煤炭钻探工程中的钻孔事故及其预防处理分析

张 华 锋

(山西省煤炭地质水文勘查研究院，山西 太原 030006)

煤炭钻探工程中的钻孔事故及其预防处理分析

张 华 锋

(山西省煤炭地质水文勘查研究院，山西 太原 030006)

结合工程实例，分析了煤炭钻探钻孔事故的发生原因及其类型，从事故处理基本要求、事故预防、事故处理等方面，阐述了具体的事故预防处理措施，从而保障煤炭生产的安全性。

煤炭钻探，钻孔事故，钻具，处理措施

0 引言

在煤矿钻探工程当中发生钻孔事故情况其背后的原因主要是来自于主观与客观两个方面。其中主观方面的因素即为所采取的钻孔设计、钻孔操作、人员素质等未达标而导致了钻孔事故的出现。而客观方面的因素则主要是因为钻探地区的地质环境构造复杂、气候环境恶劣等因素而引发的钻孔事故，客观方面的因素常常存在着盲目性、随意性与不可预见性，因而要想实现有效消防难度较大。因而，便应当将工作重心放在对主观性人为因素的控制上，尽可能的减小人为因素所带来的钻孔事故隐患。

1 工程概况

某煤矿在施工期当中总共实现了对25个孔洞的钻探，其中优质孔洞1个，合格孔洞24个，无报废孔洞，钻探工程总量16 562.02 m，报废工作量0 m。

依据在作业区当中对于岩层钻探施工的情况勘察，钻进过程中所遭遇的岩石硬度一般，可钻性未出现明显改变。在勘察区煤层上岩体成分主要为白云岩与灰岩，煤层地主要以砂岩、粉砂岩、粘土岩与煤层为主。所勘察的作业区范围内偏向东段倾斜，轴部倾斜角度6°～12°，两侧倾角较大，为18°～42°；在勘察作业区当中内偏向北端倾斜区段，轴部倾角较大为22°～51°，两侧倾角为32°～41°。然而在勘察区作业范围内偏向南，因F3断层影响，在小范围底层中存在倾角直立现象，且勘察深度区域有褶皱与隐伏断层存在；在勘察作业范围当中内偏向西段，轴部倾角为4°～18°，两侧倾角29°～43°；在勘察作业范围中岩石强度不高，在钻探行进工程中时常出现孔塌陷、掉块等地质问题。

2 煤炭钻探钻孔事故成因及类型

2.1 事故成因

在这一勘察作业范围当中生产技术指标相对偏低，而导致钻孔问题出现的原因具体包括了以下几个方面：

1)在勘察作业范围内煤层岩体时常出现垮塌、掉块等现象；还存在部分硬质组岩石、石灰岩硬度较大、在钻进之时经常会发生钻头打滑情况；软质岩组煤层岩石强度不高导致在钻进勘探的过程中经常发生岩芯阻塞与堵水现象，以上诸多问题现象的发生均使得煤炭勘探钻进效率受到了严重的影响。

2)在勘察作业范围内煤炭层上部地层的裂隙现象较为明显，在钻探进行过程中时常会由于大规模的裂隙现象致使钻进泥浆漏出而导致钻探工作严重受扰，不得不进行多次的扩孔堵漏处理，进而导致钻孔效率大大降低。

3)在勘察作业范围内的干旱情况较为严重，施工用水难度极大，致使钻探时间也受到了严重影响。

4)机台由于存在土地纠纷以及部分当地村民的阻挡而导致进出场施工时间受到影响。

5)因为气候因素不得不将钻探设备搬离，停止钻探作业，同时对于钻探设备还要再进行维修与养护，又会导致钻探时间长期搁置。

2.2 主要事故类型

2.2.1 跑钻事故

在钻探的过程当中将钻具提升之后其又掉进了钻孔当中即为跑钻事故，此类事故情况主要可被分成顿钻、溜钻两种。其中第一种事故的出现大多是由于发生了设备故障问题亦或是因不当的操作行为而导致钻柱掉进了孔底当中；而后一种事故问题即为绞车自动装置丧失控制或是因为人为操作不规范而致使钻具出现掉落情况。

2.2.2 埋钻事故

通常钻粉、岩粉、流砂、孔壁塌陷沉积物等均是引发埋钻事故的主要原因所在，一旦出现埋钻事故将会导致钻具和孔壁之间的间隔距离被完全阻塞，冲洗液无法到达指定的位置，进而钻具的钻进过程将会导致严重的阻碍，钻具活动自然也就会受到限制。诸如此类的事故问题要想得到有效地处理常常要面临着较大的难度挑战，这主要是由于在煤炭钻探的过程当中会不断的出现大量的岩粉、冲孔碎渣等堆积物，因此也就较易导致埋钻事故的出现。

2.2.3 卡、夹钻事故

卡、夹钻情况是由于钻具出现了卡顿情况而不能够正常运转，这一种事故情况的出现通常是由于工程钻探施工当地的地质构造复杂而导致的，另外特殊的地层构造、冲洗液质量不合格等也有可能会导致卡钻情况的发生。通常来说，钻具完全可以在钻孔当中自由进出，但是一旦出现卡、夹钻的情况，便会导致钻具的实际应用功能大打折扣，针对这一问题必须引起有关煤炭钻探工程人员的高度重视。

