简易打井工具和方法是什么?
工具
1、冲击式打井工具。包括直接破碎井孔岩层的钻头,有抽筒钻头、一字钻头、十字钻头、圆钻头、角锥钻头等。冲击钻杆一端连接钻头,另一端连接钢丝绳。钢丝绳接头有活芯钢丝绳接头、活环钢丝绳接头、开口式活芯钢丝绳接头、异径接头、还有钻具扳手和棘轮回转器及用于出渣的抽筒和清除孔内岩屑的掏泥筒等。
2、回转式打井机具。包括:
a、提引水龙头。将钻井与泥浆泵的泥浆输送管路等连接起来的关键部件。其主要作用,一是提引全部钻具,并同全部钻具一起转动;二是通过它和回转钻杆将泥浆送入井底达到促进的目的。
b、方钻杆。其两端皆有螺纹连接,转盘上设有方补心结构。钻井时方钻杆插入方补心内,转盘转动方钻杆亦转动,带动钻杆、钻头进行钻进。
c、钻头与接头。钻头分全面钻进的钻头(双翼鱼尾钻头、三翼刮刀钻头、牙轮钻头、螺旋阶梯钻头),玉米钻及环状钻进钻头(钴粒钻头、硬质合金钻头);大直径岩心管材(岩心管、岩心管接头、取粉管)及辅助设备(钢丝绳、卷扬机滚筒、滑动车、提引工具、千斤顶)等工具。
方法
大口井的施工方法有两种:
1、大开槽法,人工开挖或爆破施工
2、沉井法,排水施工或不排水施工。
对口抽式的施工,一般采用机械吊锤和人工吊锤两种方法,利用吊锤的重力作用将吸水管直接打入地下。
扩展资料
适应不同的地层条件,发展了斜井和水平的井。为了增大井的出水量,后来又出现了将水平的滤水管与竖向井筒结合起来的辐射井。这种井的主井筒直径可达数米,水平滤水管长数十米到一百多米,宜于开采埋藏浅、厚度小的松散的或半胶结的含水层,也可用于截取河岸及河床下的潜流。
砂砾层中的辐射井,出水量最大可达1立方米/秒。中国西北部黄土中打的辐射井,出水量往往比同等直径的筒井增加十余倍至数十倍。
参考资料来源:百度百科-打井机具
1、将钢丝绳间隔或跳跃式地穿绕,自由端从中间滑轮引出。花穿法如下图,
为了改善滑轮组的工作条件,钢丝绳的末端通过滑轮组的中间滑轮,然后按交叉法通过固定滑轮和活动滑轮,使滑轮组的应力平衡。
2、顺穿法如下图,这种结构的钢丝绳升降应力完全相等,效率也完全相等。有必要对天车和游车的结构进行改进。
钢丝绳的末端从滑轮组侧面的第一个滑轮穿过人,然后依次绕过固定滑轮和活动滑轮,最后将末端固定在固定滑轮上,这种方法也被称为单运行头部通过方法,如果滑轮的门数较大,且终端也通过导向滑轮进入绞车,则称之为双跑头向前通过法。
扩展资料:
钻机钢丝绳是指将符合钻机使用标准和规范的钢丝绳(钻机钢丝绳)按一定顺序穿过天车滑轮和游车滑轮,形成滑轮组,构成钻井施工的起重作业系统的工作过程。
穿大绳就是将符合钻机使用标准和规范的钢丝绳(大绳)按一定顺序穿过天车和游车的滑轮,形成滑轮组,构成钻井施工起重作业系统的工作过程。
穿主绳有两种方法:直道和花道。现场经常使用花饰。塔式井架钻机磨损主线的危险因素有:天车平台上的工人需要在很高的地方工作;天车平台上的工人与地面人员配合不好,可能导致臂架挤压;如果干线与干线连接不牢固或干线有问题,很容易使干线断裂,造成干线坠落。
直通法的特点:简单易磨损,但由于导轮引出钢丝绳拉力大,死端拉力最小,各工作线受力不同,容易引起滑轮偏位和不平衡工作。
花纹套丝方法特点:套丝方法比较复杂,双层平台扣式提升机操作不方便,钢丝绳滑轮偏磨现象比较严重。
参考资料来源:
百度百科-穿大绳
百度百科-滑轮组
百度百科-花穿法
百度百科-顺穿法
