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1、某铝土矿区钻探施工组织设计及钻孔断钻杆事故预防与处理 【摘要】全文分为两大部分，第一部分为钻孔施工组织设计，第二部分为钻孔断钻杆事故处理与预防的专题研究。本施工组织设计包括：钻孔结构的设计、钻机、钻塔、泥浆泵、动力机、水泵及其附属设备的选择和安装、机场的修建、钻探工艺的选择、岩矿心的采取、钻孔偏斜的测量和纠正、水文观测及封孔、钻探成本预算、钻探生产组织管理及安全管理；通过施工组织设计，为施工人员提供了现场操作的依据，为钻探施工的顺利进展提供了保障。在专题讨论中，对于钻孔断钻杆事故进行了全面分析，面对此事故，我们首先要了解事故发生的原因，以待解决问题；其次要了解事故发生的前兆，这样才能及时发现并
2、避免事故的发生；而一旦事故发生，要有解决事故的能力，能做到正确分析解决问题；面对事故，我们往往应该以预防为主，预防事故的发生也有着重要的意义。【关键词】施工组织设计、钻进工艺 、断钻杆事故、预防、处理。 The construction organization design of drilling at Jiujing bauxite district and The prevention and treatment of broken drill accident Name: Xiangzhan Student No.:200603040303Major: Exploration Tech
3、nique And Engineering Supervisor: Professor WeimengAbstract: It contains two parts. Part 1 is the construction organization design. Part 2 is a discussion of the prevention and treatment of broken drill accident. The construction organization design includes: the design of drilling structure, the se
4、lection and installation of drill, rig, mud pump, power, water pump and adjunctive equipment, drill airport construction, the selection of drilling technology, rock cores to take, the measurement and correct of drilling skewing ,hydrology observation and hole sealing, drilling cost budget, drilling
5、production organization management and safety management; The construction organization design provides the basis for site operation of drilling and the guarantee of smooth construction.In the panel discussion, break the drill pipe for drilling a comprehensive analysis of accident, The face of this
