4]。序號鉆孔內(nèi)部事故原因1糊鉆、固鉆鉆孔經(jīng)過中大量的巖粉和巖泥堆積在一起,將鉆具包糊2坍塌、掉塊選用的泥漿不知足鉆層的護(hù)壁要求,降低了鉆孔內(nèi)部的注漿壓力3巖粉埋鉆鉆孔內(nèi)部的巖粉和水泥渣的量多,使鉆孔的構(gòu)造設(shè)計(jì)缺乏合理性5其他由于鍵槽的存在,導(dǎo)致巖泥的皮層具有一定的粘性通過對礦山鉆探工程最近幾年的施工鉆孔卡鉆事故的案例分析,發(fā)現(xiàn)卡鉆事故的主要類型是:一是落塊等復(fù)雜地層的井壁塌陷失穩(wěn)而引起的卡鉆事故,在所有事故中所占比例較高,多數(shù)事故的后果都比擬嚴(yán)重,處理起來相對困難。二是由于強(qiáng)烈的鉆孔漏水現(xiàn)象,導(dǎo)致鉆探工程出現(xiàn)卡鉆,發(fā)生卡埋鉆事故。三是礦山鉆探工程的施工中操作不當(dāng),如起下鉆時(shí)孔壁壓力的波動,鉆頭與孔壁之間發(fā)生碰撞;起鉆時(shí)灌漿不及時(shí),造成孔壁壓力不平衡;沖洗液的性能不符合鉆孔要求,沖蝕作用強(qiáng)烈等因素,造成孔壁失穩(wěn),進(jìn)而造成卡鉆事故。2礦山鉆探工程中鉆孔事故的預(yù)防處理分析對燒鉆事故的處理,首先要了解礦山鉆探工程的施工情況,了解鉆孔內(nèi)部的分層情況,進(jìn)而判定鉆孔底部的燒鉆程度,并采取及時(shí)有效的預(yù)防和處理措施。針對礦山鉆探工程中不同的燒鉆情況,采取相應(yīng)的處理措施。假如是稍微燒鉆事故,應(yīng)立即用卷揚(yáng)機(jī)將鉆頭卷起,并在稍微旋轉(zhuǎn)時(shí)將鉆頭卷起。如預(yù)防處理無效,可用吊車吊起。完好的燒鉆地層比擬穩(wěn)定,井底的環(huán)境比擬干凈。鉆頭燒結(jié)部位用清水浸漬,使燒結(jié)部位變軟。由于熱脹冷縮機(jī)制的存在,導(dǎo)致在冷卻后的燒結(jié)部位產(chǎn)生裂紋,進(jìn)而使提升鉆具這一程序易于處理[5]。在復(fù)雜的地層中進(jìn)行燃燒鉆井,由于鉆孔條件比擬復(fù)雜,難以準(zhǔn)確地把握。沖洗液以泥漿和高粘度非固態(tài)沖洗液為主,孔壁環(huán)隙小,沉積粉狀巖屑對鉆孔有一定吸附作用。長時(shí)間停止鉆井將使井下的情況愈加復(fù)雜。對此類燒鉆事故的處理,要做到安全、準(zhǔn)確、及時(shí)。別舉太高,否則會損壞設(shè)備。假如用吊車吊裝或千斤頂?shù)跹b燒結(jié)無法解除,應(yīng)先將鉆孔內(nèi)的鉆桿反推,再用套管、劈開、打孔等方式方法處理。在處理卡埋鉆事故時(shí),當(dāng)卡埋鉆事故發(fā)生以后,應(yīng)該根據(jù)鉆孔內(nèi)部的詳細(xì)情況,迅速、準(zhǔn)確地確定卡鉆的詳細(xì)位置。通過合理的研究和選擇,確定卡埋鉆事故處理方案,運(yùn)用快速、經(jīng)濟(jì)且有效的事故處理技術(shù)和相關(guān)工具,消除卡埋鉆事故存在的隱患。尤其對于深孔段的卡埋鉆事故,由于其具有一定的復(fù)雜性和特殊性,一般的處理方式方法會有很多限制。所以事故處理方案必須根據(jù)鉆孔的實(shí)際情況而定。與此同時(shí),在卡埋鉆事故發(fā)生以后,不要猛拉、猛抬鉆孔設(shè)備。盡可能維持大量的沖洗液處于循環(huán)狀態(tài),盡可能上下移動使其緩慢旋轉(zhuǎn)。卡埋鉆事故的預(yù)防處理方式方法有如下幾點(diǎn):一是當(dāng)鉆孔工具被巖塊卡住或淤塞,但是沖洗液的循環(huán)水路比擬通暢時(shí),必須加大鉆孔工具的泵量來沖洗鉆孔,同時(shí)采用間歇性循環(huán)的技術(shù),調(diào)整鉆孔清洗液的鉆探性能,使其能夠便于攜帶巖粉,將卡埋鉆點(diǎn)掉落的碎石沖開,進(jìn)而到達(dá)解卡的目的。二是盡量多嘗試活動性的鉆孔工具,利用強(qiáng)拉慢放的方式緩慢拉動鉆具。三是采用打吊錘的方式方法通過鉆桿之間傳遞的震動力將卡鉆解除,但是打吊錘的方式方法不合適在嚴(yán)重坍塌的事故中使用,會降低卡鉆效果。四是由于坍塌和掉塊造成的卡埋鉆事故能夠使用低一級的巖心管來震松卡點(diǎn)。五是針對難度較大的卡埋鉆事故,能夠采用擴(kuò)孔鉆進(jìn),降低轉(zhuǎn)速來清壓掃孔,將鉆孔擴(kuò)大到卡埋鉆事故鉆具,將鉆孔工具套進(jìn)之后,再逐步擴(kuò)大鉆孔。對于復(fù)雜孔內(nèi)卡鉆和埋鉆事故,通常的處理方式方法是無效的,能夠考慮采用切削、銑刨等方式方法對卡埋鉆事故的鉆桿和鉆具進(jìn)行分段切割、打撈,然后用銑刨的方式方法去除剩余的鉆具。對于卡埋鉆事故,尤其是難以處理的卡埋鉆事故,能夠采用偏心裝置側(cè)鉆來繞過卡埋鉆事故孔。結(jié)束語本文提出了礦山鉆探工程中的鉆孔事故及其預(yù)防處理分析,礦山鉆探工程中假如發(fā)生了鉆孔事故,鉆孔的鉆進(jìn)質(zhì)量、鉆進(jìn)效率、礦山的安全生產(chǎn)以及鉆孔的成本都會遭到一定影響,因而,科學(xué)地分析礦山鉆探工程中的鉆孔事故原因,準(zhǔn)確判定出鉆孔事故的成功處理關(guān)鍵。本文具體分析了礦山鉆探工程中的鉆孔事故,對鉆孔事故的預(yù)防和處理具有一定的理論價(jià)值和指導(dǎo)意義,但是在礦山鉆探工程的鉆孔安全方面還需要做出進(jìn)一步研究,為礦產(chǎn)資源的安全開采提供理論根據(jù)。以下為參考文獻(xiàn)[1]張華鋒.煤炭鉆探工程中的鉆孔事故及其預(yù)防處理分析[J].山西建筑,2021(23):94-96.[2]劉偉超.礦山