关键词:钢丝绳末端;固定;方法
在工作过程中,最大的磨损就是钢丝绳。而在更换钢丝绳时,钢丝绳在卷筒上的固接,必须是十分可靠的。此外,要容易紧固、便于更换钢丝绳和避免在固接处使钢丝绳受到过分的弯曲。起重设备的钢丝绳末端接头,要求安全可靠,正确选择、掌握钢丝绳末端的固定方法非常重要。目前,日本、德国等国使用的几乎全部是合金压制接头,而我国绝大部分仍是绳卡和楔形套连接。试验结果表明,钢丝绳末端采用不同的固定方法,其固定强度不同。本文主要介绍几种钢丝绳末端常用的固定方法。
1 绳卡固定法
所谓绳卡法,就是把钢丝绳的端头套装在心形套环上,用特制的钢丝绳夹卡牢加以固定。这种特制钢丝绳夹由夹绳盘、U型套箍和紧固螺母组成。夹绳盘用可锻铸钢制成,套箍和螺母用Q235制成。直径为6~50mm的钢丝绳均可用不同规格钢丝绳夹进行卡接固定。采用卡接法固定钢丝绳端头时,必须注意以下几点:钢丝绳绳夹的规格应与钢丝绳直径相适应;绳夹的间距应不小于6-8d钢丝绳直径;钢丝绳末端距第一个钢丝绳绳夹至少要保持140~160mm距离。在用钢丝绳绳夹卡接钢丝绳端头时,绳夹的拧紧程度要合适,一般应把钢丝绳的压装高度压缩到相当钢丝绳初始高度的2/3,也就是说,要把钢丝绳压偏1/3。因为,钢丝绳受力后,绳会被拉伸,绳的直径将有所缩减。使用钢丝绳卡接法的优点是:拆装方便,牢固。其缺点是:钢丝绳绳夹卡箍螺母突出在钢丝绳的外部,比较笨重。这种接法主要用于塔机起重臂和平衡臂拉索的固定和小车牵引绳的固定。
如需检查钢丝绳在受力后,绳卡是否滑动,可采取附加一安全绳卡来进行。安全绳卡安装在距最后一个绳卡约500mm左右,将绳头放出一段安全弯后再与主绳夹紧,这样如卡子有滑动现象,安全弯将会被拉直,便于随时发现和及时加固。卡子的大小要适合钢丝绳的粗细,U形环的内侧净距,要比钢丝绳直径大1~3mm,净距太大不易卡紧绳子。
绳卡的正确使用方法:
2 压板固定法
压板固定法主要用于起升或变幅卷筒上钢丝绳端头的固定,压板底面带有绳槽,用以压紧钢丝绳。施工时,先使钢丝绳末端穿过卷筒的端板,然后弯曲并拢,再用带槽压板卡紧,最后用螺栓将压板牢靠地固定在
“水鬼”下一次井,2万元到自己手,出现意外上不来,100万赔偿到家人手 。水鬼工作时刀不离身,那这刀到底是干什么的?
之前大舅来我家做时,就告诉我他曾经就是“水鬼”这个行业的一员,如今他也换工作了。我问他为何放弃这份高薪的工作,他表示 水鬼不好干,其中的艰辛一般人还扛不住 。
“水鬼”只是一个称谓,实际上是指水下工作人员 ,而我们常常讨论的“水鬼”指的是在工地水井捞钻头的 工程潜水员 。
那么有人可能会认为做水鬼应该没有门槛吧?其实不然,大家或许会觉得只有生活所迫的人才会从事水鬼这个职业吧,就像农民工朋友。
然而,“水鬼”也是一个具有高技术含量的职业,必须要持证上岗的 。证书有初、高级之分, 下井深度达到15米就是初级,超过20米就是高级了 。所以,做水鬼是有门槛的。
有人曾说,水鬼都是“上阵父子兵”,儿子下井,父亲在井上拽着钢绳,这样下井的人才能放心。 因为在井下伸手不见五指,危机四伏,下井人的生命掌握在提绳者的手里,所以双方必须是彼此最信赖的 。
那么在工地真的是“父子兵”吗?这种情况是可能存在的, 但是如今的水鬼们都是归公司管理的,只要持有工作证就能上场,所以父子兵不是普遍现象 。退一步说,上面的提绳者也是很重视同伴的,谁会拿同事的生命安全开玩笑呢?
