-孔內(nèi)事故處理與封孔-PPT課件

1、鉆掘工程學(xué) Exploration Engineering孔內(nèi)事故處理與封孔內(nèi) 容鉆孔封孔及質(zhì)量要求孔內(nèi)事故處理與預(yù)防要求要求： 熟悉常見(jiàn)的孔內(nèi)事故及發(fā)生事故的主要原因和危害，樹(shù)立安全第一的意識(shí)；了解事故預(yù)防與處理的主要措施和方法?？變?nèi)事故處理預(yù)防 1.事故處理預(yù)防第一節(jié)孔內(nèi)事故處理與預(yù)防孔內(nèi)事故處理預(yù)防一、孔內(nèi)事故的種類及其處理原則孔內(nèi)事故按其成因可以分為人為事故和自然事故。人為事故:指事故發(fā)生的主要原因是操作人員或有關(guān)人員沒(méi)有嚴(yán)格執(zhí)行鉆探操作規(guī)程，沒(méi)有根據(jù)生產(chǎn)的具體情況采取相應(yīng)的技術(shù)措施而造成的事故。例如，斷脫鉆具、跑鉆、燒鉆等事故。自然事故:指由于復(fù)雜的地質(zhì)條件等客觀因素所引起的事故。例

2、如，探頭石卡鉆、掉塊擠夾鉆具，孔壁坍塌埋鉆等事故。1.事故處理預(yù)防孔內(nèi)事故處理預(yù)防第一節(jié)孔內(nèi)事故處理與預(yù)防一、孔內(nèi)事故的種類及其處理原則卡夾鉆具事故 斷脫鉆具事故跑鉆事故埋鉆事故 燒鉆事故其它事故：如金屬物件、電測(cè)儀器和電攬掉入孔內(nèi)等事故。1、事故分類1.事故處理預(yù)防孔內(nèi)事故處理預(yù)防第一節(jié)孔內(nèi)事故處理與預(yù)防2、處理原則 弄清楚事故發(fā)生的前后情況。對(duì)發(fā)生事故的孔深和機(jī)上余尺，事故鉆具的數(shù)量等要記錄清楚；弄清全孔井壁巖層情況。事故鉆具上部的形狀等；對(duì)事故發(fā)生前出現(xiàn)的預(yù)兆，孔內(nèi)事故鉆具的數(shù)量規(guī)格，事故發(fā)生的經(jīng)過(guò)，處理情況等要調(diào)查清楚。一、孔內(nèi)事故的種類及其處理原則 認(rèn)真分析研究事故發(fā)生的情況和孔內(nèi)事

3、故的現(xiàn)狀，提出處理方案，訂出安全措施。 在惡性事故處理前，對(duì)所有使用機(jī)械設(shè)備(鉆塔、動(dòng)力機(jī)、鉆機(jī)、泥漿泵及其傳動(dòng)皮帶)、管材工具(包括打撈工具)以及提升系統(tǒng)等，都必須認(rèn)真檢查。 處理方案確定后，要抓緊時(shí)間，及時(shí)排除，以免事故復(fù)雜化。 在處理孔內(nèi)事故的一切操作中，在快的同時(shí)還要做到穩(wěn)，防止慌亂，出現(xiàn)疏漏。 保持泥漿的良好性能，才能保持孔壁安全和不致造成泥漿沉淀。1.事故處理預(yù)防孔內(nèi)事故處理預(yù)防第一節(jié)孔內(nèi)事故處理與預(yù)防一、孔內(nèi)事故的種類及其處理原則二、處理孔內(nèi)事故的基本方法 用各種類型的矢錐或撈取折斷、脫落的事故鉆具。一般情況下，用矢錐或打撈勾撈住后，用提升機(jī)提出孔口。 遇有鎖接頭折斷，鉆桿斷頭平