6、accident, we first have to understand the reasons for the accident to be resolved the problem; Second, we must understand the precursors of the accident, in order to detect and prevent accidents; Once the accident, to have the ability to resolve incidents can be analyzed correctly solve the problem;
7、 The face of accidents, we tend to be prevention-oriented, prevention of accidents is also of great significance.Key word: Construction design, drilling techniques, broken drill accident, prevention, treatment.目录第1章 前 言11.1 设计目的11.2 施工组织设计主要内容11.3 研究课题11.3.1 研究的意义11.3.2 研究主要成果1第2章 工区概况32.1工区地质概况32.2
8、钻探施工技术条件4第3章 工程质量要求53.1岩矿心采取率53.3认真进行简易水文地质观测工作53.4孔深误差的测量与校正63.5原始报表填写63.6封孔要求6第4章 钻探工艺设计及设备选择74.1钻探工艺设计74.1.1钻孔结构设计74.1.2钻进方法84.1.3冲洗液与护壁堵漏94.2 设备选择104.2.1 钻机的选择104.2.2 泥浆泵的选择114.2.3 供水134.2.4 动力机134.2.5 钻塔的选择134.2.6 附属设备154.3 钻探机场的修建184.3.1 钻探机场184.3.2 建筑机台194.3.3 基台木的布置194.4钻塔的安装及机械设备的安装204.4.1
9、钻塔的安装204.4.2 机械设备的安装204.4.3 循环系统的安装204.4.4 安全设备的安装214.4.5 钻机场的布置22第5章 安全技术措施235.1一般安全技术及要求235.2防风、防洪235.3防寒、防火245.4钻进中主要安全守则24第6章 施工组织与管理及经费预算256.1组织机构256.2施工总体目标266.3施工管理266.4经费预算27第7章 孔内钻杆断裂事故预防与处理（专题）307.1 钻杆折断规律307.1.1钻杆折断部位307.1.2钻杆折断孔深307.2 断钻杆的原因327.3 断钻杆事故的预防337.3.1 发生断钻杆事故前兆337.3.2 预防的主要措施3
10、37.4 断钻杆事故处理方法347.4.1 事故情况的判断347.4.2 事故处理的准备347.4.3打捞方法:35结论38致谢39参考文献40第1章 前 言1.1 设计目的随着我国经济建设的快速发展，对矿产资源的需求逐步增大，加快矿产资源勘探速度，改善钻探工艺技术水平，提供准确的矿产资源储量，有计划的合理开采利用具有重要意义。为了保证钻探所需设备满足钻探实际施工需要、钻探工艺符合当地实际地层、钻机场布置安全合理、冲洗液循环系统畅通、提高钻进质量和进度、降低钻探成本、保障工程安全顺利完工，必须先做好设计，为正式施工做好准备。1.2 施工组织设计主要内容本设计主要包括：工区概况、地层结构和性质、
11、钻孔结构的确定、钻探设备及附属设备的选择及安装、钻进工艺和规程参数的选择、岩心采取方法及工具、孔斜预防及纠正措施、水文观测及方法、封孔、生产组织管理及安全组织管理、工程进度规划安排等。1.3 研究课题 1.3.1 研究的意义钻探工程是获得地下蕴藏真是地质资料和直接信息的技术方法，是地质和矿产勘查中不可或缺的一个施工环节。到目前为止，钻探工程技术仍是能从地下取出实物岩心样品的最佳勘查方法。在地层中钻进，特别是深层钻进中，常会出现断钻杆事故。处理费时费力，处理不当甚至导致钻孔报废，对于孔内断钻杆研究有着重要意义。1.3.2 研究主要成果孔内事故的发生和地层条件复杂，钻探设备加工不良以及工人操作不当