在最初,当打桩的钻头掉落在井里之后,人们也尝试过直接用工具往下捞,但都没有用。
在工地进行钻井时,打桩机的末端是坚硬的钻头,通过旋转钻入地下 。 可是地下环境特殊未知,势必会钻到硬的地层,那么打桩机的钻头就可能脱落,掉入井里 。
井的深度浅还好说,可以用弯钩往下勾,搭配强力的电磁铁,是可能勾到钻头的。 但是如果井的深度很深,比如钻到了20米以上之后,寻找掉落的钻头就难度巨大了,弯钩、磁铁都不顶用 。
那么有可能有人会说,钻头掉了就算了呗,不要了。其实这是不可能的, 因为前期施工方、监理方等进行了周密的设计和图纸绘制,才选好这一个打入点 。
如果因为一个钻头就放弃这个桩位, 各种流程审批都会影响到工程进度,增加时间和经济成本 。而且别瞧不起一个钻头,工地上价值几十万元的钻头比比皆是,如果舍弃钻头,就是丢钱呀。
所以,在经过了对比之后,水鬼这个职业就应运而生了。 对于施工方来说,比起流程审批和钻头成本,请水鬼来工作花的钱就是九牛一毛了 。而对于水鬼来说,工资也是足够高的,还是很有吸引力的。
正如前面所说,水鬼是持证上岗的,在工作前他们也要经过多次培训,毕竟这个职业是高危职业。
所以,作为水鬼,专业知识和专业技能必不可少。 他们不单单要掌握下井、上井、井下操作取物的操作要领,还需要学会保护自己,掌握处理应急情况的能力 。
此外,水鬼们必须要有一个强大的心理素质和心理承受能力 ,因为这项工作危险因素很多,危险系数很大, 每一次下井都是一次“搏命” 。
并且,井下的环境一片漆黑,伸手不见五指,最主要的是在这个看不见光的环境只有工人自己一个人,这种孤独感是非常强的。 因此,水鬼们都有一个强大的内心,来沉着冷静面对各种紧急情况,如塌方、衣服破裂等 。
所以,下井取钻头这项艰巨的作业也只有水鬼才能做吧。
水鬼们的工作流程听起来很简单, 先是潜入水井中,然后找到钻头并用绳子固定好,最后把钻头拉上去 。
当然,在下井之前,一些准备工作是必不可少的。 穿好潜水用的服装,戴好专用的防护面罩,配备好对讲机,连接好氧气管 。
当然,有传言水鬼们还需要带一样东西,那就是刀子 。他们给出的理由甚至还有模有样的,说是如果面临突发情况,水鬼上不来的话,就自己把氧气管子割掉,这样还能减少自己痛苦的时间。
其实,这只是一种唬人的说法罢了,不会存在这种割氧气管的情况, 这把刀的主要作用就是割断缠绕自己的障碍物,起着为自己通行的作用 。 而且如果水鬼真的面临生命危险的话,在井上的伙伴也是竭尽全力去营救的。
一切准备就绪后就要下去了,在井里不全是水,基本上是粘稠的泥浆。 所以在里面根本看不见东西,水鬼们是摸索着工作的,这个过程全凭感觉和经验 ,由此也可见这份工作的不易。
当然,水鬼不是单单一人发力, 井下的人和井上的人形成了一个系统,通过对讲机来传达实时情况,井上的人在调度,井下的人就操作 。
关于水鬼们的报酬, 如果成功地取出钻头,完成任务,那么一次可以获得几千到2万元不等 。 当然价钱也和深度有关,越深越贵,达到20米基本上就有了上万元 ,如果深度破百米,超过2万也不是问题。
要做水鬼,首先要过的就是体力关 。一般下井的深度都会接近甚至超过20米, 除了身上穿戴的装备具有重量,而且井里的泥浆也是很粘稠的 。
光凭这一点在上、下井的过程中就很费体力了, 更别说还要在井下找钻头、固定钻头,这些操作更是耗体力的 。所以,如果出现体力不够,这是很危险的。
除此之外,穿戴的装备也不能保证百分百没问题。 在井下复杂的环境里,氧气管、潜水服和身上的绳子是很有可能碰上尖锐物的,这就有破裂的风险 ,而井里的水和沙就会涌入进去,工人的行动就会受阻。
