王 浩

（中国建筑材料工业地质勘查中心新疆总队，新疆 乌鲁木齐 830000）

在对矿山地质岩心进行钻探作业时会不可避免的发生各类孔内事故。这不仅对整个钻探作业的进度造成不利影响，还对作业器具等造成损伤，从而增加钻探作业的施工成本，甚至直接影响到钻探施工的经济收益。为有效预防及处理各类孔内事故，笔者首先对岩心钻探时发生的孔内事故的原因进行了分析，并以此为出发点对常用的处理孔内事故的对策与方法进行了总结，最后结合多年的钻探作业经验提出了有针对性的预防措施。

1 岩心钻探作业时发生孔内事故的原因分析

孔内事故是影响岩心钻探作业有序进行的重要原因之一。导致孔内事故的因素较多，但复杂的地质条件却是最为直接的因素。据统计，目前约有80%的孔内事故是由于地质条件的复杂性而导致的。例如在进行钻探作业时遇到漏水或流沙等意外情况便会造成钻孔坍塌；而在钻进过程中遇到塑性较高的土层或岩石层时，如出现进水就会造成钻孔缩小，从而引发严重的孔内事故。不合格的施工材料同样会导致严重的孔内事故。

2 孔内事故处理方法

（1）捞。通过对各种类型的打捞勾或者矢锥（图1）等工具的应用，将事故发生过程中脱落或者折断的钻具捞取出来。在一般的情况下,在应用丝锥或者打捞勾捞住之后需要用升降机将其提出孔口。如果钻杆的断头不齐或者断头位置过薄，断头的内沿被一些杂物堵塞，断头壁裂相对较长的时候一般是用母锤进行打捞。

图1 用丝锥捞取钻具

（2）提。使用提的方法是充分利用升降机或者复式滑车，通过提升负荷的方式将事故钻具从孔内拉出。通过这种方式可以有效解决夹钻、烧钻以及卡钻等事故。该种方法对升降机或复式滑车的操作人员要求较高，在应用升降机或复式滑车提拉事故钻具时应在确保设备安全的前提下进行。

（3）扫。如果钻具在某一孔段发生事故后无法对其进行提拉操作，则需要对其采用回转或者下降的方式进行处理，在活动段距内开车回转，促使钻具串动，通过扫碎挤压物解除故障。

（4）冲。对于局部糊钻、埋钻或者泥皮吸附以及悬桥卡钻等类型的事故进行处理的过程中需要进行开泵强行循环的方法，在强制循环过程中应确保泵一直处在工作状态，并且要注意使用优质的泥浆，在经过强力的冲洗之后配合一定的提拉便将事故钻具取出。

（5）打。打的方法是利用吊锤对事故钻具进行一定的冲打，通过冲打过程中产生的振动力来使事故钻具周围的挤卡物出现松动，机械打锤示意图见图2。使用对这种方法可以有效解决绝大多数浅孔或者中深孔的钻粒卡钻以及掉块卡钻等事故。

图2 机械打锤示意图

（6）串。采用串的方法可以取出一些埋钻或轻微卡钻的孔内事故。当孔内的事故钻具并未完全卡死时，可以充分利用事故钻具自身的重力，即使得事故钻具在孔内不断的进行向上提拉和向下自由落体运动。通过反复的上下运动，能够使事故钻具周围的挤压物产生松动，从而取出事故钻头。

（7）顶。如在钻探作业过程中，孔内发生是埋钻、烧钻、糊钻以及钻头完全卡死等事故类型时，在采用其他方式无法顺利取出事故钻具时，则可以通过使用千斤顶将事故钻具拔起。与升降机相比，千斤顶所能够提供的顶力更大，为防止或降低事故钻具在受到拉力时发生断裂，因此在使用千斤顶起拔事故钻具时应匀速操作，避免出现用力过猛或顶力增加太快的情况。