12、有很大关联，应该注意钻探设备的操作，根据钻进中表现的不良状况做出正确的判断，而且处理孔内事故时，方法要得当，不确定状况的及时向有经验的人员咨询。总之，处理事故时一定要考虑前因后果要勇于探索、敢于实践、不断总结经验。既要大胆又要细心，既要稳准又要果断，使事故得到及时的解决，钻进得以正常的进行。断钻杆的原因分为以下几点：1钻杆质量差（加工质量）； 2磨损严重；3钻进参数过大，操作不合理； 4带负荷开车，开车过猛；5孔内阻力过大（掉块、埋钻、焼钻导致孔内挤压）。而事故的处理则是用矢锥或母锥打捞，具体用什么要根据断头的形状，钻孔的结构等多种实际情况综合考虑。断钻杆事故的预防也应做到以下几点：1管材的选
13、择要合理； 2施工中操作要符合规范；3及时更换磨损钻杆。能做到对事故的了解处理与预防对于钻孔施工有着显著的效益。第2章 工区概况2.1 工区概况调查评价区位于城东平距约28km处的九井一带，矿区位于重庆南川水江镇,319国道横穿矿区,交通较为方便,矿区海拔位置较高，气候比较寒冷。图1-1矿区交通位置图矿区内岩层主要为志留系中统韩家店组（S2h），二叠系中统梁山组（P2l）、栖霞组（P2q）、茅口组（P2m）、二叠系上统吴家坪组（P3w）、长兴组（P3c）、三叠系下统飞仙关组（T1f）中下部地层。矿区内岩石破碎，裂隙较发肓,研磨性为中研磨性，有部份岩石为强研磨性。按岩石的完整性分类该勘查区内岩石
14、破碎。由于矿区内岩石破碎，裂隙较发育。取心极其困难，同时孔壁不稳极易垮塌，给钻探施工造成很大困难。施工区内水文地质情况差，孔内泥浆漏失严重，对泥浆质量要求很高。ZK5503#钻孔的地层概况：地层（Q）：（0-3m）残坡积物:褐黄、褐灰色浮土。地层（P m）：（3-12m）该层仅出露下部岩性段，为深灰、灰黑色中厚层状粉屑生物微晶灰岩夹薄极薄层沥青质生物屑灰岩。地层（P m）：（12-402m）微晶灰岩夹少量黑灰色薄厚层状沥青质生物屑灰岩地层（P2m）：（402-459m）粉屑生物微晶灰岩与黑色钙滑石质页岩互层，页岩中含钙滑石团块，团块多呈扁豆状、似条带状大致顺层分布，微晶灰岩中含少量黑色滑石颗粒
15、。地层（P2q）：（459-585m）中厚层状粉屑生物微晶灰岩间夹少量黑灰色薄厚层状沥青质生物屑灰岩，含黑色燧石团块。地层（P2l）：（585-600m）含矿岩系，由上至下分别为：黑色炭质页岩；灰灰黑色砾屑状粘土岩；灰深灰色致密状铝土岩（矿）；土（土豆）状铝土矿；灰、灰白、灰绿色高岭石粘土岩、鲕绿泥石粘土岩等。局部含黄铁矿颗粒及团块。地层（S2h）：（600-605m）灰绿色粉砂质页岩。2.2钻探施工技术条件1、施工道路：该项工程勘查范围主要在采矿区周边剥土区，施工区内道路系统发达，施工机械均可用汽车运到现场，有一部份钻孔在采矿区外，需新修道路。总体来说交通运输比较方便。2、供水：设立临时供水
16、站,提供中远距离供水。第3章 工程质量要求3.1岩矿心采取率1、矿心及顶底5米内采取率应大于80%，岩心采取率大于65%。主要矿体采取率小于80%时，采取补救措施。2、在疏松、易碎矿层中，使用的钻探工艺应满足保持、矿石原有结构特点和完整性。为防止钻进中漏矿，应严格控制钻进回次长度及回次采取率。3、进入矿层时，必须严格遵守操作规程，进入矿层回次进尺不得大一米，且纯钻进时间不宜过长，以免造成矿芯破碎和磨损，影响矿芯采取率和矿石品位。对打薄、打丢的矿层，必须用偏心补采。3.2钻孔弯曲度测定1、所有钻孔均应按岩心钻探规程（地工1982558号）要求测定顶角和方位角，并修正钻孔实际位置。钻孔不同孔深的各
