一、问答题1. 在现场管理中,泥浆净化的程序是什么?
在现场管理中,泥浆净化的程序是:泥浆自孔口流入沉淀池,经砂浆泵进入泥浆振动筛,进入第一个泥浆池,再经旋流除砂器,净化后的泥浆进入第二个泥浆池。
2. 泥浆如何发挥护壁作用?
由于钻进破坏了岩石的平衡状态,岩石本身稳定性又差,易发生变形甚至坍塌,则要求泥浆具有一定的比重,利用它所造成的静水压力来维持平衡,同时还要求泥浆具有一定的造壁功能,在孔壁上形成薄而致密的泥皮,以保护孔壁。
3. 卧式离心泵在开动前、运转中、停泵前应如何操作?
卧式离心泵开动前,应先检查吸水管路及底阀是否严密;传动皮带轮的键和顶丝是否牢固;叶轮内有无东西阻塞,然后关闭闸门。启动后,缓开闸门,使其达到正常抽水量。
卧式离心泵运转中应注意运转声响;观察出水情况;检查盘根、轴承的温度;如发现出水不正常、底阀堵塞或轴承温度过高时,应立即停车检修。
卧式离心泵停泵前,应先关闭闸门。
4. 深井泵启动前应做哪些检查工作?
深井泵启动前,应检查电动机顶端传动部分,调好叶轮轴向间隙,并将调节螺帽的保险销安装妥当;检查转子转动情况是否过紧;电动机止逆盘是否良好。
5. 泥浆泵在钻探工程中的作用是什么?
泥浆泵在钻探工程中的作用是:向孔内输送一定的压力和流量的冲洗液,用以冲洗钻孔,冷却润滑钻头和钻具,护壁堵漏以保证正常钻进;作为孔内液动机的动力,带动孔底钻具钻进。
6. 往复式泵的工作原理是什么?
往复式泵的工作原理是:曲柄旋转带动活塞往复运动,当活塞右移时,由活塞、泵缸及吸入排出阀组成的密封腔容积增大,腔内压力低于大气压力,水池中的液体在大气压力的作用下顶开吸入阀进入泵缸,当活塞行至右端点时完成吸入过程;当活塞左移时,泵缸内的液体受挤压,压力升高,吸入阀关闭,排出阀打开,泵缸内的液体沿排出管道排出,当活塞行至左端点时完成排出过程。如此反复,实现了压力液体的连续输出。
7. 水泵工的岗位职责有哪些?
水泵工的岗位职责有:
(1)负责水泵、泥浆搅拌机、泥浆净化设备的使用和保养,更换易损零件,保证其正常运转。参加现场检修,保管水泵专用工具及配件。
(2)负责冲洗液的配制、维护及性能调整,经常测定冲洗液的性能,及时清理循环槽、沉淀箱、保持环境卫生,防止污染环境。
(3)负责泥浆仪器、黏土粉、润滑剂及化学处理剂、堵漏材料的保管与使用。
(4)寒冷季节施工,较长时间停工时,负责放净泵体和管路中的冲洗液。
(5)负责机场前部的环境卫生和冬季生火取暖。
8. 如何对往复式泥浆泵进行一级定检作业?
对往复式泥浆泵进行一级定检作业包括:
(1)完成日常保养各项内容;
(2)检查各部位密封情况,更换失效的密封件;
(3)更换已损坏的缸套、活塞、阀座等易损零件;
(4)检查连杆轴瓦间隙并通过抽减瓦座垫片调整间隙,用细砂布磨平轴颈上的划痕;
(5)调整离合器间隙和弹簧高度;
(6)调整安全阀,开启压力定为7MPa;
(7)按要求加注润滑油(脂)。
9. 如何使用与维护深井泵?
(1)深井泵启动前,必须由注水口向扬水管内注入清水(注入量不得少于0.2m3),以润滑橡胶轴承;
(2)电机不得逆转,正确的转向是,从传动装置向下看,应为逆时针方向旋转;
(3)泵运行中,应随时注意有无震动及异常响声,电流表波动情况等,轴承部位温度不得超过75℃;
(4)当水中含砂量较多或混浊时不应停泵,防止叶轮及轴承阻塞,影响下次启动,通常停机后,应等待5min后才可重新启动;
(5)填料函处不得压得过紧,允许有少量水漏出;
(6)经常观察水中含砂量的变化,避免水中长期出砂较多,加剧泵磨损和降低深井泵的使用寿命。
10. 泵吸反循环钻进中,如何启动泵?