4、、齊、壁厚均勻，鉆桿脫扣，帶大卡頭跑鉆等事故頭，一般用公錐打撈；遇有鉆桿斷頭不齊，斷頭太薄，斷頭內(nèi)眼被雜物堵塞，斷頭壁裂較長(zhǎng)等事故頭，一般用母錐打撈。1、撈 在設(shè)備能力允許的情況下，通過(guò)升降機(jī)和復(fù)式滑車采取加大提升負(fù)荷的方法，對(duì)事故鉆具進(jìn)行強(qiáng)力提拔，用以解除輕微卡、夾鉆和燒鉆事故。用升降機(jī)強(qiáng)行提拔時(shí)，用力不應(yīng)過(guò)猛，操縱升降機(jī)要掌握好所用的提升力，在不破損提引設(shè)備的前提下，進(jìn)行有效提拔。同時(shí)，通過(guò)提拔力的大小，可了解孔內(nèi)事故對(duì)鉆具的阻力情況。 1.事故處理預(yù)防孔內(nèi)事故處理預(yù)防第一節(jié)孔內(nèi)事故處理與預(yù)防一、孔內(nèi)事故的種類及其處理原則1、撈2、提二、處理孔內(nèi)事故的基本方法1.事故處理預(yù)防孔內(nèi)事故處理預(yù)

5、防第一節(jié)孔內(nèi)事故處理與預(yù)防一、孔內(nèi)事故的種類及其處理原則1、撈2、提二、處理孔內(nèi)事故的基本方法 事故鉆具在某孔段遇阻，鉆具不能提升，但能下降和回轉(zhuǎn)，在此情況下，應(yīng)盡可能在活動(dòng)段距內(nèi)開(kāi)車向上回轉(zhuǎn)，并上下串動(dòng)，把擠壓物掃碎或壓入孔壁。3、掃1.事故處理預(yù)防孔內(nèi)事故處理預(yù)防第一節(jié)孔內(nèi)事故處理與預(yù)防一、孔內(nèi)事故的種類及其處理原則1、撈2、提二、處理孔內(nèi)事故的基本方法3、掃 對(duì)埋鉆、局部糊鉆、懸橋卡鉆、泥皮吸附等事故，應(yīng)盡一切努力施實(shí)開(kāi)泵強(qiáng)行循環(huán)，不宜輕易關(guān)泵，并強(qiáng)調(diào)使用優(yōu)質(zhì)泥漿，經(jīng)強(qiáng)力沖洗后，再配合提拉，一般可將事故解除。4、沖1.事故處理預(yù)防孔內(nèi)事故處理預(yù)防第一節(jié)孔內(nèi)事故處理與預(yù)防一、孔內(nèi)事故的種類

6、及其處理原則1、撈2、提二、處理孔內(nèi)事故的基本方法3、掃4、沖 用吊錘沖打事故鉆具,通過(guò)振動(dòng)力使事故鉆具周圍的擠卡物松動(dòng)。此法對(duì)淺孔和中深孔的鉆?？ㄣ@、掉塊卡鉆等很有效。吊錘可向上打，也可以向下打。鉆具在提升過(guò)程被懸空擠夾時(shí)，一般是向下打。5、打1.事故處理預(yù)防孔內(nèi)事故處理預(yù)防第一節(jié)孔內(nèi)事故處理與預(yù)防一、孔內(nèi)事故的種類及其處理原則1、撈2、提二、處理孔內(nèi)事故的基本方法3、掃4、沖5、打6、頂 用千斤頂起拔事故鉆具。對(duì)一些阻力較大的卡、埋、糊、燒鉆等事故，用以上處理方法無(wú)效時(shí)，可采用千斤頂起拔。因?yàn)樗钠鸢文芰Ρ壬禉C(jī)的能力大得多。千斤頂不宜過(guò)快、過(guò)猛，以防事故鉆具突然斷裂。 1.事故處理預(yù)防孔