17、测点实测顶角与开孔设计顶角之差不得超过下表:表3-1 允许顶角差测定孔深（米）100200300400500600允许顶角差（度）直孔24681012斜孔369121518注：孔深大于600米的钻孔，其弯曲度允许顶角差，可根据地质目的要求与钻探施工状况具体商定。2、开钻后50米进行一次弯曲度测定并校正钻孔深度，误差应不超过规定要求；以后每100米进行一次弯曲度测定并校正钻孔深度，在见矿点增加一次弯曲度测定。3、进出矿体应测量顶角、方位角和孔深。4、钻孔结构要求：钻孔开孔直径不得小于130mm，终孔直径不得小于75mm。3.3认真进行简易水文地质观测工作在以清水为冲洗液的钻孔中，每班至少观测水位
18、12回次。进尺超过5米时必须观测一次水位。孔深较浅时用测筒测量，较深时采用电测水位计。每观测回次中，提钻后、下钻前各测量一次水位，间隔时间应大于5分钟。以泥浆为冲洗液的钻孔中，一般可不进行水位测量。钻进中遇涌水、漏水、冒气其它特殊现象，要立即停止钻进，以便及时观察和收集资料。终孔时应测量静止水位。钻孔静止水位标准根据规范要求，在连续四个小时观测的水位值上下误差在5厘米内就达到稳定标准。3.4孔深误差的测量与校正1、在下列部位必须校正孔深（1）每钻进100米、进出矿层时(矿层厚度小于5米时，只测量一次)。绳索取心钻进时因提钻长度不等，可参照上述要求及时进行测量；（2）经地质编录人员确认的重要构造
19、位置及划分地质时代的层位；（3）下套管前和终孔后。2、孔深误差率小于千分之一时不修正报表；孔深误差率大于千分之一时要修正报表，孔深经修正后即为达到指标要求。孔深误差率按下列公式计算： 3.5原始报表填写 各机场、各班指定专人在现场用钢笔及时填写原始报表、岩心票、水文观测报表等现场记录，要做到真实、齐全、准确、整洁。班报表根据钻进情况每回次及时填写，不得写回忆录及涂改。钻探各岗位责任人员签字完整，交接班清楚，做到上班不清、下班不接。3.6封孔要求1、终孔前根据地质设计或地质部门提出的封孔要求进行封孔。含矿层及顶底板各10m范围内以及浮土以下10m，必须用525水泥封闭。2、封孔后必须在孔口中心处
20、设立水泥标志桩(用水泥固定)。3、根据需要，经地质与探矿部门共同研究，选择少量钻孔进行封孔质量检查。其他未尽事项按照岩心钻探规程的相关规定执行。第4章 钻探工艺设计及设备选择 4.1钻探工艺设计4.1.1钻孔结构设计根据地质部门的技术要求结合现场实际情况和钻探工程设计钻孔结构要求：开孔直径不得小于130mm，终孔直径不得小于75mm。同时考虑双动双管钻具管材系列，对钻孔结构作如下设计：用150mm钻具开孔，下入146mm孔口套管后，换用75mm双动双管钻至终孔，其中留一级110mm口径作为垮塌孔段，水泥护孔无效或较大溶洞下飞管护孔之用，力求使钻孔结构简单化。以ZK5503为例：图4-1 ZK5
21、503钻孔结构示意图对于每个单孔，根据地质部门提供技术指导，结合现场实际情况进行单孔设计。4.1.2钻进方法主要选用合金钻进和聚晶金刚石复合片钻头钻进。1、钻头选择及钻进技术参数（1）合金钻进(0-12m)合金钻进是用在开孔和较软地层使用，选用普通硬质合金T313，直镶普通合金钻头。合金钻进已为广大工人所熟练掌握，具体的操作技术要求按岩心钻探规程中规定执行。表4-1 合金钻进技术参数推荐表外头砂直径技术参数1501301109175钻压（N）4500500035004500300035002000250020002500转速（转/min）6015060150100200100200100300
22、泵量（升/分）1301301009070(2) 金刚石钻进(12-605m)选用91mm人造聚晶表镶金刚石钻头为主，钻进中硬灰岩地层，并选用少量孕镶金刚石钻头钻进坚硬岩层。综上所述，选用以下两种类型的金刚石钻头。A、91人造聚晶表镶金刚石钻钻头，粒度25粒/克拉，胎体硬度HRC40。B、91人造孕镶金刚石钻头，粒度50粒/克拉，胎体硬度HRC40。2、钻进注意事项复合片钻头是一种以聚晶型的金刚石钻头，施工中应严格按照岩心钻探规程中第三章规定执行，同时还应注意以下几点：A、由于复合片切削具只有很薄的聚晶金刚石，其本体还是硬质合金。故耐磨性是有限的，因此复合片钻头的使用范围受到限制，它宜在中硬地层