3 预防处理措施

3.1 事故处理基本要求

在出现钻孔事故问题后，首先最为重要的一点是要确定出现事故问题的钻孔深度、钻具所处位置、类型、规格、数量和其内部尽可能详细的情况并予以记录，采用示意图将发生事故问题的钻具状态做出精确化的表示，在对事故问题处理完毕以后需要针对钻孔的深度重新予以核对。

其次，在出现事故问题之后，应当对事故的类型与具体情况作出及时的判断，以便能够为处理方案的制定提供重要的参考依据，并及时予以处理。在交接班之时，班组长还应当将本次班组所应用到的工具、方法、处理步骤以及获得的钻探效果和接班班组长进行详细的交接。针对较为复杂的钻探事故问题应当由机长负责进行处理。若事故问题处理难度较大，需要花费较长的时间来进行处理，则应当安排相关的项目部组织相关技术人员共同商讨，并研究出具体的事故处置方案。

再次，在针对钻孔内部事故问题进行处理之时，有关各个工作岗位的人员必须依据技术的熟练程度来进行合理化的分工安排，并要求各部门予以积极配合，严禁避免出现在原有事故问题还未解决之时又再次引发新的事故问题。针对长时间没有应用的事故处理设备，在下孔应用之前必须要对其展开严格的检查工作。

最后，在事故问题解决之后，由当班机长召集全体成员对本次事故产生的原因展开具体分析，总结发生事故问题的具体原因，并针对日常管理及操作过程当中所存在的缺陷与不足及时予以改进并完善，制定出详细的预防规避措施，以避免再次出现相同的事故。要将针对事故问题的追查落实到具体的个人，并以此来促使每一名施工人员都能够树立起牢固的安全观念。

3.2 事故预防

为了降低钻孔事故的发生率，可采取以下几项措施手段来加以预防：

1)在钻孔施工之时应当切实依据实际情况来进行冲洗液的配置，并定期予以更换，确保冲洗效果能够达到最佳。

2)在进行提钻之时针对孔深较大的钻孔应当采取回灌冲洗液的方式来确保内部压力始终处于平衡状态，以防止因为抽吸现象而导致垮塌、缩径等现象的出现。

3)在施工时随时做好对钻杆与丝扣的检查工作，一旦发现其出现弯折或受损之时便应予以更换。

4)在钻探作业进行中，要密切关注于泥浆泵的工作状况，以免泥浆泵出现停工或向孔内返浆现象的出现引发钻孔事故。

5)在提下钻之时，要加强对提下速度的合理控制，以降低对孔壁所产生的抽吸与冲击影响，尽可能确保孔壁的稳定性。

6)在提下钻时将引接头拧紧，在钻杆抵达孔口附近前预先布设好夹持器以避免出现跑钻现象。

7)将内管提起之后进行严格的检查，以避免由于内弯受损而致使二次拉起时难度加大。

3.3 处理方法

针对一些较为常见的事故问题可采取如下处理措施：

1)在钻具回转遭遇阻碍之时，即刻对上下钻井进行活动，同时尽可能确保冲洗液保持不间断循环。

2)钻具在提钻的过程中若遭遇阻碍之时便予以转动，同时加入冲洗液。

3)在提钻之时，取粉管挂住套管底端之时，采用管钳将钻具扭动以确保钻粉顶部可进到套管当中。

4)在出现键槽卡钻故障之时，应尽可能去除被卡钻具，而后将整个键槽的壁孔进行修理，切忌强行拔钻。

5)在孔壁不稳固之时，应即刻停止故障排除作业，先采用冲洗液亦或是套管保护钻壁，之后再对出现故障的钻具进行处理。

4 结语

由于在煤炭钻孔施工时会受到各种各样的因素影响，因此在钻孔施工的过程中要想达到较好的质量控制效果往往要面临较高的难度挑战。对此，就需要切实做好对相关施工人员的培训工作，从做好事故前的预防以及发生事故后的应对处理措施两方面来着手实施，同时要促使施工人员能够树立起牢固的责任安全意识，从个人主观上认真对待钻孔工作，确保钻孔质量能够符合于钻探施工的标准要求，为保障煤炭生产的安全性，从每一件小事做起，从每一处细节做起。

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Analysisondrillingaccidentsanditspreventionmeasuresincoaldrillingengineering

ZhangHuafeng

(ShanxiCoalGeologyandHydrologyExplorationInstitute,Taiyuan030006,China)

Combining with the engineering example, this paper analyzed the causes and types of coal drilling accidents, from the accident treatment basic requirements, accident prevention, accident treatment and other aspects, elaborated specific the accidents prevention and treatment measures, so as to ensure the safety of coal production.

coal drilling, drilling accident, drilling tool, treatment measure

1009-6825(2017)23-0088-03

2017-06-05

张华锋(1980- )，男，助理工程师

P634

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