泵吸反循环钻进中,应这样启动泵:
(1)用真空泵将水泵进水管段抽吸成真空,然后启动;
(2)配备注水副泵,启动时,先开动副泵给主泵灌水,待主泵进水管注满水后,再开动主泵。
二、论述题1. 初步选择了相应的反井钻机后,对钻机的主要技术参数怎样进行验算?
反井钻机主要技术参数:
提升力=动力头重量+扩孔钻头重量+钻杆重量+钻压;
扭矩=破岩阻力矩+摩擦阻力矩;
转速根据钻头类型、直径以及滚刀结构确定。
一般要求提升力不超过钻机设计最大提升力的60%,扭矩不超过设计最大扭矩的70%。
2. 请以LM—200型反井钻机为例,介绍一下钻机的安装步骤及调试内容。
(1)主机就位并调整方位;
(2)接好电源使油泵空转,检查油泵旋转方向是否正确,电动机及油泵旋转声音是否正常;
(3)接上主油缸的油管、竖起钻架,浇灌地脚螺栓混凝土;
(4)安装机械手、转盘吊及上下支撑装置,并接好它们的控制油路,检查其工作是否正常;
(5)安装泥浆泵,并接通泥浆循环和冷却水系统;
(6)待钻机的地脚螺栓混凝土达到强度后,精调钻机倾角或垂直度;
(7)钻机试运转,泥浆泵试运转。
3. 反井钻井中,解决导孔钻进工艺中各地层发生堵孔、塌孔故障难题的方法有哪些?
解决堵孔、塌孔故障可以采用泥浆洗井。循环液将导孔内的岩屑排到孔外,并冷却钻头。地质条件好时,可以采用清水循环,但遇到地质条件较差的地段,必须采用泥浆作循环液。泥浆循环具有临时支护作用,可以避免或减少塌孔、漏泉等意外情况。因此,在钻进中要经常观测泥浆泵的压力和泥浆的参数,如果有变化马上查找原因。每钻进一根钻杆深度都要检查孔内排出岩屑的多少、块度及岩性情况,并做好记录,待泥浆中没有岩屑后再接钻杆。越是深部,冲孔的时间应越长。
4. 简要介绍反井钻机主要部件的结构与功能。
(1)主机主要有旋转机构和给进机构。旋转机构由电动机或液压马达与减速箱组成。给进机构由给进油缸组成。钻进时通过旋转机构给钻头施加转矩,通过给进机构给钻头施加轴向给进力。这样,在机械力作用下,钻进工作面的岩石就被钻头所破碎。
(2)泵站是钻机的动力源,供给液压马达和油缸高压液压油,保证其工作动力。它主要由油箱、高压油泵及电动机组成。凡是液压驱动的钻机都有泵站。
(3)操作台是控制和操纵钻机工作的部件,它主要由各种控制和操纵的阀及仪表组成。
(4)钻具系统由各型钻杆及导孔钻头,扩孔钻头组成,它是破岩的执行机构。导孔钻头一般采用石油钻机或工程钻机的三牙轮钻头,扩孔钻头一般都是根据钻机扩孔直径而设计的,在扩孔钻头上安装数把滚刀。滚刀分契齿滚刀、盘型滚刀、球齿滚刀及镶齿盘型滚刀几种,根据岩石硬度选择滚刀种类。煤矿钻凿反井多选用镶齿盘型滚刀。
5. 在确定采用反井钻井法施工后,选择设备时应考虑哪些原则?