23、使用，钻进中若遇燧石等硬的岩层，应立即提钻换人造孕镶金刚石钻头钻进。B、钻压选择不宜过大，特别是钻头下入孔内，更要严格控制钻压，必须轻压慢转初磨510分钟后，再采用正常钻压和转速。C、要保持孔内清洁，孔内沉砂不得大于0.3m，泵量应比其它金刚石外头稍大一些，以提高对岩粉的排除和对钻头的冷却。D、认真做好钻头的管理和轮换使用，减少非正常磨损，填好各类钻头的钻进记录，以便对其使用情况进行对比分析。E、不进尺不能盲目加压，不打懒钻。F、做到“五不扫”、“三必提”。”五不扫飞”即不用金刚石钻头扫孔、扫残留岩心、扫脱落岩心、扫掉块、扫探头石。 ”三必提”，即下钻遇阻轻转无效、岩心堵塞、钻速骤降必须提钻。
24、减压钻进倒杆时，必须先用升降机将孔内钻具拉紧（不得提离孔底），倒杆后用油缸减压并在小于正常钻压情况下平衡开车。下表是推荐的金刚石钻进参数表，。生产过程中和其所遇岩层情况、设备能力等，具体情况进行适当调整。表4-2 金刚石钻进规程参数推荐表钻头类型规程参数91复合片钻头91人造孕镶备注钻压（N）5000700070009000转速（转/分）200400350700泵量（升/分）708070804.1.3冲洗液与护壁堵漏 针对该矿区的地层情况，地层多破碎、裂隙发育，孔内易发生钻井液漏失及垮塌、埋钻事故，选择能有效保护孔壁，防止地层垮塌的CMC低固相泥浆。其特点主要有：对坍塌和剥蚀掉块有明显的效果，
25、对防止粗砂岩砾岩的掉块也有良好的效果。下面将简单提出设计使用钻井液的配置、性能及使用维护。1、低固相钻井液的配制和性能1.配方(质量分数)膨润土5%，片碱（NaOH） 0.1%，水解聚丙烯酰胺（PHP） 200ppm1.5%羧甲基纤维素（CMC） 0.3%2.泥浆性能密度：1.03g/cm3； 粘度：22S； 失水量：8ml/30min； PH：8；2、测试仪器配备计划在项目开工前，由钻探技术人员在项目部进行泥浆试配，当试配泥浆达到要求后，才能将配方交各机场进行使用。在项目部配备标准泥浆测试仪一套，实验室一间。各机场现场配备的泥浆测试仪为粘度计、比重计、含砂量计、失水量仪及PH试纸。3、钻井液
26、的使用及维护若粘度降低，失水偏大，可加入CMC水溶液调整处理。若PH值过低 ,可加入烧碱水溶液调整处理。4.2 设备选择4.2.1 钻机的选择根据钻孔结构设计，设计孔深达到605m，开孔直径150mm，终孔直径75mm，该地层较复杂，钻机消耗大，需要功率大，该区有公路，交通较便利，运输方便，不影响正常工作 ，根据以上条件选用XY-4型钻机一台。图4-2 XY-4型钻机表4-3 XY-4型钻机主要性能参数主要性能参数参数值单位液压泵工作压力8MPa动力机功率37kw卷筒直径285mm最大提升力40KN转速正101；187；267；388；311；574r/min反83,251r/min钻孔倾角0
27、-360度钻杆直径50mm钻进深度1000m给进力60KN4.2.2 泥浆泵的选择为了能使冲洗液在孔内形成循环，从而排除岩粉和冷却钻头，必须要求泥浆泵具有一定的流量和压力，为了选择泥浆泵，本设计首先计算泥浆泵所需的流量和压力。1. 泥浆泵的流量 泥浆泵的流量就是泵向钻孔内输送的冲洗液量，即泵量，具体按以下公式计算: 式中：Q冲洗液量；上返流速不均匀系数，m2/s ； F最大上返环状空间过流断面；D由最大钻头外径决定的孔径或最大套管内径m；D钻杆外径m；V冲洗液上返流速，m/s；对于该孔， D=150 ；d=50 ；=1.3 ；=0.25得到：初步确定选择BW-450型泥浆泵。 2.泥浆泵的工作