7、內(nèi)事故處理預(yù)防第一節(jié)孔內(nèi)事故處理與預(yù)防一、孔內(nèi)事故的種類及其處理原則1、撈2、提二、處理孔內(nèi)事故的基本方法3、掃4、沖5、打6、頂7、串 當(dāng)事故鉆具有一定活動(dòng)范圍時(shí)，不僅要進(jìn)行上提，同時(shí)注意依靠鉆具本身重力，上提一定高度后，再向下回送，這樣上下反復(fù)串動(dòng)，可有效地解除輕微的卡埋鉆事故。1.事故處理預(yù)防孔內(nèi)事故處理預(yù)防第一節(jié)孔內(nèi)事故處理與預(yù)防一、孔內(nèi)事故的種類及其處理原則1、撈2、提二、處理孔內(nèi)事故的基本方法3、掃4、沖5、打6、頂7、串8、震 將孔內(nèi)震擊器接在事故粗徑鉆具上端，并用升降機(jī)拉緊，經(jīng)開(kāi)車回轉(zhuǎn)，使上下震擊錘牙嵌的螺旋面相對(duì)位移，產(chǎn)生連續(xù)的震動(dòng)沖擊力，通過(guò)鉆桿傳到事故部位，可使被擠夾的鉆

8、具震松，從而達(dá)到鉆具起拔的目的。 1.事故處理預(yù)防孔內(nèi)事故處理預(yù)防第一節(jié)孔內(nèi)事故處理與預(yù)防一、孔內(nèi)事故的種類及其處理原則1、撈2、提二、處理孔內(nèi)事故的基本方法3、掃4、沖5、打6、頂7、串8、震9、反 用反絲鉆桿聯(lián)接反絲矢錐把孔內(nèi)事故鉆桿分批從孔內(nèi)反出，留下粗徑鉆具再用其它方法來(lái)處理。反管時(shí)需用專用機(jī)械反管裝置。目前常用的機(jī)械反管工具有兩種：鋼絲繩反管器和棘輪反管器。這種反管器可用人力或借助機(jī)械力進(jìn)行反管。棘輪反管器有單把手反管器和雙把手反管器兩種。 1.事故處理預(yù)防孔內(nèi)事故處理預(yù)防第一節(jié)孔內(nèi)事故處理與預(yù)防一、孔內(nèi)事故的種類及其處理原則1、撈2、提二、處理孔內(nèi)事故的基本方法3、掃4、沖5、打6

9、、頂7、串8、震9、反10、炸 用烈性炸藥、電雷管、金屬外殼組成小炸藥包(金屬外殼要小于事故鉆桿接頭外徑)，用雙股膠質(zhì)電線連接，從事故鉆桿中放下去，直至需要的深度，通電引爆，炸斷事故鉆桿或震松事故套管，然后提出孔外。這種方法在其它方法不能奏效時(shí)可考慮使用，但要注意安全。 1.事故處理預(yù)防孔內(nèi)事故處理預(yù)防第一節(jié)孔內(nèi)事故處理與預(yù)防一、孔內(nèi)事故的種類及其處理原則1、撈2、提二、處理孔內(nèi)事故的基本方法3、掃4、沖5、打6、頂7、串8、震9、反10、炸11、透 經(jīng)以上方法處理，當(dāng)孔內(nèi)僅剩下粗徑鉆具時(shí)，可采用透的方法。先把螺絲頭鉆掉。打撈上來(lái)，再用比事故粗徑鉆具小一級(jí)或二級(jí)的小徑進(jìn)行透(鉆小眼)。在透的過(guò)

