簡述地質(zhì)找礦鉆探施工一般孔內(nèi)事故的處理方法

1、簡述地質(zhì)找礦鉆探施工一般孔內(nèi)事故的處理方法【摘 要】：隨著貴州省黃金地質(zhì)勘查的發(fā)展，淺部巖 金日趨減少， “攻深找盲”的新認識、新思路將成為今后地 質(zhì)找礦的突破口，因此鉆孔的設計越來越深，井下鉆探事故 發(fā)生的幾率也越來越多，如何避免事故的發(fā)生是鉆探工作者 必須攻克的難題。本文以貴州天柱縣某金礦鉆探工程項目為 例，就此進行了簡要的概述，希望對同行研究者有些益處。【關鍵詞】：地質(zhì)找礦；鉆探施工；孔內(nèi)事故；處理方 法近幾年，隨著貴州省黃金地質(zhì)勘查的發(fā)展，淺部巖金日 趨減少，“攻深找盲”的新認識，新思路，將成為今后地質(zhì) 找礦的突破口，因此鉆孔的設計越來越深，這對鉆進技術提 出的要求更高。因此掌握好正確

2、的事故處理方法對減少孔內(nèi) 事故造成的人員和設備損傷來說至關重要。1 礦山地層地質(zhì)概況分析 在貴州省天柱縣某金礦普查鉆探工程項目，該項目設計鉆探工作量6000.00延米，孔深多為600800米。本項目施 工區(qū)域山高谷深，屬山丘地貌，礦產(chǎn)豐富，主要有金、硫重 晶石、 高嶺土等。 地層主要為淺灰 -灰黃色厚層狀沉凝灰質(zhì)板 巖、變質(zhì)細 - 中粒長石石英砂巖、灰黃色絹云母粉砂質(zhì)板巖、 粘土質(zhì)板巖、 灰 -灰黃色厚層狀砂質(zhì)板巖、 灰白色厚層狀變余 凝灰?guī)r。構(gòu)造帶多，巖層破碎。2 制定鉆探方案 在鉆進過程中要解決礦化蝕變帶破碎、坍塌失穩(wěn)鉆孔的 護壁；孔內(nèi)漏漿；深孔操作和鉆進技術參數(shù)；事故的預防與 處理等一系

3、列的問題。針對工程施工地層的特點，精心制作 施工設計方案 ，同時選用施工鉆進配套用的相關泥漿材 料與鉆具、鉆頭等。2.1 鉆進用材料等相關配套設備參數(shù)ZK3-1孔開孔，開孔孔徑 130mm，鉆進到27米，下入127mm套管。改徑110mm鉆進，至62米，下入108mm 套管。改 91mm鉆進，到112.6米，下入 89mm套管。 改75mm繩索取心鉆進。鉆進到164米，孔內(nèi)開始出現(xiàn)漏漿情況， 調(diào)整泥漿， 降低漿液比重， 加入木糠， 801 堵漏劑。 泥漿比重 1.03，漏斗粘度 30.5 秒。泥漿具體配方如下：清水 +膨潤土 23%+純堿0.2%+0.03%0.04%植物膠+0.2%Na-CM

4、C（中粘）+0.02% 0.03%聚丙烯酸鉀 +23% 木糠+12%801 堵漏劑。3 發(fā)生的事故及處理方法3.1 事故原因（一）鉆孔施工鉆進到 360.70 米，遇強構(gòu)造破碎層， 發(fā)生掉塊 現(xiàn)象，鉆具被卡。3.2 事故分析及處理方法（一） 機臺首先采用上下竄動鉆具處理，效果不理想，后改為 加大泵量， 半離合開車， 也沒有處理成功。 后采取強力起拔， 鉆具上來 0.7 米，卸出立軸鉆桿， 提拉不動。 在這種情況下， 強行開車，可能會造成斷鉆桿事故。綜合分析決定采用頂、 打的方法進行處理。首先在吊錘中心鉆桿下部鎖接手上焊接 受力環(huán)，用 15.5mm鋼絲繩鎖住受力環(huán)下部鉆桿，鋼絲繩 上端再套在回轉(zhuǎn)

5、器上卡盤底座部位，使用給進油缸上頂，在 約 30KN 壓力下，使用吊錘向上擊打。 經(jīng)過大約二個小時后， 鉆具上來 2.3 米，解卡，鉆具全部提出孔外。然后，加工接 手鉆頭，配制水灰比 0.5的水泥漿（水泥 5包 + 清水 125Kg+ C6H15NO3 0.15KQ,約200升。下入接手鉆頭鉆具，掃孔 到底，提離孔底 0.3 米，將水泥漿液一次灌入。替水按公式 “Q替=K q （ L-i ） +Q地”計算約為1014升（孔內(nèi)靜止 水位約 26 米），實際替水約 1000 升。再經(jīng)過 30 多個小時孔 內(nèi)水泥凝結(jié)后，下鉆具透孔。換漿：清水 + 0.2%純堿+ 3%膨 潤土 + 0.2%植物膠 +

6、 0.3%纖維素（中粘） + 0.03%0.04% 腐植酸鉀 + 0.5% Fs-1速溶硅酸鈉 + 0.02%0.03%KP共聚 物。在接下來的施工鉆進中，為了保持孔內(nèi)的孔壁穩(wěn)定性， 我們使用了比前期施工要小的鉆進參數(shù)，具體如下：鉆壓： 鉆壓減少，能夠減輕鉆桿的徑向擺動，有利于保持不穩(wěn)定層段孔壁的穩(wěn)定性。按計算公式F=F1+ 7.85+PnX S+PmXA?F1=584Kg轉(zhuǎn)速：因為施工孔段的巖石完整性與均質(zhì)性都 比較差，如果轉(zhuǎn)速高， 鉆頭與孔底的接觸不平穩(wěn)， 鉆具的軸、 徑向振動就會加劇，會產(chǎn)生“敲打”孔壁的現(xiàn)象。同時，鉆 頭金剛石、胎體會加快磨損，影響鉆頭的使用壽命。實際轉(zhuǎn) 速嚴格控制在3