28、压力为了使冲洗液在孔内流动时能克服流动阻力，泥浆泵必须满足一定的工作压力，根据流体力学计算得出泥浆泵的工作压力在26MPa之间，满足BW-450型泥浆泵的工作压力。综合以上两个因素最终确定选择BW-450型泥浆。图4-3 BW-450泥浆泵表4-4 BW-450型泥浆泵主要性能参数主要性能参数参数值备注类型卧式三缸单作用活塞泵变量方式变速箱四级变速和曲轴箱两极变速流量级数2流量350,450m额定排除压力2,1.2MPa吸入高度2.5m输入功率18.5kw输入轴转速389r/min缸径100mm活塞行程85mm重量540kg外形尺寸13508201040mm4.2.3 供水供水采用设立临时供水
29、站,从机场2公里外的水塘抽水供应，而机场人员生活用水则主要依靠当地农民的井水供应。4.2.4 动力机由于考虑到XY-5型钻机功率较大，且该孔计划钻进深度达605m，对动力机的动力要求较高，且该地区交通较便利，运输方便可靠，再根据配套钻机，原则选用4135G型柴油机。表4-5 4105型柴油机主要性能参数主要性能参数参数值备注型式立式四冲程涡流燃烧汽缸数4个汽缸直径105mm活塞行程120mm额定功率48 60HP额定转速1500r/min冷却方式水冷润滑方式压力输送启动方式电力重量380kg压缩比174.2.5 钻塔的选择 为了确保滑车系统在起下钻具或者套管时的安全，钻塔必须满足一定的高度和载
30、荷承载要求。为了确定钻塔类型，主要从这两个方面入手。1.塔高的选择本孔设计深度605m，立根高度确定在1518m，钻塔高度由下式得出：HKL式中： H钻塔高度,m； L立根高度,m； K系数；由于该孔较深，提升速度较快，选用K值为1.4，初步确定钻塔高度为17.5m。2.钻塔负荷的选择由于钻塔负荷由天车载荷确定，天车载荷又取决于最大可能的大钩载荷、滑车系统结构形式。该孔较深，为保证安全性，采用有死绳端，因此设计先从天车载荷与大钩载荷进行计算。天车载荷由以下公式确定：其中：Q天车载荷,KN； m滑车系统工作绳数，根； 滑车系统效率； Qdg大钩载荷，KN.大钩载荷由以下公式确定：其中： 每米钻杆
31、柱重量，； L钻杆柱长度，m； 1冲洗液比重； 2钻杆钢材比重； a接头重量修正系数； K卡阻系数；其中：=52；=1.2 ；=7.85； K=1.5 ；=1.1 ；L=775 ；m=4 ；=1.90得到： 由以上条件及参数确定选用SG18型钻塔，其主要性能参数见下表：表4-6 钻塔性能参数性能参数SG18SG13钻塔名义高度m1812.84移摆立根长度m13.514.5910底层名义面积m24.54.54.54.5顶层名义面积m21.21.21.21.2天车滑轮数量（个）33天车正常负荷（吨）1510天车最大负荷（吨）2015活动工作台最大负荷kg8080图4-4 SG18型钻塔4.2.6
32、附属设备1. 水龙头本孔为深孔钻进，所以设计选用深孔用水龙头。使用时将其装在主动钻杆上端，并与泥浆泵高压胶管相连，就可以想孔内输送冲洗液了。2. 吸水管和高压送水管根据深孔钻进孔内压强大，需要泥浆输送量大选择使用高压送水胶管，使用时连接在泥浆泵排水管与水龙头之间，就可以向孔内输送冲洗液。由于本孔孔内无特别酸碱很强的地层，所以设计选用普通吸水管，使用时将其一端连接泥浆泵接头上，一端连接滤水器就可以使用。3.滑车系统的选择本孔为深孔钻进，起下钻具或者套管负荷较大，所以本钻机采用双轮游动滑车系统，4条工作钢绳，并设死绳端。4.钢丝绳的选择起下钻具除了对滑车系统、钻塔要求有一定的负载外，钢丝绳的拉断力