10、程中通過(guò)小徑鉆具的振動(dòng)，使事故粗徑鉆具周圍的被卡物振松或被沖洗液沖動(dòng)而掉入小孔內(nèi)。鉆小孔約23m后，采用公錐或水壓撈管器進(jìn)行試撈。如果仍然有勁，把公絲錐拉脫后，用彎鉆桿在事故粗徑鉆具內(nèi)快速旋轉(zhuǎn)，用離心力敲打管壁。一般經(jīng)過(guò)適當(dāng)振動(dòng)，即可振松。對(duì)卡、埋、擠、燒等事故比較有效。1.事故處理預(yù)防孔內(nèi)事故處理預(yù)防第一節(jié)孔內(nèi)事故處理與預(yù)防一、孔內(nèi)事故的種類及其處理原則1、撈2、提二、處理孔內(nèi)事故的基本方法3、掃4、沖5、打6、頂7、串8、震9、反10、炸11、透12、擴(kuò) 如事故發(fā)生在上部較軟巖層的部位，通過(guò)處理僅剩下短鉆桿和粗徑鉆具后，又考慮其周圍阻力較大時(shí)，可采用比孔內(nèi)事故鉆具大一級(jí)的鉆具進(jìn)行擴(kuò)孔套取。

11、擴(kuò)孔套取事故鉆具如下圖所示。擴(kuò)到孔底后，擴(kuò)孔鉆具可將事故鉆具帶上來(lái)，如帶不上來(lái)可用絲錐撈取。 1.事故處理預(yù)防孔內(nèi)事故處理預(yù)防第一節(jié)孔內(nèi)事故處理與預(yù)防一、孔內(nèi)事故的種類及其處理原則1、撈2、提二、處理孔內(nèi)事故的基本方法3、掃4、沖5、打6、頂7、串8、震9、反10、炸11、透12、擴(kuò)13、劈 孔內(nèi)剩下的事故粗徑鉆具，如果透無(wú)效，上部巖層硬，孔又深不便擴(kuò)孔時(shí)，可采用環(huán)狀切鐵鉆頭劈開(kāi)粗徑管，然后用同徑或小一徑巖心管及抓筒撈取剩下之小半節(jié)。切劈鉆頭可采用長(zhǎng)排密集式合金鉆頭。長(zhǎng)排密集式合金鉆頭還可用于撈磨取粉管接頭和銑切擠夾鉆桿接頭。 1.事故處理預(yù)防孔內(nèi)事故處理預(yù)防第一節(jié)孔內(nèi)事故處理與預(yù)防一、孔內(nèi)事

12、故的種類及其處理原則1、撈2、提二、處理孔內(nèi)事故的基本方法3、掃4、沖5、打6、頂7、串8、震9、反10、炸11、透12、擴(kuò)13、劈14、割 用簡(jiǎn)易偏心割管器將粗徑事故巖心管或套管分段割斷，然后用公絲錐分段撈取。簡(jiǎn)易偏心割管器種類較多，如圖所示是一種割管器，割盤外徑比事故管內(nèi)徑小23mm。1.事故處理預(yù)防孔內(nèi)事故處理預(yù)防第一節(jié)孔內(nèi)事故處理與預(yù)防一、孔內(nèi)事故的種類及其處理原則1、撈2、提二、處理孔內(nèi)事故的基本方法3、掃4、沖5、打6、頂7、串8、震9、反10、炸11、透12、擴(kuò)13、劈14、割15、剝 當(dāng)事故處理到孔內(nèi)尚有少量鉆桿或鉆鋌，用其它方法很難處理；又因事故鉆具擰得很緊，用反絲鉆桿又反不

13、開(kāi)時(shí)，可采用逐根剝皮、逐根反取的方法處理。即用剝皮鉆把鉆桿或鉆鋌的接頭剝掉一層皮，然后用公錐反取。 1.事故處理預(yù)防孔內(nèi)事故處理預(yù)防第一節(jié)孔內(nèi)事故處理與預(yù)防一、孔內(nèi)事故的種類及其處理原則1、撈2、提二、處理孔內(nèi)事故的基本方法3、掃4、沖5、打6、頂7、串8、震9、反10、炸11、透12、擴(kuò)13、劈14、割15、剝16、偏 孔內(nèi)事故經(jīng)過(guò)多種方法處理無(wú)效時(shí)，在地質(zhì)設(shè)計(jì)允許情況下可采用偏(人工孔斜)的方法處理。偏即是在事故鉆具上部適當(dāng)位置下一個(gè)23的楔子，偏過(guò)事故鉆具，另打新孔繼續(xù)鉆進(jìn)。 在處理孔內(nèi)事故的過(guò)程中，往往采用單一的方法。但應(yīng)根據(jù)孔內(nèi)事故不斷變化的實(shí)際情況，有針對(duì)性的進(jìn)行處理。2.封孔及要