而且一旦氧气管漏气了,在很短的时间里井下的人就会失去意识, 如果井上的人没有及时察觉,那么井里的人就会有生命危险 。
还有一个最危险的情况,这种情况一旦发生,那么井里的人将很难逃生,这个情况就是塌方。当然, 如果前期的测试、调查、固定井壁等工作都没问题,这种情况基本是不会发生的 。
当然,任何危险的工作都不能肯定不会发生意外,常在河边走,哪能不湿鞋,是一样的道理。 而从事井下作业的人员唯一能做的就是牢固自己的专业知识和技能,做好安全措施,不遗漏任何一个环节,防微杜渐 。
我的大舅年龄也过半百了,所以他就不再干这个职业,开始追求稳定了,毕竟这份工作很难,也很危险。 如果自己察觉不适合之后,比如体力不够等,就得放弃这个工作 。
工地钻头掉落是一定要捞起来的,不能抽干泥浆,否则会塌方。而“工地水鬼”可以说是工地上捞钻头的不二人选。
虽然危险重重,可是“ 身上若无千斤担,谁会拿命赌明天 ”。致敬每一位水下工作者,致敬每一位打工人,毕竟他们也是一个家庭的主心骨和顶梁柱。
工地钻井每一个都是设计好的最佳位置,很多时候因为钻井过程中导致钻头脱落或者卡死在下面,需要打捞上来,不然钻头卡在下面后续无法继续施工,这样会影响整个工程,造成巨大的损失,没有人能承担这样的损失,因为一个钻头导致的,就必须把钻头打捞出来。
有人说为什么不用巨大的磁铁吸上来,这样就不用人下去冒险打捞了,想法虽然好,但是现实中不切实际,并不是特别实用,因为井的深度限制,以及大量的泥浆存在会影响效果,第二就是很多时候断裂脱落的只是合金部分,所以根本使用不了强磁,如果脱落的部位有铁,那可以使用来尝试打捞。
一般情况下其他方法试过没有效果,比如说自己用钢丝绳勾,比如说用强磁吸等都没有效果了,才会使用最危险的方案,那就是花钱请人下去打捞,这种人其实叫做水鬼,也就是专业打捞队,属于持证上岗的工作,属于专业的团队企业,并不是随便谁都能做的,工作危险所以要有专业训练以及团队设备保障持证上岗。
由于钻井里面都是泥浆,下面视力基本上没有任何作用,全靠经验和安全技术保障,还有就是通过施工队了解这个钻井的结构深度大小等信息,以及了解钻头断裂的情况以及位置等,这些都是要在下去之前都要完全了解清楚的才可以,正常情况下很多专业的人都会随身携带一把刀。
在武装到牙齿的情况下,潜水防护服氧气管安全绳等都要具备,很多时候潜水者下去都会携带一把刀,这些在潜水行业还是比较普遍的,为什么下水需要带刀呢,因为水下井下本身就具有潜在的危险,带刀其实是为了脱身用的,也就是保护自己的人身安全能够脱离险境。
因为下去很多时候复杂情况的底下,没有人知道会发生什么,很多时候一些人在下去的过程中或者上来了过程中,会气管或者安全绳绞到一些东西上面,导致潜水者无法离开,这个时候刀具就很重要了,可以割断被绞到的部位,这样让自己能够在坚持不住之前返回上来,可以救自己一命。
这也是带刀下水的原因,就算下井其实也是差不多,不过并不是每个人都这样,有些就不带下去,有些就随身携带下去,井下的情况眼睛看不到,只能靠手去触摸工作,在完全看不到的情况下,的确氧气管跟安全绳都有可能被绞到的潜在可能性,在视力受阻的时候很难准确去解开,所以最有效的方法就是割断后奋力在坚持不住的时候返回,当然割断氧气管会被泥浆灌进去,但是进去的速度有一个时间段,在这个时间段里面返回还是机会很大的。
所谓水鬼
就是下到泥浆里捞东西的人,一般都是捞钻头,他们穿着配重潜水服下到几十米深的泥
水里,靠摸索着找到钻头,把钢缆拴到钻头上,再靠起重机吊上来,同时需要一个搭档负责在水上牵绳,保障供氧量和压力。
水鬼应该是行业俗称
正常来说是工地下井捞钻头的潜水员,这种工作危险性极高,上来赚3万,上不来赚88万,一般都是夫妻或者父子一起做的,外人信不过!