33、也应该具有承受很大载荷的能力，其大小由以下公式计算：式中： 钢丝绳拉断力，KN；安全系数； 卷筒绕绳拉力，KN；由 ；得出：其中：（滑车系统效率）5. 绷绳为了加固钻塔，使其能在其他水平载荷下保持稳定。设在迎风面上风力作用电离地基高度为 h,其值由以下公式计算：其中： B钻塔底层宽度，m； H钻塔高度,m； b钻塔顶部宽度，m；由B=4.5 ；H=18；b=1.2得到： 若要塔稳定，风载倾倒力矩必须小于钻塔的稳定力矩，即：其中： B钻塔底层宽度，m； H钻塔高度,m； b钻塔顶部宽度，m；由B=4.5 ；H=18；b=1.2得到：若要塔稳定，风载倾倒力矩必须小于钻塔的稳定力矩，即：其中：塔重，
34、KN； 风载，KN，=PS； P单位面积上的风载，KN； S钻塔承风面积，S=； 由钻塔外廓围起的平面在垂直风向的平面上的投影面积，m2 挡风系数，由计算得： ；该条件不成立，所以必须采用绷绳，加固后受力分析如下图3-3所示：其依据力矩平衡方程：其中：，。图4-5 绷绳受力分析图6. 提引器由于该孔孔深、结构复杂，采用提钻取心，起下钻时间多设计选用球卡式提引器结构简单，操作容易快速。7.拧管机本钻机采用液压控制回路，操作简单快速，考虑到该孔较深、所需扭矩较大、拧管机转速要求高、钻杆直径小、通孔直径小，选用NY-1型液压式拧管机。8.泥浆搅拌机作为岩心钻探，一般采用得是0.51.0m3的泥浆搅拌
35、机，该机场选用Y112M-6型泥浆搅拌机。9.岩心钻探用管材因为XY-5型钻机一般配套50钻杆，本地岩层灰岩、燧石等坚硬岩层较多，主要采用金刚石钻进，即小口径钻进，所以本设计选用50正反丝钻杆。表4-7 设备及配套设施表序号名称型号及规格单位数量备注1钻机XY-4台12泥浆泵BW450台13钻塔SG 18付1配套XY-5钻机4拧管机NY-100台15泥浆搅拌机台16发电机组台17高压泵3D-5台18钻杆50内正m80050内反m2009水管40m200010测斜仪XJ2台14.3 钻探机场的修建4.3.1 钻探机场为了保证钻塔、钻探设备、冲洗液循环系统、钻探用管材等合理搭配，保证施工的顺利进展
36、，钻机场必须修建稳固，根据地质设计要求，以及尽量使施工安全、方便、节约的原则，总结出施工人员在修建机场时的几点注意原则：（1） 该孔为直孔，无需定向，不受方位限制，主要考虑力求挖方及填方工作量少，工作方便安全，但要使钻塔的一角或无门的一侧迎着施工期的主要风向。矿点位于红泥坡向斜轴部，地层总的走向为北西南东，倾向西南，倾角1020度。（2）钻探机场地盘比基台每边大出12m为宜，机场场地的修建，必须平坦坚实，稳固，适用，保证其上的布置的基台和安装的钻塔及机械设备不会发生陷塌溜方歪斜，在整个钻孔施工期间自始至终能安全顺利进行。（3）该机场为山坡地盘，靠上方一面设一定坡度，岩石较松散，坡度小于45度；
37、（4）该地有活石，预先进行拉清理，并用树枝等扎防护墙以防活石下落打伤人员及设备；（5）该区有雨季，机场周围设置排水沟，将雨水及时导向它处；（6）水源箱与沉淀池设于离塔基1m以外处。4.3.2 建筑机台 根据所选用的设备，XY-5型钻机本身重量大，其配套动力柴油机重量也很大，该孔为深孔钻进，下入套管后，负荷很大，所以要求基台要足够的稳固，所以设计采用数根基台木，以一定的规格和形式分上下两层交错并用螺栓连接而成，下层为枕木，上层为顺枕，主要交错处，必须构成直角并用螺栓连接固定。4.3.3 基台木的布置根据以上所说的原则，并且根据在保证基台稳固的情况下尽量少用基台木的原则确定基台木顺枕4根，横枕为4
38、根，基台木长5m，采用螺栓连接。图4-6基台木布置图 4.4钻塔的安装及机械设备的安装4.4.1 钻塔的安装 由于本钻机是通过拆卸后用汽车运输到施工区的，所以安装采用分层安装法，即采用人力自下而上逐层安装而成。4.4.2 机械设备的安装施工人员在安装钻探设备时主要以保证设备的牢固性为依据，具体可参照以下要求：（1）钻探设备安装好后，必须达到周正水平，稳固的要求。（2）钻机立轴中心线与天车中心、孔口中线必须在一条直线上。（3）固定设备底座的螺杆必须符合规格，并应带垫片和防松螺帽拧紧，以防松动和避免因拧紧螺丝而损坏基台木。4.4.3 循环系统的安装为了保证冲洗液能在孔内正常循环流通，并且携带岩粉，
