简述地质找矿钻探施工一般孔内事故的处理方法

1、简述地质找矿钻探施工一般孔内事故的处理方法【摘 要】：随着贵州省黄金地质勘查的发展，浅部岩 金日趋减少， “攻深找盲”的新认识、新思路将成为今后地 质找矿的突破口，因此钻孔的设计越来越深，井下钻探事故 发生的几率也越来越多，如何避免事故的发生是钻探工作者 必须攻克的难题。本文以贵州天柱县某金矿钻探工程项目为 例，就此进行了简要的概述，希望对同行研究者有些益处。【关键词】：地质找矿；钻探施工；孔内事故；处理方 法近几年，随着贵州省黄金地质勘查的发展，浅部岩金日 趋减少，“攻深找盲”的新认识，新思路，将成为今后地质 找矿的突破口，因此钻孔的设计越来越深，这对钻进技术提 出的要求更高。因此掌握好正确

2、的事故处理方法对减少孔内 事故造成的人员和设备损伤来说至关重要。1 矿山地层地质概况分析 在贵州省天柱县某金矿普查钻探工程项目，该项目设计钻探工作量6000.00延米，孔深多为600800米。本项目施 工区域山高谷深，属山丘地貌，矿产丰富，主要有金、硫重 晶石、 高岭土等。 地层主要为浅灰 -灰黄色厚层状沉凝灰质板 岩、变质细 - 中粒长石石英砂岩、灰黄色绢云母粉砂质板岩、 粘土质板岩、 灰 -灰黄色厚层状砂质板岩、 灰白色厚层状变余 凝灰岩。构造带多，岩层破碎。2 制定钻探方案 在钻进过程中要解决矿化蚀变带破碎、坍塌失稳钻孔的 护壁；孔内漏浆；深孔操作和钻进技术参数；事故的预防与 处理等一系

3、列的问题。针对工程施工地层的特点，精心制作 施工设计方案 ，同时选用施工钻进配套用的相关泥浆材 料与钻具、钻头等。2.1 钻进用材料等相关配套设备参数ZK3-1孔开孔，开孔孔径 130mm，钻进到27米，下入127mm套管。改径110mm钻进，至62米，下入108mm 套管。改 91mm钻进，到112.6米，下入 89mm套管。 改75mm绳索取心钻进。钻进到164米，孔内开始出现漏浆情况， 调整泥浆， 降低浆液比重， 加入木糠， 801 堵漏剂。 泥浆比重 1.03，漏斗粘度 30.5 秒。泥浆具体配方如下：清水 +膨润土 23%+纯碱0.2%+0.03%0.04%植物胶+0.2%Na-CM

4、C（中粘）+0.02% 0.03%聚丙烯酸钾 +23% 木糠+12%801 堵漏剂。3 发生的事故及处理方法3.1 事故原因（一）钻孔施工钻进到 360.70 米，遇强构造破碎层， 发生掉块 现象，钻具被卡。3.2 事故分析及处理方法（一） 机台首先采用上下窜动钻具处理，效果不理想，后改为 加大泵量， 半离合开车， 也没有处理成功。 后采取强力起拔， 钻具上来 0.7 米，卸出立轴钻杆， 提拉不动。 在这种情况下， 强行开车，可能会造成断钻杆事故。综合分析决定采用顶、 打的方法进行处理。首先在吊锤中心钻杆下部锁接手上焊接 受力环，用 15.5mm钢丝绳锁住受力环下部钻杆，钢丝绳 上端再套在回转

5、器上卡盘底座部位，使用给进油缸上顶，在 约 30KN 压力下，使用吊锤向上击打。 经过大约二个小时后， 钻具上来 2.3 米，解卡，钻具全部提出孔外。然后，加工接 手钻头，配制水灰比 0.5的水泥浆（水泥 5包 + 清水 125Kg+ C6H15NO3 0.15KQ,约200升。下入接手钻头钻具，扫孔 到底，提离孔底 0.3 米，将水泥浆液一次灌入。替水按公式 “Q替=K q （ L-i ） +Q地”计算约为1014升（孔内静止 水位约 26 米），实际替水约 1000 升。再经过 30 多个小时孔 内水泥凝结后，下钻具透孔。换浆：清水 + 0.2%纯碱+ 3%膨 润土 + 0.2%植物胶 +