网上有个小段子用来调侃“工地水鬼”:上得来一万,上不来一百万。
虽然听起来很诱人,可仔细一想却令人恐惧。
工地的水鬼是怎样的一种职业?
而且一般这些人的防护工具都很简陋,大部分只有面罩和一个防护甲。
上下一次就是跟死神斗争,这也是为什么工资高的原因。
每一次的下水都是徘徊在生与死的边缘,他们是在拿命去赚钱。
16年在深圳修地铁的时候见过一次记得当时是用旋挖钻钻桩,1.2米的桩径,夜班操作手上班以后没有仔细检查机械情况就开干了,后来钢丝绳断了,整个钻杆全部掉进去了,操作手连夜跑路了,
当时问了钻机老板,一个钻杆可能30多万吧,因为强度太大了,
上冲击钻捶掉也不现实,就找了水鬼来捞,下去一趟把钢丝绳挂上要2万块,
挂上以后两台吊车一起起吊,因为时间有点长,已经开始塌孔了,泥巴把钻杆挤住了钢丝绳拽断了都没拽出来,
又下去了第二趟,多套了两股钢丝绳,还是拽断了,第三趟水鬼害怕了,因为已经塌的太厉害了,所以他们还是很有数的,什么样的孔能下什么样的不能下,心里很清楚,毕竟是拿命赚钱,谁也不愿冒太大的风险。
后来因为钻杆实在捞不出来,只能设计变更了,在两边增加了两根桩,设计变更费20多万吧,再另打两根桩20来万,加上钻杆的钱,钻机老板一个人掏的,损失了七八十万。
这个工作是持证的,挂靠正规有资质的公司。虽然确实算是高风险行业,但是收入好,需要是专在学校学这个专业的,或者经过专门培训,有良好心理素质,掌握各种风险评估技能的.相较而言,潜水员在风险水平相当的情况下挣钱比一般工种高多了,因为他门槛比一般工种高一些,但是安全防护措施落实到位,严格按照规范规程操作,一定要多加小心
给桩基孔注入浓稠的泥浆是为了护住孔壁,防止塌孔,不是注入冷水冷却钻头,孔内注入水反而会降低泥浆密度造成塌孔。潜水员要穿好防护服,戴好呼吸面罩,挂很多配重,很费劲才能沉下去!
这个工作有风险但是工资高,也需要很高的专业能力,建议如果没受过专业的训练,请不要轻易的尝试。
一潜死,一潜富,剪刀用来剪送氧气的管子吧?