(1)根据井位供电、供水、运输及井位下水平巷道开通情况确定钻机的类型,一般在井位有供电、供水,具有钻机工作空间,下水平巷道开通的情况下,都选择上扩法施工,应选择上扩类全断面反向凿井钻机;
(2)根据施工井筒的深度、直径选择钻机型号即钻机的技术参数,再考虑现有设备及市场情况确定钻机;
(3)根据施工井位的地质构造情况及岩性,确定冲洗液为泥浆或清水,从而选择用泥浆或清水;
(4)根据井位大多数岩石的硬度及可钻性选定导孔钻头及滚刀种类和型号。
6. 进行反井钻进法施工时,当钻机及其配套设备选好后,设备安装前需做哪些准备?
设备安装前应做的准备工作有:
(1)按所选钻机的工作要求开凿硐室或巷道;若钻机安装在地面应准备好所需场地。
(2)浇灌钻机的基础,钻机基础要求用混凝土直接浇灌在基岩上,而不允许在碎石和风化表土层上浇灌钻机基础,以保证基础坚固可靠。在浇灌基础时应按钻机基础图预留地脚螺栓浇灌孔。
(3)可自行行走和安装的钻机,应在井位按钻机车轴距辅设轨道;对不能自行行走及安装的钻机,应准备运输及安装起吊装置。
(4)按钻机要求在井位接好电源、辅设好供水管路并砌好泥浆池及冷却水池。钻机用水分两种,第一种是供应钻机液压系统冷却器的冷却水,第二种是供钻导孔冲洗并排矸用水。
(5)洗井若需泥浆,还应准备搅拌泥浆的设备及制浆材料,如泥浆搅拌机、黏土等。
7. 简述反井钻机中钻进需注意的事项。
反井钻机中钻进需注意的事项为:
(1)导孔钻进时不能停水,若停水必须提前5min通知操作人员进行冲孔、提钻处理,否则容易发生埋钻事故;
(2)导孔钻进时要随时捞除冲洗液中的岩屑,不要让它回流到导孔内或积存在泥浆池中;
(3)反井钻进扩孔的井壁不能进行临时支护,因而破碎较严重,涌水量较大及容易造成冒落、坍塌的地层中不能采用反井钻机施工;
(4)扩孔钻进时,下水平应及时运出岩渣,一定不能堵孔口,否则容易发生堵孔事故;
(5)反井钻机钻进中不能纠偏,应在钻进前研究好防偏措施,如果发现钻孔偏斜不满足要求,只能提钻灌孔重新钻进。
8. 预防卡、埋、烧钻事故必须做到什么?
预防卡、埋、烧钻事故应做到:
(1)根据岩层条件,正确掌握清水、泥浆和套管的配合使用。
(2)孔内岩粉高度超过0.3m时要专门捞取。
(3)取粉管上端必须经常保持完好的马蹄形。在易掉块孔段钻进时,可在距取粉管顶端300mm处钻3个直径10mm左右的孔眼,使取粉管上部留有一定的空。
(4)硬质合金换钢粒钻进时,要用小钢粒、小投砂量、小水量和短的旧钻头,并尽量使用喷反钻具。待新钻进孔段超过粗径钻具长度后,再改用普通钻具及正常规程钻进。
(5)钢粒换硬质合金钻进时,必须尽量捞净孔内的钢粒,并用旧的钢粒钻头磨孔,换用硬质合金钻进的头几个回次应尽量使用喷反钻具。
(6)在研磨性较大的岩层中使用针状硬质合金钻进时,应控制回次钻进时间。
(7)使用喷反钻具前,必须检查水路是否畅通,承喷器有无杂物堵塞以及是否组装正确。接好机上钻杆后先开泵通水,再慢放到底。严禁用钻具探测岩粉沉积厚度。
(8)金刚石钻进时,应注意下列事项:钻杆柱丝扣连接处必须密封,不得有渗漏现象;水泵要保持良好的工作状态,使钻头底部得到充分的冷却和加强孔内净化效果;在易坍塌岩层中提钻时要进行钻孔回灌。
(9)在复杂岩层中钻进,可使用防事故安全接头。
(10)钻进过程中,出现机械故障、停待或冲洗液突然严重漏失等情况时,必须将钻具提升到安全孔段。
9. 钻工升降钻具时安全技术措施有哪些内容?
