工程地質鉆探孔內事故的處理及預防探討

摘 要：工程地質鉆探是為工程建設提供地基及周邊巖層、構造、地下水等地質情況和物理力學性質的重要方法。在鉆探中，由于地層、鉆探設備、施鉆人員的操作水平，工作責任心等原因，都可能引發孔內事故，導致時間和成本的浪費。本文分析了鉆探中常見孔內事故的種類和產生原因，提出孔內事故的處理措施，重點探討如何預防孔內事故的發生，以減少直至消除孔內事故。

關鍵詞：工程地質鉆探;孔內事故原因及處理;事故預防

一、概述

隨著我國社會經濟的快速發展，工程建設如火如荼，工程勘探是建設工程中必不可少的過程，工程地質鉆探是查明建構筑物地基及周邊深部巖層、構造、地下水等地質情況和其物理力學性質最重要的勘探手段，大量的使用在工業與民用建筑工程、鐵路、公路、水利、航運、地下工程、架空管線、地鐵等所有工程建設領域的工程勘探過程中。其相對簡便的勘探方法得到廣泛應用。一般的工程鉆探隨著鉆探設備的不斷改進，使用相對便捷化、使技術門檻降低，也為鉆探孔內事故的多發提供了土壤。

二、鉆探孔內事故的種類及產生的原因

在施鉆過程中，經常出現的鉆探孔內事故種類主要有：斷鉆、埋鉆、卡鉆、燒鉆、脫扣及跑管等事故。

（一）斷鉆

斷鉆事故就是在鉆探過程中，鉆桿突然在孔內斷裂，無法繼續鉆進的事故。分析斷鉆事故的發生原因主要是以下兩點：一是管材質量不合格，購買的鉆桿不符合鉆探要求，使用中導致鉆桿在孔內斷裂;二是沒有及時更換適用的鉆桿。鉆桿使用時間很長，磨損嚴重，材質疲勞強度降低，施鉆中，鉆桿強度不能抵抗扭矩阻力，發生斷裂。

（二）埋鉆、卡鉆

鉆探過程中，孔壁坍塌掉塊或鉆孔底部沉渣太多巖屑裹住巖芯管，使鉆桿不能轉動、提升的事故。其事故主要是地層破碎，孔壁坍塌、掉塊、孔外物件（如工具）掉入孔內或由于孔內膨脹巖土遇水縮徑嚴重埋卡巖芯管，以及鉆具置于孔底時間過長，巖屑過多沉淀裹牢巖芯管不轉動和提升。

（三）燒鉆

鉆探過程中由于孔底沖洗液不足循環不暢，鉆頭切（磨）削巖層時產生高溫把鉆頭、巖芯與周邊巖層焊在一起，不能動彈。這主要是施鉆人員操作不當和沒有及時發現沖洗液循環不暢造成。

（四）脫扣及跑管

施鉆中鉆桿或巖芯管與鉆桿及鉆頭與巖芯管的連接絲扣脫開或斷開的事故。主要原因是鉆具材質質量不合格，絲扣加工不合格。

三、孔內事故的處理

每一次孔內事故的發生都對勘探工期影響很大，如果處理不好還會擴大損失。事故既已發生就要正確的面對和處理好，把事故造成的損失降到最低。另外處理孔內事故時，操作員的技術熟練，分工明確，配合默契，不得違規強行操作，嚴防“事故加事故”的發生。

1.各類孔內事故發生后，首先考慮把鉆具從孔內打撈出來，不同的事故種類，打撈方法選擇也不同。對斷鉆、脫扣和跑管事故，一般情況下首先采用矢錐打撈方法，根據提出部分的鉆具表現形態，判定下部鉆具斷脫部分形態和位置，然后選擇合適類型的矢錐打撈。如果打撈多次不成功，根據孔內現實情況把下部鉆具通過重新鉆進消滅或者重新開孔鉆探。