14、求第二節(jié)鉆孔封孔及質(zhì)量要求孔內(nèi)事故處理預(yù)防概念：鉆孔終孔后，對(duì)按照地質(zhì)要求封閉的孔段，進(jìn)行灌注水泥砂漿等封閉材料的工作。一、封孔1、封孔的目的隔離主要礦層頂?shù)装宓暮?，防止給地下水的開(kāi)發(fā)利用、礦井開(kāi)采、煤田保護(hù)、工程建筑及邊坡穩(wěn)定、水利工程防滲等帶來(lái)不利影響。2.封孔及要求孔內(nèi)事故處理預(yù)防1、封孔的目的第二節(jié)鉆孔封孔及質(zhì)量要求2、封孔的要求 按封孔設(shè)計(jì)要求和鉆探操作規(guī)程的規(guī)定進(jìn)行封閉，同時(shí)經(jīng)取樣檢查合格后埋標(biāo)(明標(biāo)或暗標(biāo))并提交封孔報(bào)告。封孔實(shí)施細(xì)則的主要內(nèi)容：鉆孔竣工后，孔口必須進(jìn)行封閉、埋標(biāo)。須用水泥砂漿封閉的層位和孔段有：沖擊層和基巖界面、可采礦(煤)層、主要含水層、斷層破碎帶等。一、

15、封孔2.封孔及要求孔內(nèi)事故處理預(yù)防一、封孔1、封孔的目的第二節(jié)鉆孔封孔及質(zhì)量要求2、封孔的要求 遇到嚴(yán)重涌水、漏水層位，必須先行有效地止水，然后，才能用水泥砂漿進(jìn)行封閉。 封孔段距，沖擊層與基巖界面下封（基巖內(nèi)）20m，上封（沖擊層內(nèi)）10m；可采煤層，主要含水層和斷層破碎帶下封20m，上封3050m。 各封閉段之間相距很近，或煤層層數(shù)多，可全孔封閉。 分段進(jìn)行封閉時(shí)，每次都必須取樣檢查。2.封孔及要求孔內(nèi)事故處理預(yù)防一、封孔1、封孔的目的第二節(jié)鉆孔封孔及質(zhì)量要求2、封孔的要求3、封孔材料（1）粘土封孔 粘土因其顆粒分子的吸引作用和表面張力產(chǎn)生的粘結(jié)力，而使其具有一定的抗剪強(qiáng)度，加之在經(jīng)過(guò)壓實(shí)

16、以后，又具有不透水性，所以，可在一些淺孔或地下水承壓水頭不大、流量不高的鉆孔中做為封孔材料。粘土封孔時(shí)，應(yīng)將粘土浸濕后，制成球狀或柱狀，球形可直接投入孔內(nèi)，柱狀可用巖心管投送。每投一定數(shù)量的粘土后，用鉆具搗實(shí)一次。2.封孔及要求孔內(nèi)事故處理預(yù)防一、封孔1、封孔的目的第二節(jié)鉆孔封孔及質(zhì)量要求2、封孔的要求3、封孔材料（1）粘土封孔（2）水泥砂漿封孔 水泥封孔效果好，是封孔的主要材料，為增加水泥強(qiáng)度，加入一定比例的砂子稱為砂漿。由于水泥在水中固化，且與鉆孔孔壁具有一定的膠結(jié)力，同時(shí)又具有較好的隔水性能。所以，在具有主礦層、主要含水層、第四紀(jì)等水文地質(zhì)條件比較復(fù)雜的鉆孔中進(jìn)行分層封孔時(shí)，均可選用水泥