6、 0.3%纤维素（中粘） + 0.03%0.04% 腐植酸钾 + 0.5% Fs-1速溶硅酸钠 + 0.02%0.03%KP共聚 物。在接下来的施工钻进中，为了保持孔内的孔壁稳定性， 我们使用了比前期施工要小的钻进参数，具体如下：钻压： 钻压减少，能够减轻钻杆的径向摆动，有利于保持不稳定层段孔壁的稳定性。按计算公式F=F1+ 7.85+PnX S+PmXA?F1=584Kg转速：因为施工孔段的岩石完整性与均质性都 比较差，如果转速高， 钻头与孔底的接触不平稳， 钻具的轴、 径向振动就会加剧，会产生“敲打”孔壁的现象。同时，钻 头金刚石、胎体会加快磨损，影响钻头的使用寿命。实际转 速严格控制在3

7、00转/分钟以下（不超过 山档） 。泵量：采用 I 档，不大于 50 升/分钟。3.3 事故原因（二）ZK4-2孔开孔，施工到 46.0047.00米，孔内出现涌水 现象。3.4 事故分析及处理方法（二）涌水量经过初步测量， 每秒约 1.8 升，日涌水量约 156.00 吨。钻进到 52.00 米，进行止水。首先采用聚丙烯酰胺、泥 球加套管的方法进行止水，效果不明显，而后采取套管外包 缠海带的方法止水，仍然无法止住套管内涌水。然后起拔套 管，钻进， 至 58.00 米，继续采用套管、 聚丙烯酰胺、 泥球、 海带、布条止水。方法不成功。因此放弃原孔位，移机，距 原孔位 0.8 米，重新开孔，钻进

8、，原孔作为泻压孔使用。再次钻进，孔深64.60米，130mm 口径钻进施工到 62 米，再换径 110mm钻具钻进2.60米，采用 127mm X 108mm 两级套管变径，布条包缠在连接接箍下部，长度约 1 米，呈锥状， 下入到孔内， 套管夹板夹住， 用钻机压到孔底。而后，配制水灰比0.5的水泥浆(约90 升),压注到108mm 套管底部，孔内待凝 24 小时，止水成功。在本工程项目的施工中，深孔钻进钻杆有相当一部分是 老钻杆，经长期使用后丝扣部分有磨损，且接头多，为防止 钻杆与钻杆联接丝扣处冲洗液的漏失导致泵量、泵压损失发 生钻头得不到有效冷却造成烧钻，同时减轻丝扣的进一步磨 损，施工过程

9、中全部使用丝扣油进行涂抹。配方如下：石墨 粉：黄油：废机油 =1 ：2：0.3。因为项目施工地层多数破碎 不稳定，所以在机台施工起下钻时，速度比正常钻进起下钻 的速度要慢约 1/3 ，且升降机的操作平稳，避免和减少了激 动压力及孔内的 “抽吸”现象，防止由于起下钻而破坏孔壁， 造成孔内坍塌事故。4 经验总结 本项目施工中，由于种种原因，发生了多次孔内事故， 为总结经验，现简述如下：(1)对于ZK1-2孔，施工钻进到 516.30米，发生钻杆 脱扣，因事故征兆不明显，没能及时发现，导致孔内事故头 呈“喇叭口” ，首先下入公锥捞取不成功，后下入平面钻头 磨削孔内事故头 5 公分，第二次下入公锥捞取

10、成功。 ZK3-1 孔，施工到 360.70 米，遇破碎层， 掉块， 卡钻， 通过窜、扭、 拉、顶、打的方法才处理成功。ZK0-3孔，钻进施工到622米，发生烧钻事故，在往上顶的过程中，阻力较大，钻头、下扩孔器留在孔内。最后经过小口径掏芯，公锥锥住快速反复顶拉，半离合回转，将事故钻具捞出孔外。ZK5-1 孔，钻进到 465 米，起钻换钻头， 再下钻时， 发现 42 米处下不去， 原来是89mm套管断裂，错位。利用报废岩心管，加工成 锥形钻具，下入到孔内事故头处，压挤，同时配制浓水泥浆 灌注固定，水泥凝固后，下入锥形钻头慢慢扫透，得以成功 处理。（ 2）在复杂地层区域内进行钻探施工作业，特别是对

11、 深孔进行作业，应注意以下几个方面的问题：第一，操作人 员必须是有相当施工经验的熟练人员。第二，操作施工过程 中，要求操作员认真、专心，根据各种表征现象分析判断孔 内情况，以采取相应的技术措施。第三，确保泥浆的技术性 能，每班必须对泥浆进行维护。第四，现场配备好必要的材 料与专用器具，如水泥、堵漏材料、锥形钻头、捞锥等等。 第五，发生孔内事故后，一定要计算出事故的准确位置，根 据实际操作中的情况，认真分析事故的类别、原因，有针对 性的制定出处理方案或办法，严禁盲目操作造成重复事故， 这一点很重要。通过本工程的施工，在技术人员与操作人员的共同努力 下，我们较好地解决了施工过程中的垮孔、卡钻、漏失等问 题，在过程中学会