工地潜水员下井前携带一把剪刀或是刀子,是有特殊的用途。阿举是一名专业的工地水鬼,从他的讲述中,可见水鬼的不容易。他是山东人,长得人高马大,面对镜头的时候,他侃侃而谈。阿举说:行内人都知道水鬼是拿命赚钱的,下去上得来2万,下去上不来100万。所有的水鬼,上得来是人,上不来就是鬼。
在《我不是水鬼》的纪录片中,一开始就出现了惊险的一幕,阿举穿着潜水服,戴着厚厚面具潜入了一处建筑工地的围堰池中,只见他往水里一跳,水中涌起阵阵水泡,地面上人员快速地松气管,突然,气管不再往下滑,地面上的人焦急地跑过去问:咋回事。
对讲机传来声音:憋不住了。地面的人赶紧跑到池边把管子往上拉,水下的人很快浮出水面,上来后上气不接下气说道:憋不住了。等他上岸后,同行的人赶紧帮他解开面具,他长长地舒了一口气。这样的镜头,在阿举的工作经历中经常出现。
他说:下水有风险,我是拿命干活,自然把钱看得很重。工地上经常用他们,因为如果不用他们,工地损失太大了,用他们风险很大,在两者之间,工地权衡之下,还是选择出现状况时,请潜水员来解决。
阿举说:干他们这一行,连保险公司都不给他们做保险,因为风险系数太高了,每年都有人出现意外,基本是亏本的生意,因此,他们只能与工地方签订合同,为了生活,为了家中的老人、小孩,为了他们衣食无忧,这些穷人出身的潜水员只能拿命干着最危险的活。
水鬼并不是真正的鬼,那是一种职业的代称,他们专业的名字叫工程潜水员。专门解决建筑工地施工时遇到的一些复杂的情况。
我们知道现在大工程都需要打砖钻孔,建设桥梁、建设高速公路、建设高楼大厦都需要打桩,如果遇到复杂的地质,打桩的钻头很容易脱落或者卡住。这时候,工程进展会受阻,工程方会一筹莫展。
因为摆在工程方有两个难题:钻头不捞上来。损失可能达到几十万或者几百万,这是因为钻头的价格不菲。其次,如果这孔打了一半放弃,那么工程的图纸可能要修改了。要知道,工程都是按照图纸来建造的,一个孔坏了,会影响整个工程的进度、线路、安全等,有时是动一发而牵全身,这个代价实在太大了。
所以,在钻头掉了的那一刻,工程方会想办法放一个钩子,尝试将钻头钩上来,如果多次努力不成功,就只能请工地潜水员潜到水下,把钢丝绳系在钻头上,再用卷扬机把钻头拉上来。
然而,并不是每次都能顺利地把砖头捞上来,这时候就需要请到工地的水鬼进行泥下打捞。
水鬼一是身强力壮的小伙子,他们接到任务后,跟工程方做了一下交谈,了解了基本情况后,穿上了黑色的潜水服,带上厚厚的面具,肩上拧好固定环,潜水服连着氧气管和通信线缆,准备就绪后,扑通一声,跳到了浑浊的泥浆里。
人很快就消失在泥浆中,只留下水面涌动的痕迹,有的基坑直径不到两米,深度有几十米深,里面全是浑浊的泥浆。我们知道泥浆里伸手不见五指,在那个世界只有潜水员知道是漆黑冰冷的。
水鬼要慢慢往下潜,随着距离的增加,身上的压力越来越大,他们时常呼吸急促,很多时候钻头都掉在几十米深的在基孔里,在那么深的地方,水鬼会感觉到胸闷。
如果基孔里没有什么杂物,他们的下潜还比较顺利,气管也没有发生缠绕,每隔十米就休息一会儿,休息了大约五分钟后再继续往下,半个多小时后,再通过对讲机跟上面传话,说自己摸到了钻头了。
在深浆深处,他们费力地把随身携带的固定环固定在了钻头上,再连上了随着下潜的钢丝绳,通过有线通讯把这情况反映给地面的人员。
紧接着上面的人开始拉绳子,拉的速度不快,一般每隔几米就停一会儿,从几十米下的基坑里浮到上面来大约需要半个小时左右,因为泥浆浮力比较小,这时候拉绳的速度不能太快,如果生拉硬扯,把水鬼们从深水区里拽出来,很有可能造成他们会残废或者死亡。