7、00轉(zhuǎn)/分鐘以下（不超過 山檔） 。泵量：采用 I 檔，不大于 50 升/分鐘。3.3 事故原因（二）ZK4-2孔開孔，施工到 46.0047.00米，孔內(nèi)出現(xiàn)涌水 現(xiàn)象。3.4 事故分析及處理方法（二）涌水量經(jīng)過初步測量， 每秒約 1.8 升，日涌水量約 156.00 噸。鉆進到 52.00 米，進行止水。首先采用聚丙烯酰胺、泥 球加套管的方法進行止水，效果不明顯，而后采取套管外包 纏海帶的方法止水，仍然無法止住套管內(nèi)涌水。然后起拔套 管，鉆進， 至 58.00 米，繼續(xù)采用套管、 聚丙烯酰胺、 泥球、 海帶、布條止水。方法不成功。因此放棄原孔位，移機，距 原孔位 0.8 米，重新開孔，鉆進

8、，原孔作為瀉壓孔使用。再次鉆進，孔深64.60米，130mm 口徑鉆進施工到 62 米，再換徑 110mm鉆具鉆進2.60米，采用 127mm X 108mm 兩級套管變徑，布條包纏在連接接箍下部，長度約 1 米，呈錐狀， 下入到孔內(nèi)， 套管夾板夾住， 用鉆機壓到孔底。而后，配制水灰比0.5的水泥漿(約90 升),壓注到108mm 套管底部，孔內(nèi)待凝 24 小時，止水成功。在本工程項目的施工中，深孔鉆進鉆桿有相當一部分是 老鉆桿，經(jīng)長期使用后絲扣部分有磨損，且接頭多，為防止 鉆桿與鉆桿聯(lián)接絲扣處沖洗液的漏失導致泵量、泵壓損失發(fā) 生鉆頭得不到有效冷卻造成燒鉆，同時減輕絲扣的進一步磨 損，施工過程

9、中全部使用絲扣油進行涂抹。配方如下：石墨 粉：黃油：廢機油 =1 ：2：0.3。因為項目施工地層多數(shù)破碎 不穩(wěn)定，所以在機臺施工起下鉆時，速度比正常鉆進起下鉆 的速度要慢約 1/3 ，且升降機的操作平穩(wěn)，避免和減少了激 動壓力及孔內(nèi)的 “抽吸”現(xiàn)象，防止由于起下鉆而破壞孔壁， 造成孔內(nèi)坍塌事故。4 經(jīng)驗總結(jié) 本項目施工中，由于種種原因，發(fā)生了多次孔內(nèi)事故， 為總結(jié)經(jīng)驗，現(xiàn)簡述如下：(1)對于ZK1-2孔，施工鉆進到 516.30米，發(fā)生鉆桿 脫扣，因事故征兆不明顯，沒能及時發(fā)現(xiàn)，導致孔內(nèi)事故頭 呈“喇叭口” ，首先下入公錐撈取不成功，后下入平面鉆頭 磨削孔內(nèi)事故頭 5 公分，第二次下入公錐撈取

10、成功。 ZK3-1 孔，施工到 360.70 米，遇破碎層， 掉塊， 卡鉆， 通過竄、扭、 拉、頂、打的方法才處理成功。ZK0-3孔，鉆進施工到622米，發(fā)生燒鉆事故，在往上頂?shù)倪^程中，阻力較大，鉆頭、下擴孔器留在孔內(nèi)。最后經(jīng)過小口徑掏芯，公錐錐住快速反復頂拉，半離合回轉(zhuǎn)，將事故鉆具撈出孔外。ZK5-1 孔，鉆進到 465 米，起鉆換鉆頭， 再下鉆時， 發(fā)現(xiàn) 42 米處下不去， 原來是89mm套管斷裂，錯位。利用報廢巖心管，加工成 錐形鉆具，下入到孔內(nèi)事故頭處，壓擠，同時配制濃水泥漿 灌注固定，水泥凝固后，下入錐形鉆頭慢慢掃透，得以成功 處理。（ 2）在復雜地層區(qū)域內(nèi)進行鉆探施工作業(yè)，特別是對

11、 深孔進行作業(yè)，應注意以下幾個方面的問題：第一，操作人 員必須是有相當施工經(jīng)驗的熟練人員。第二，操作施工過程 中，要求操作員認真、專心，根據(jù)各種表征現(xiàn)象分析判斷孔 內(nèi)情況，以采取相應的技術措施。第三，確保泥漿的技術性 能，每班必須對泥漿進行維護。第四，現(xiàn)場配備好必要的材 料與專用器具，如水泥、堵漏材料、錐形鉆頭、撈錐等等。 第五，發(fā)生孔內(nèi)事故后，一定要計算出事故的準確位置，根 據(jù)實際操作中的情況，認真分析事故的類別、原因，有針對 性的制定出處理方案或辦法，嚴禁盲目操作造成重復事故， 這一點很重要。通過本工程的施工，在技術人員與操作人員的共同努力 下，我們較好地解決了施工過程中的垮孔、卡鉆、漏失等問 題，在過程中學會