(1)提升钻具时要擦净在钻杆壁上的泥浆,以察看管壁是否磨破、漏水,一经发现立即做上记号,以便下钻时更换。钻具提出孔口后,立即将孔口盖上,以免其他物体掉入孔内。
(2)升降钻具时要向孔内注浆,既保证钻孔孔壁安全,又可以检查钻具是否漏水。
(3)向孔内加接钻杆、钻铤、岩芯管、钻头、接箍时,要认真检查磨损程度和螺纹是否合乎标准。
(4)下降钻具时,要严格检查钻杆锁结头公扣的大扣部分,如拧紧密度低于1.5~2扣时,立即更换。
(5)更换钻杆或接箍时,一定要用夹持器将钻杆卡紧卡牢,背好钳子再拧卸。
(6)下钻时,不准把钻具一下到底,应在距孔底0.5~1m处,合上立轴,然后开泵慢扫到底,再给足压力和转速。
(7)使用斜脱式提引器上钻时,卡头一定要拧紧,防止倒扣跑管;下钻时提引器由卡头下松50mm的活动量,防止拧管时卡头倒回跑管。
(8)准备下入孔内的钻头、岩芯切断器,要检查其规格尺寸,防止规格不对造成扩孔或采不上岩芯。
(9)冬季在下降钻具前要用蒸汽或热水将钻具接头的螺纹冻结处化开,以防拧不紧脱扣跑管。
(10)下钻时如不慎跑管,对上接头后,一定要把钻具全部提到孔上。经检查,拿出蹾弯的钻杆或蹾坏的钻头,更换后方准再下入孔内。严禁对上接头,不提升钻具即回转钻进。
(11)岩层松散、换径或孔内有岩芯脱落时,下钻具要慢。钻具受阻时不能硬蹾,要慢慢窜动,无效时,再合上立轴慢扫。
10. 钻探钻进中的安全技术措施的主要内容是什么?
钻探钻进中安全技术措施的主要内容有:
(1)在冲积层或易坍塌、掉块、破碎的岩层中钻进,要使用特种泥浆,如加水泥、加盐、加重处理的泥浆。冲积层坍孔、掉块严重时,可下入技术套管。
(2)在易缩径的岩层中钻进,应使用失水量为8~10mL/30min的泥浆。
(3)扩孔扫残留岩芯时,压力要轻,发现“罢车” (打倒车),不要突然关闭离合器,要慢慢提车,以防止钻具倒扣,甩入孔内。
(4)钻进时,孔内返水正常,但发现钻机回转有劲、受阻、声音不正常时,要立即提钻。这很可能是钻具跑水,钻井液不能抵达孔底,是烧钻的征兆。
(5)钻进中,认真做到“三看”、“二听”、“一及时”(“三看”:看拉力表或指重表指针和进尺速度,看泵压表和孔口返水情况以及吸水龙头是否被糊住、堵塞,看传动皮带和送水胶管跳动情况;“二听”:听机器转动声音,听孔内震动声音;“一及时”:发现各种异状及时处理),仔细判断孔内情况。
(6)严格执行钻进时的“十分钟”量机上余尺并记录的制度,以便合理地掌握一次钻程,严禁“打懒钻”。
(7)除钻进坚硬岩层外,发现进尺突然变慢,应判明情况,采取措施。如仍无好转,或情况不能判清时,要立即提钻。
(8)钻进中,如出现进尺突然变快而拉力表(指重表)的表针上升超过给压重量,提动钻具时钻具重量又减轻的情况,很可能是甩管或断钻,要立即提钻处理。
(9)钻进中,修理水泵、钻机或发动机时,钻具一定要提到安全地带。如需要时间长,要将钻具提到孔上。
(10)在卡取岩芯时,或往孔内加接钻具之前,应用大泵量冲孔,以利排除岩粉。不管使用什么工具或材料卡取岩芯时,不准“干钻”(干拧)。
(11)钻进中,要有专人看管水泵、沉淀坑或泥浆坑,以及孔口泥浆槽的返水和钻机开关。特别注意放置吸水龙头的泥浆坑要防止掉入杂物、草、树叶等,以免水龙头被糊住。
(12)钻进时,执行一次钻程专人扶把制。
