王 鹏(新疆煤田地质局161队,830009)
浅谈煤田地质钻探中的问题及对策
王 鹏
(新疆煤田地质局161队,830009)
随着我国经济的发展,我国煤炭行业发展也越来越迅速,而煤炭地质钻探工作是煤炭开采工作的重要组成部分,同时也是凸显煤炭工艺的主要施工工序,所以本文从我国煤田地质钻探的现状以及解决措施阐述了煤田地质钻探的重要意义,并提出了提高工作人员专业技能、用泥浆处理水敏性地层护壁问题、采用打捞等方法、安全事故的预防和判断的解决措施。
煤田地质;钻探;问题;对策
煤炭行业是我国国民经济的支柱产业,随着我国人们物质生活水平的提高,我国煤炭资源的需求量也在逐渐的扩大,由此可见提高煤炭钻探施工工艺是大势所趋。它不仅可以有效保证我国经济的迅速发展也能促进我国煤炭行业核心竞争力的提高,从而促进我国经济的稳定发展,所以对煤田地质钻探中的问题进行分析是非常有必要的。
煤田地质钻探是一项目复杂的施工工艺,需要专业的工作人员。而且煤田地质钻探工作容易出现安全事故,因而相关工作人员不仅应该对钻探施工中容易出现的事故进行预防还要严格按照施工标准进行地质的钻探,其中地质钻探容易出现的事故包括以下几个方面。
1.水敏性地层护壁问题
所谓水敏性是指储层因出现外来流体而产生的黏土矿物膨胀、分散、迁移、堵塞等问题,给储层带来渗透率下降的现象。水敏性地层是指垩、芒硝、低压油层等性质的地层。护壁是在壁外用水泥砂浆、瓷砖等材料做成的防止壁面油污的保护层。煤田地质钻探之所以会出现水敏性地层护壁的问题主要是因为煤田一般是沉积岩地层、水敏性地层。所以在使用工具进行钻孔或者是冲洗时,容易出现孔壁剥落、垮塌的现象,从而导致孔壁收缩、膨胀等问题,给施工人员增加了施工难度。
2.煤田地质钻探中的孔内事故
发生孔内事故主要有两个方面的原因一是自然原因,主要是沉积岩地层自身不稳定的性质。二是人为因素,施工人员安全意识不高、未按照施工标准进行钻探、施工设备质量不过关、施工人员专业技能水平不足、孔内地质复杂等都是产生孔内事故的重要原因,比如在辽源平冈施工因垫叉磨损未能及时更换,钻至200米孔深后上钻具15米时,余下部分脱落孔内,就是因自然原因产生的孔内事故,又如在珠二环高速公路中铁二局C03标段的钻探施工中,出现地下冒气体燃烧5小时不熄的事故。
1.解决水敏性地层护壁问题的策略
这种问题主要是由自然原因产生的,所以相关工作人员应该从化学的角度分析问题的解决方法。在遇到这种问题的时候,可以用泥浆糊在壁面,然后形成一层水泥皮,这样对泥土膨胀、泥浆失水能有有效的控制,从而减少钻探事故的发生。在现代工艺高速的发展的当下,很多钻探项目中已经不再是单纯的采用水泥砂浆进行处理,而是添加很多先进材料,从而达到解决水敏性地层护壁问题的目标,这不仅是我国经济技术快速发展的必然结果也是我国煤炭地质钻探工艺发展的客观需求。
比如在锡林郭勒盟苏尼特左旗新达来嘎查境内的某一矿区的煤田地质钻探中,其地质情况是有元古界冷家溪群(Ptl)、元古界板溪群(Ptbn)及零星震旦系、寒武系、石灰系、白垩系地层和第四系沉积物,在针对下部破碎地层时采用了脲醛树脂水泥球封堵技术,据实践证明,运用该技术很好的预防了孔壁掉块、垮塌的问题,而且还起到很好的防水作用。由此可见,在解决煤田地质钻探中的水敏性地层护壁问题时,应该注意这种方法的利用从而促进煤田地质工作的顺利开展。
2.解决煤田地质钻探孔内事故的策略
煤田地质钻探中的孔内事故是多种多样的,而且不同的问题其处理措施也是不同的,一般常见的处理方法包括以下几种。
①打捞;这是处理事故最常见的一种方法,其中用到的工具包括公母矢锥、钢球式打捞器、三球式打捞器等。一般是来处理脱口、甩管等事故。比如曾经出现过一起罕见大直径钻孔掉钻的事故,其发生地点在上海长江隧桥与崇启通道共同组成的沪苏通道中,该工程的钻孔灌注桩桩径为1.6米到2.0米,其钻具为50吨,深度为100米,先后用了打捞器、钻机大卷场、钢管等十几种器具。由此可见,工作人员在进行打捞时应该采用灵活多变的方法。
②扫孔;这种方法的主要操作过程是边用水泵往里面送水,边进行钻孔,一般都是用来处理掉孔卡钻的情况。如在2012年的寨上矿区发生的脱孔事故中,工作人员就是采用扫孔的方法来处理正常事故的,实践证明,扫孔的方法很适用于掉孔、脱孔的事故处理。
③冲孔;这种方法主要是通过冲洗的技术来排除障碍物,一般适用于埋孔事故的处理。比如在成川南煤田古叙矿区两河矿段25-2钻孔埋卡钻的事故中,就是采用冲孔和打捞两种方法来处理事故的。由此可见工作人员在煤田地质钻探事故中,应该根据实际的情况采用一种或者多种方法来解决事故。
除此之外,还有切割、透孔、引拔等多种处理方法,这些都是在实际工作中能够有效处理事故的方法。但是工作人员更应注意注意提高自身的专业技能,有很多事故都是人为原因造成的,如果工作人员在工作应该足够细心或者按照施工标准进行施工,那么有很多事故是完全可以避免的。
3.安全事故的预防和判断
工作人员可以从多个方面进行事故的预防,比如严格检查工作用具、发现泥浆多稠等问题时进行及时的处理、定期维护升降机以防出现在施工过程中升降机突然停止工作的问题等。
当然工作人员还应该对孔内事故进行有效的判断,如果发生了事故而无法确定事故原因,会给钻探工作带来很大的困难。在事故发生后,工作人员应该做到对事故深度、事故钻具的规格,数量,组合情况、事故部位及孔壁情况的及时清理,而且还要对一些情况不明的事故采取仔细筛查的方法,从而找到事故发生的原因。综上所述,工作人员在钻探工作的施工中,应该坚持安全第一的事故理念,从钻塔到钻底,对各个部件、各道工序都要做到及时的检查,从而减少安全事故的发生,并最终促进煤炭行业的发展。
煤田地质钻探是开展煤田开发的基础工作,所以工作人员应该详细了解施工中的各种问题,从而提高地质钻探的工作效率。无论是人为因素还是自然因素,工作人员都应该采取积极的措施进行预防和处理,从而保证钻探工作的顺利开展,并促进我国煤炭行业的迅速发展。
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