（8）震。采用震的方法取出事故钻具时，首先在事故钻具的粗径顶部接上震击器，之后通过升降机将其拉紧。经过开车回转之后对上下震击锤牙嵌的螺旋面相对位移进行上下的震击，之后通过钻杆将其受到连续的震动冲击力传递到孔内发生事故的区域。通过不断的震动可以使完全卡死的事故钻具产生松动，当事故钻具后便可以将其顺利取出。

（9）炸。顾名思义，炸这一方法是利用炸药、电雷管以及表面包有金属的小型炸药包。在操作时利用双股胶质电线将爆炸物沿事故内孔下放至所需要的深度后将其引爆，利用爆炸时所产生的冲击波将事故内孔中的钻具炸碎或使得套管产生一定的松动。

（10）反。在使用该项方法时，只能利用反丝钻杆连接反丝矢锥分批次的将孔内事故中的钻杆反出来，而无法对粗径钻进行操作。在进行反管操作时可以选用一些专用的机械反管工具，目前在孔内事故中较为常用的有棘轮反管器和钢丝绳反管器两种。

3 预防孔内事故的方法分析

（1）加强钻探作业人员的培训与考核。钻探作业人员的综合素养是造成孔内事故的重要因素之一，矿山行业的各级管理部门应不断调整和完善钻探作业人员的准入资格。相关企业出需定期对钻探作业人员进行有针对性的培训外，还应完善考核制度，杜绝不符合钻探作业标准的人员上岗作业。同时还应加强钻探作业人员的岗前安全培训与应急预案演练等工作，从而避免因突发情况而导致的安全问题。

（2）制定完善的制度。制度是制约与规范企业各职能部门与施工作业人员操作行为的准则与基础，有效的制度不仅对钻探施工作业的正常进行有着重要作用，同时也是确保企业可持续发展的关键因素。首先，企业管理人员应充分认识到制度的重要作用并不断的对企业现有制度进行补充和完善。其次要制定有针对性和可行性的钻探作业人员操作制度，钻探机器具的使用与保养制度等，通过制度的建立最大程度的降低因人员操作与钻探机器具而导致的孔内事故的发生。

（3）实行全面管理。为有效避免因管理因素而导致孔内事故的发生，企业应不断提升管理工作的质量与效率，确保各项管理工作能够真正落实到细节。首先，企业管理人员应对孔内事故这一问题给予充分的关注，并将其作为重要的管理内容进行传达与落实，通过积极的管理手段提升钻探作业人员责任意识与安全意识，以避免孔内事故的发生。

（4）选用先进的钻探工艺技术。为提升钻探工作的质量与效率，防止内孔事故的出现，引进先进的钻探工艺技术是最为直接有效的措施之一。如合理选用泥浆材料（冲洗液助剂）是避免发生孔内事故的技术手段之一。选用合理的泥浆材料不仅可以有效的防治出现钻孔缩颈、钻孔坍塌以及掉块等孔内事故，还能够提升孔内沉渣的排除效率与排除质量，从而起到加快钻探作业进度，降低钻探作业升本等积极作用。

（5）采用有效的隔离法。隔离法同样是预防孔内事故发生的有效抑制措施。所谓隔离法就是利用套管将已钻的探孔与破碎松散层隔离。选择套管规格的主要依据是钻探区域的地质情况。这就要求钻探作业人员在进行钻探作业前认真查看相关的地质资料与前期的勘探报告。在充分了解地层情况后还应根据矿区的实际情况配备钻探所需的各类施工机器具，在地层情况良好的前提下，套管的直径应比拟钻探的终孔大两个规格。

4 结语

孔内事故是矿山地质岩心钻探作业中发生率最高的问题，通过剖析和统计导致钻孔事故的各类因素可以发现，除复杂的地质条件这一客观因素外，施工器具的质量与施工作业人员的综合素养也是导致孔内事故频发的重要因素。为降低甚至避免孔内事故的发生，不仅应在钻探作业前采取有针对性的预防措施，还应在钻探过程中结合各类突发情况等不断的对钻探方案进行调整与完善。一旦发生孔内事故，应根据孔内事故的类型与实际情况选择合理的对策。最后，还要对各类预防措施与应对措施进行总结，从而降低甚至杜绝因孔内事故而造成的各类不利影响。