17、砂漿作為封孔材料。常用的封孔水泥有：硅酸鹽水泥和硫酸鋁鹽水泥兩種。2.封孔及要求孔內(nèi)事故處理預(yù)防一、封孔1、封孔的目的第二節(jié)鉆孔封孔及質(zhì)量要求2、封孔的要求3、封孔材料4、封孔工藝洗孔固定隔離物注漿方法封閉孔口和設(shè)置孔口標(biāo)志導(dǎo)管灌注法泵入法水壓活塞法2.封孔及要求孔內(nèi)事故處理預(yù)防一、封孔1、封孔的目的第二節(jié)鉆孔封孔及質(zhì)量要求2、封孔的要求3、封孔材料4、封孔工藝5、封孔質(zhì)量檢查因孔徑不規(guī)則，很難準(zhǔn)確計(jì)算所需封孔材料，因而不能保證達(dá)到設(shè)計(jì)要求。所以，某孔段封孔后，必須進(jìn)行取樣檢查。檢查方法：將一帶球閥座的取樣筒連接鉆桿，下到砂漿面的設(shè)計(jì)位置，如果此處有砂漿，就能頂開(kāi)球閥進(jìn)入筒內(nèi)，提升鉆具時(shí)球閥關(guān)

18、閉砂漿樣不會(huì)漏出，上來(lái)后即可查出有無(wú)砂漿樣；如果沒(méi)有，再將取樣筒往下幾米去采樣。當(dāng)檢查出砂漿樣達(dá)不到設(shè)計(jì)要求位置時(shí)，就按實(shí)際孔內(nèi)情況進(jìn)行補(bǔ)封，直至封到設(shè)計(jì)位置。 （1）取樣檢查2.封孔及要求孔內(nèi)事故處理預(yù)防一、封孔1、封孔的目的第二節(jié)鉆孔封孔及質(zhì)量要求2、封孔的要求3、封孔材料4、封孔工藝5、封孔質(zhì)量檢查（1）取樣檢查（2）啟封透孔檢查 啟封透孔檢查就是在礦區(qū)內(nèi)選個(gè)別鉆孔，重新安裝設(shè)備進(jìn)行啟封透孔鉆進(jìn)，在原設(shè)計(jì)封孔段距采取巖心，了解水泥砂漿實(shí)際封閉深度及砂漿與孔壁巖石的固結(jié)情況，以便對(duì)封孔質(zhì)量進(jìn)行全面分析評(píng)價(jià)。 所選擇的啟封鉆孔，一般應(yīng)在終孔封閉3個(gè)月后進(jìn)行。檢查了解的內(nèi)容：一是封孔方法是否得當(dāng)；二是封閉的砂漿和孔壁巖石固結(jié)是否牢固；三是所用水泥質(zhì)量。這種大工程的檢查方法，是在根據(jù)設(shè)計(jì)、建井等有關(guān)部門提出專項(xiàng)要求而進(jìn)行的檢查工程。這種檢查工程，多在水文地質(zhì)條件復(fù)雜的礦區(qū)進(jìn)行；一般的礦區(qū)，不進(jìn)行這種啟封檢查工程。一、封孔2.封孔及要求孔內(nèi)事故處理預(yù)防第二節(jié)鉆孔封孔及質(zhì)量要求二、簡(jiǎn)易水文地質(zhì)觀測(cè)是取得水文地質(zhì)資料的重要手段。根據(jù)勘探區(qū)水文地質(zhì)工作的需要，利用勘探鉆孔進(jìn)行簡(jiǎn)易水文地質(zhì)觀測(cè)，是研究水文地質(zhì)問(wèn)題簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、有效的方法。其目的是將鉆孔簡(jiǎn)易水文地質(zhì)資料進(jìn)行綜合整理、分析后，可