等到他们浮上水面,上面的人马上用清水冲洗他们身上的泥土,再帮他们脱下了那一身沉重的潜水服,这样,水鬼与同伴可以拿到两万元的酬金。
主要问题出现在水鬼随身携带的气体上,在我们认为潜水员背上的气体一定是氧气,这样才能供人体呼吸的需要,其实这是一种错误的认知。
如果下潜的深度在八米左右,背上氧气是可以的,因为距离较短,所带的氧气能够供人体短时间工作的需要,更主要的是距离短,压力不大,氧气没有发生太大的变化。潜水员的生命不会受到威胁。
如果下潜的深度达到了20到30米,潜水员背的气体就是压缩空气,主要成分是氮气和氧气,两者的比例为79:21。只有经过训练的潜水员才可以采用高氧的空气,纵然这样氧气的比例也不能超过32%。
如果下潜的深度更低,此时,氧气的浓度就必须低于21%,当下潜的深度超过30米,潜水员所带的气体就必须加上氦气,也就是说,所带的气体主要由氦气、氧气、氮气组成,氦气和氧气占比为30%,余下的40%为氮气。
这是因为不同压力下的气体对人体的影响会产生变化。一般在陆地上有一个大气压,每往水十米,压力就增加一个大气压。也就是说,如果潜到水下40米,潜水员身上所承受的压力就有四个大气压。
空气的主要成分是氧气和氮气组成,这两种气体在不同压力下对人体会产生不同的危害。在四个大气压小氮气会对人体造成损伤,潜水员会产生氮醉,氮醉如醉酒一般人体会产生头昏眼花,反应迟钝,失去判断力等状况。
如果是纯氧,在高压下,氧气对人体造成的损伤,主要体现在神经系统以及肺部,会造成氧中毒。虽然每个人出现的状况不一样,但是氮气如果进入神经细胞的细胞膜,会使神经系统传递功能失效。
其实醉人的还不只是氮气,是除了氦气之外的所有气体都会产生醉人的效果。这就是为什么在深潜水所携带的气体中,必须加上氦气的原因。只是氦气很贵,一瓶添上氦气的气体就要达到上百美金。
因此,如果水鬼潜到很深的基孔下是不能一下子就浮上来的,他必须靠着基孔里泥浆的浮力慢慢往上浮,在这过程让身体慢慢适应不同的气压。尽量减少副作用,避免产生潜水病。
而为什么潜水员下井前要携带剪刀或刀子呢?
这是为了预防不备之需,当发生危险时可以救急。基孔里的状况很复杂,有时会有水草或者绳子之类的东西,潜水员下潜时看不清周围的状况,如果水草缠到了气管或安全绳,这时候刀子或者剪刀就可以派上用场。
当然,也有人说这把刀子是用水鬼无法自救时割断气管。这有两种可能,潜水员上不来,很有可能是基孔发生塌方。我们知道,基孔越往深处,孔壁是没有保护层的,人在基孔里活动很可能造成基孔塌方,此时,潜水员就会被埋在孔底。
当人被埋了,要上来就不容易了,如果时间过久,潜水员很可能产生了氮醉,那时候潜水员的意识开始混乱,他会做出一些不理智的行为,比如割断气管。
还有一种可能是潜水员知道自己无法生还,不想增加上面工作人员的压力,索性把气管割断就此深埋。这是十分无奈而又悲壮的行为,我们已经说过了,上面的人不能把他拉上来,是因为速度太快,也会造成损伤,再者,如果是因为基孔塌方了,也无法拉上来,只能眼睁睁看着水鬼深埋基孔里。
不过庆幸的是发生这样状况的概率不高,这些水鬼大多都经过专业的训练,如果发现实在无法捞起钻头,他们会选择上浮,再想办法下潜,通过多次努力来打捞。
1、通过培训考核持证上岗。这些水鬼们都是专业的工程潜水员,他们都具备的ssi 、ADS等任何一家机构颁发的潜水证。这些证书都达到一星以上。
证书分为多个等级,初级可以潜到水深18米处,高级证书可以潜到24米处。
