宋世杰,付相友,于孟亮
(山東省第三地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院,山東煙臺 264011)
在繩索取心小口徑巖心鉆探施工過程中,常常會遇到一個回次鉆進(jìn)完畢后,取心過程中取心鋼絲繩斷裂的情況,如果處理不當(dāng),就會造成不得不提鉆的情況。由于提鉆增加了輔助時間,降低了時效進(jìn)尺,而且加大了施工人員的勞動強(qiáng)度,為了節(jié)省時間、提高時效,機(jī)臺人員往往都會用一個自制的打撈鉤下入鉆桿內(nèi),打撈取心鋼絲繩斷頭。多數(shù)機(jī)臺加工打撈鉤的形狀、重量不一,打撈盲目,打撈鉤打撈時下到何處位置最佳、最有效不明白,打撈成功率低,甚至還會導(dǎo)致二次事故的發(fā)生,給事故的處理造成更大的麻煩。
繩索取心過程中,造成取心鋼絲繩斷裂的原因是多方面的,包括鋼絲繩質(zhì)量不好、銹蝕、打結(jié)、取心時操作人員注意力不集中等,但最主要的還是人為原因。一是選擇鋼絲繩型號、材質(zhì)不因地制宜,應(yīng)該根據(jù)礦區(qū)的水文地質(zhì)情況和選用沖洗液的特性選擇鋼絲繩型號、材質(zhì);二是鋼絲繩的質(zhì)量有問題;三是對鋼絲繩的保養(yǎng)不到位。
為了提高使用打撈鉤進(jìn)行鉆桿內(nèi)打撈斷裂鋼絲繩時的成功率,避免處理過程中造成二次事故,減少處理事故時間,提高鉆進(jìn)效率,正確加工和使用打撈鉤,發(fā)揮其應(yīng)有的作用是非常必要的?,F(xiàn)結(jié)合多年的鉆探施工機(jī)臺實際工作經(jīng)驗,淺談一下打撈鉤的制作和應(yīng)用。
打撈鉤由鉤環(huán)、主筋、副筋和鉤齒組成。主筋采用直徑28~32 mm的鋼筋,長1 m即可;副筋采用直徑10~14 mm的鋼筋,長40 mm;主筋和副筋最好是對接,盡量避免搭接,確保同心度,對接處要焊接牢固。鉤齒焊接在副筋上,與副筋夾角15°,過大不易鉤夾鋼絲繩,鉤齒不用太多,6~8個即可,鉤齒成不對稱分布,底部鉤齒應(yīng)稍短,上部鉤齒應(yīng)相對長一點,鉤齒采用直徑8~10 mm的鋼筋,鉤齒與副筋焊接處要處理圓滑,以保證能順利進(jìn)入鉆桿內(nèi)斷裂鋼絲繩。
斷裂鋼絲繩的撈取是否成功,打撈鉤的下入深度最為關(guān)鍵。當(dāng)取心過程中鋼絲繩發(fā)生斷裂時,有的當(dāng)班班長就會立即把打撈鉤下入孔內(nèi)鉆桿里,直到打撈鉤不能繼續(xù)下行后再往上提,這樣往往使打撈鉤插入斷裂鋼絲繩太深,上提過程中鋼絲繩在打撈鉤上及周圍越積越多,導(dǎo)致卡在鉆桿內(nèi)拉不動,最后還是需要提鉆處理。為了避免這種情況的發(fā)生,就要求鉆探人員要測知孔內(nèi)斷裂鋼絲繩的長度,計算出一個較為準(zhǔn)確的斷裂鋼絲繩斷頭堆積深度,以便打撈鉤精準(zhǔn)下入。這個深度是隨著鋼絲繩斷裂時孔深的不同而變化的,并且與所使用的取心鋼絲繩的粗細(xì)有關(guān),鋼絲繩的粗細(xì)決定打撈鉤的下入深度,細(xì)的要下入深一些,粗的就會相對淺一些。一般情況下,打撈鉤下入深度比孔內(nèi)斷鋼絲繩的位置要深30~40 m,例如,孔深1000 m,取心鋼絲繩在800 m處斷裂,那就是800-(30~40)m,即打撈鉤下入760~770 m處比較合適。打撈鉤下到計算的位置后,慢慢上提即可。
(1)打撈鉤不是在任何情況下都適合撈取鉆桿內(nèi)斷裂取心鋼絲繩的。繩索取心時出現(xiàn)鋼絲繩斷裂事故是有多種原因的,這就要求鉆探施工人員在出現(xiàn)事故時要認(rèn)真分析斷裂的原因,根據(jù)現(xiàn)場造成事故的具體情況,采取相應(yīng)的處理措施,避免因為采取處理方法不當(dāng)造成不必要的麻煩。
(2)繩索取心放繩至打撈器快要到底時,一定要注意聽取或感覺打撈器到底的聲音或振動。打撈器到底時有聲音,一般說明孔內(nèi)鉆桿正常,如果這種情況下在上拉取心過程中鋼絲繩斷裂,可考慮采用鉆桿內(nèi)打撈鉤撈取斷裂鋼絲繩的方法。
(3)如果取心時,打撈器到底沒有聲音,上提時出現(xiàn)用力過大造成取心鋼絲繩斷裂,這時候就要仔細(xì)分析原因,考慮是否是鉆桿脫扣或鉆桿折斷,這種情況下就不能采取鉆桿內(nèi)打撈鉤撈取斷裂鋼絲繩的方法,而是應(yīng)該提鉆檢查,避免造成更大的事故,給后面的處理增加難度。
(4)任何情況下,嚴(yán)禁在一次孔內(nèi)取心斷鋼絲繩事故中,采用二次鉆桿內(nèi)打撈鉤撈取斷裂鋼絲繩。
鉆探施工過程中,應(yīng)努力避免取心鋼絲繩斷裂事故的發(fā)生。一是要在鋼絲繩的選材上把好關(guān);二是在繩索取心放繩時,一定要仔細(xì)檢查取心鋼絲繩,看有無磨損、起刺嚴(yán)重的部位,如果發(fā)現(xiàn)問題要立即去除并對接好,對接時盡量采用插接,以便必要時脫卡器能夠順利下入,不要存在僥幸心理,埋下隱患。同時,在鉆探施工過程中遇到事故時,施工人員首先要認(rèn)真分析、仔細(xì)研究,做到對事故的判斷準(zhǔn)確無誤,然后再去做出正確決定進(jìn)行處理,從而提高鉆進(jìn)效率,取得效益。