39、考虑该施工区含多层泥砂层，沉砂很重要，对循环系统设置如下：（1）该机场循环池有两个沉淀池，体积各为0.30.5m3，（2）一个沉淀池体积约为1.5m3，（3）循环槽长约14m，槽内宽约250mm，槽高约220mm。（4）孔口-沉淀箱-水源池有一定的坡度;该地区有明显的雨季，雨季时应注意防雨。图4-7 循环系统布置图 1孔口 2循环槽 3伏道槽 4水源箱 5沉淀池 4.4.4 安全设备的安装为了保证施工过程中机场内的安全，包括火灾、雷击、风等的影响，设计在机场设置防火设备、绷绳以及避雷装置。 1.防火设备为了防止火灾的发生，设计在钻机场内应备足够数量防火用具包括：灭火器、砂箱等，并设专门人员负责
40、。2.绷绳安装为了保持钻塔的稳定，增加钻塔的强度，防御大风侵袭而倾倒设计在钻塔每根塔脚各设一根绷绳，系于塔高3/4处。3.避雷针及其装置为拉预防触电，雷击事故，在塔定上需要装设避雷针，以保证在雷雨季节施工时的安全；安装避雷针时，避雷针的安装高度必须高出塔顶1.5米以上，避雷针主要由接闪器，引下线和接地装置组成。图4-8 绷绳与避雷装置示意图1避雷针；2高压瓷瓶；3支撑木杆；4钻塔；5接地引线6绷绳；7接地极4.4.5 钻机场的布置为了确保钻探设备的安装互不影响，合理配合，预先设计各主要设备及管材的摆放位置，再根据机场和设备的尺寸布置。图4- 9 钻机场布置图第5章 安全技术措施5.1一般安全技
41、术及要求1、从事岩心钻探工作的人员，必须接受安全教育，经考核合格后方准进入岗位。新工人必须在班长或熟练工人指导下进行操作。2、上班前和上班时都不准喝酒。进机场工作时必须穿戴整齐、合体的工作和安全帽，不得赤脚或穿拖鞋。3、在塔上工作时，必须系牢安全带。矿区山高风大，要经常检查绷绳质量和牢固程度，必要时更换或加固。4、在雷雨季节施工，塔上必须设置避雷针，并要与钻塔绝缘良好。5、作业人员必须依法参加工伤保险。6、班级作业进行安全技术交底，落实日常班组安全活动，班组安全技术交底会内容有：工序作业安全操作规程，施工现场及作业环境，安全状况、安全隐患及整改落实情况，安全防范技术措施等。7、正确使用劳保用品
42、，统一发放的劳保服及劳保鞋必须按规定穿戴齐备；施工“三宝”（安全帽、安全带、安全网），必须按规定配备并正确使用。8、特种作业持证上岗，并按规定进行年检和复核。5.2防风、防洪1、在得到大风紧急警报后，必须做好以下工作：（1）将塔套卸下、叠好并妥善保管。（2）将立根下入到孔内安全位置，用提引器吊住钻杆，并卡上冲击把手。（3）根据大风预报的级别，采取压顶、支护、绳索拦护等方法加固相关建筑物和构筑物。（4）切断电源，盖好机电设备。将现场的报表、易损零件、小件工具等装箱保存。（5）检查绷绳质量和牢固程度，必要时应更换或加固。（6）严密封盖孔口。2、应尽量避开洪水期或避免在可能受洪水侵袭的地方施工。如果
43、在洪水期非施工不可，必须挖好排水沟和修筑堤坝。5.3防寒、防火1、在寒冷季节施工时，必须做好以下工作：（1）场房必须围盖严密，并设有取暖设施。（2）主供水管路必须用保温物品包扎并且埋好。临时支管路除包扎外，还必须在低洼处安装放水阀门，当停止供水时，放净管内积水。2、矿区植被发育，施工中要经常注意防火安全杜绝森林火灾，加强机场油料，可燃物及火源管理。机场、宿舍要做到有火有人，人走火灭，未熄灭的炉灰不准随便倾倒。预防火灾必须做好以下工作：（1）机场内必须备有灭火器和砂箱等灭火用具，并不准移作它用。（2）要除净场房周围的杂草，防火道的宽度应大于5米。在林区和草原地区施工时，应按当地有关防火规定采取预防措施。（3）机场内取暖火炉，必须离开场房顶、壁板、塔套有适当的安全距离。炉座必须垫有砖石或隔热板。（4）内燃机的排气管和取暖火炉的烟囱，要考虑季节风向，从合适