2.燒鉆、埋鉆、卡鉆事故的處理。首先采用提拉、吊竄的方法試著擺脫卡埋境地，升降機提拉時要逐級緩沖式加力強提，當試幾次不行后，采用震錘方式，一般使用100公斤的錘向上吊打，產生震動克服或消除鉆具周邊的擠壓力，使鉆具產生松動解除事故。最后還可以通過千斤頂的方式硬撥，但如操作不當可能危害到人身安全，一般很少采用。

四、孔內事故的預防

從以上鉆探孔內常見事故及原因分析中我們可以發現，雖然有些事故的發生表面有其客觀因素引起，偶發可能，但一深究，多是有人為因素的存在，因此，控制好人為因素，對預防孔內事故的發生有很重要的意義。

1.斷鉆、脫扣、跑管事故。主要是管材材質不合格、鉆桿使用中磨損嚴重，絲扣加工不合格引起。為此，我們在采購鉆機管材時必須嚴格把關，必須采購有資質、質量過關廠家的產品，認真核對管材檢驗資料等。另外，對使用的管材進行登記管理，控制使用時間較長及疲勞過度的管材，重要的控制性和基巖、卵礫層鉆孔避免在深部使用。當孔內進尺困難時，需提鉆檢查孔內鉆具，分析原因，嚴禁強行鉆進。

2.埋鉆、卡鉆事故。主要是因為地質條件復雜，地層破碎和孔內縮徑嚴重等原因產生。

（1）鉆探前要收集了解鉆探地層及周邊地質情況，對巖層完整情況進行初步了解，對鉆探過程提前策劃，并對施鉆人員進行詳細的技術交底。

（2）施鉆前一定要對施鉆人員進行技術培訓和考核，提高施鉆人員的施鉆技術水平。培訓中特別要進行案例培訓，用生動的案例提示施鉆人員在鉆進過程中，遇到那類情況時應采取的處理方案。

（3）鉆進過程中，如遇破碎巖層或松散卵礫石層時，必須做好孔內護壁工作，當深度淺時，可以采用套管護壁，深度較大時，一定要合理的調配好泥漿，以達到保護孔壁，順利鉆進的目的。

（4）孔內巖層破碎地段容易出現嚴重漏水現象、造成鉆孔內液面突然下降而引起孔壁坍塌，發生埋鉆和卡鉆事故。因此，當鉆孔通過了破碎巖層地段，一定要小進尺鉆進，加強護壁措施，以保證破碎巖層或松散層地段不塌孔。

（5）操鉆過程中，工具擺放有序，工具使用中完后必須歸位擺好，嚴禁隨手亂放，避免工具掉入孔內引起卡鉆事故。

（6）注意觀察泥漿沖洗液的循環是否流暢，巖屑出孔的量是否正常。循環入孔的泥漿一定要過濾，不使攜帶大量沉渣的泥漿再入孔內。

3.燒鉆事故。筆者認為完全是由于操作人員責任心不夠，沒有按施鉆操作要求造成的人為事故。因此，鉆機進入工地前必須加強對施鉆人員的培訓和技術交底，加強鉆探期間的監管檢查，對事故苗頭絕不放過。

五、結束語

以上是筆者從事鉆探工作幾十年來的切身體會，絕大部分的鉆探孔內事故的發生無不與人為因素有關。特別是由于鉆探技術的普及，技術門檻降低很多，大批農民工涌入，文化層次偏低的現狀，增加了鉆探孔內事故的概率。因此，加強鉆探行業農民工崗前培訓，崗上技術指導和再培訓，施鉆前鉆探技術交底，鉆中監管檢查，對出現問題的苗頭立即整頓再培訓，經過多輪次培訓，穩定住施鉆人員，可以提高施鉆人員的技能水平和減少直至消滅孔內事故的發生。

消除鉆探孔內事故是鉆探人一直不歇的努力。特別是當一些孔深很深的情況下，處理孔內事故的時間和成本都非常大，處理不當還會給人身或設備帶來危害。因此，本文重點強調鉆探孔內事故的預防，為同行們提供有利的借鑒。

（作者簡介：范文典，大專，助理工程師，作者單位：新疆鐵道勘察設計院有限公司。）

參考文獻：

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