三、案例分析题1. 事故经过:某机组施工时,在变速箱内严重缺油的情况下,钻机仍带负荷运转,导致变速箱烧坏,影响生产三天。
请分析事故原因和应当吸取的教训。
事故的原因:钻机没有进行定期维护保养,钻机变速箱缺油运转有异常都没有发现。事故的教训:对使用中的钻机、水泵、动力机要及时进行定期强制保养,每个小班随时检查注油和油箱存油情况。交接班时,首先要检查柴油机曲轴室、变速箱的油尺是否在标准线上,油盅都要拧一遍,油嘴要注油一次,防止出现烧瓦和烧坏变速箱事故。
2. 事故经过:某钻机组施工中,在孔深570m时,钻杆漏水烧钻,强拉无效,又开车硬扭,让钻具强行回转,致使立轴箱内齿轮被掰掉,传动轴滚键,立轴总成除箱壳外全部报废。
请分析事故原因和应当吸取的教训。
事故的原因:钻机立轴扭矩仅为500N·m左右,处理事故强扭,超过扭矩几倍,造成损坏。
使用时应注意:
(1)孔内有劲不得强行回转;
(2)应对立轴的各运转部位经常注油维护;
(3)大口径施工,使用TXB—1000M型钻机一定要设减速装置,增加扭矩。
3. 事故经过:某地质大队二分队六号机工张某在提升钻具时,提引器没有安全连锁装置,销子掉出,钻具从提引器内脱落,砸在操作升降机的张某身上,张某经抢救无效死亡。
请分析事故原因和应当吸取的教训。
事故的原因:提引器没有安全连锁装置。事故的教训:提引器、提引钩应设置安全装置,以防提升、下降或拉钻具时,钻杆、钻具脱出砸伤人。使用普通提引器拉钻具时,要求提引器缺口应朝下。拖放钻具时,操作人员必须站在钻具起落范围之外,而且要经常检查提引器是否牢固好用、符合安全要求,发现缺陷应及时消除或更换。
4. 事故经过:某水文地质大队二分队5机没有进行检查验收就准备开钻,副班长赵某下钻后合上立轴,此时大扳叉还插在钻机钻杆上,开车后,大扳叉被甩出,将王某打倒,造成其右脚踝骨骨折。
请分析事故原因和应当吸取的教训。
事故的原因:开孔钻进前未对设备、安全防护设施进行检查验收。事故的教训:钻机开孔钻进前,应对机台所有设备、安全防护设施、措施进行检查验收,查找事故隐患或可能存在的缺陷,把事故隐患消除在开孔施工之前。机台应建立开孔检查验收制度,开钻前应组织技术、安全等部门人员对机台设备安装质量和安全防护设施等进行全面检查验收,验收合格后方可开钻。开孔钻进前的检查验收主要内容有:钻塔设备安装是否符合要求;机电设备安装是否安全、牢固;安全防护设施是否完整、灵活、可靠;机台现场周围不安全的因素是否排除;个人防护用品是否配备等。
5. 事故经过:某地质大队钻探分队在处理孔内事故人工反钻具时,由于变速箱齿轮窜档,钻机立轴突然转动,将扭管用的大扳叉甩掉,而钻工许某又站在扳叉回转范围内,于是扳杆打在钻工许某左腿膝盖处,造成其左腿受重伤坏死而截肢。
请分析事故原因和应当吸取的教训。
事故的原因:人工反钻具,扳杆回转范围内严禁站人。事故的教训:人工反孔内事故钻具劳动强度大,操作不当容易造成人身伤害。为防止事故,反回钻孔内钻具应由机(班)长或熟练的工人操作,并有明确分工,统一指挥,统一行动,相互配合,无关人员不得在现场停留。反钻具前要清理孔中和前机房障碍物。用人力反转时,不能直接抓住扳杆,应使用强度足够的麻绳牢系在扳杆上,麻绳两端应有卡子卡牢,防止绳子活动从扳杆端脱出。在拉绳时,站在最前面的人离扳杆距离应不得小于0.5m,掌握扳杆人应有可靠安全防护措施,防止扳杆回转伤人。在扳杆回转范围内严禁站人。