2、能吃苦耐劳。水鬼们所处的工作环境是十分恶劣的,还充满了危险性,他们不仅参与公路高架桥的钻头打捞,有时还要负责水下维修,水下工程作业的。
只要工地出现了状况,就需要他们去帮忙,水下的世界漆黑恐惧,充满危险性,虽然只是工作一两个小时,可是在这两个小时里,往往凶多吉少,他们必须忍受得住苦难,学会坚持。
3、需要加入到资历较深的潜水业务公司。业余的潜水员,工地是不敢用的,因为危险性太大,又没有保险做保障,所以这些水鬼都需要挂职在潜水业务公司,企业会为这些人买全所有的保险。还会定期对这些人进行培训,检验他们的身体和心理素质。
4、要有强大的身体和心理素质。可以说,水鬼是一份青春活,年龄过了40岁就不再适合这职业,因为那时候人的身体机能下降,即使有强大的心理也是不行的。
至于水鬼的工资,每个月有保底的工资大约4到6千元,每一次有作业任务,再另外补薪酬,一次大约2到5万元。文章开头的阿举说,自己一年辛苦下来,可以拿到二三十万。
结语:
水鬼是一门跟死神赛跑的职业,虽然危险性很高,但是仍然有一部分年轻人为了生活愿意选择这个职业,这些人大多出生于家庭收入普通的家庭,为了家里的老老小小,他们必须豁出去,所以,无论如何让我们对他们保持一份敬畏,任何岁月静好,都是有人替我们负重前行,我们希望所有的水鬼们都不要拿到那100万。
钢丝绳末端用绳夹固定时绳夹数量不得少于3个。
钢丝绳公称直径dr≤19mm时,钢丝绳夹的最少数量是3组;dr在19-32mm之间时,绳夹的最少4组;dr在32-38mm之间时,绳夹的最少5组;dr在38-44mm之间时,绳夹的最少6组;dr在44-60mm之间时,绳夹的最少7组。
装夹钢丝绳时,钢丝绳夹应把夹座扣在钢丝绳的工作段上,U形螺栓扣在钢丝绳的尾段上,且方向一致,钢丝绳夹不得在钢丝绳上交替布置。
钢丝绳夹间的距离等于6-7倍钢丝绳直径。
扩展资料
钢丝绳夹头主要用于钢丝绳的临时连接和钢丝绳穿绕滑车组时后手绳的固定,以及扒杆上缆风绳绳头的固定等,包括磷化涂层钢丝绳、镀锌钢丝绳、不锈钢丝绳及光面钢丝绳。它是起重吊装作业中用的较广的钢丝绳夹具。
钢丝绳卡扣连接法一般常用夹头固定法。通常用的钢丝绳夹头,有骑马式、压板式和拳握式三种,其中骑马式连接力最强;应用也最广,压板式其次,拳握式由于没有底座,容易损坏钢丝绳,连接力也差,因此,只用于次要的地方。
应用于港口、工程起重机械,冶金矿山设备、油田井架、港口铁路装卸、林业机械、电力设备、海上、陆地运输、工程抢救、打捞沉船、厂矿企业起重。
使用中一定要严格遵守额定载荷,过度频繁使用和超载使用都是不允许的。
参考资料来源:百度百科--钢丝绳卡子
2.操纵主卷扬放绳,并由协助人员拉出钢丝绳。
3.待钢丝绳拉出还剩一圈时,卸下主卷扬钢丝绳限位块。并移出钢丝绳。
4.安全松开新钢丝绳,确保它和旧的一样长。
5.在滚筒的末端安装钢丝绳,并将限位块卡牢。
6.操纵主卷扬重绕钢丝绳,并仔细查看钢丝绳沿滚筒缠绕的是否整齐有序,并确保缠绕的钢丝绳非常紧密。不得有乱绳现象,否则需要重新缠绕。
7.在钢丝绳的末端连接提引器,装钢丝绳夹。
钢丝绳夹的安装方法应符合《钢丝绳夹》(GB/T 5976-2006)中的合理选购钢丝绳后,还需要正确使用钢丝绳,才能延长钢丝绳使用寿命,并防止事故的发生。
装卸和保管:装卸时应正确吊装,严禁野蛮吊装,以免造成绳盘损坏和钢丝绳损伤、乱圈现象,验收后应保存在通风干燥的室内,且不与地面接触,以防阳光直射、雨淋和潮气侵蚀,从钻机上卸下的待用的钢丝绳应进行的清洁,在储存之前对每一根钢丝绳进行包扎。长度超过30的钢丝绳应在卷盘上储存。
安装:成盘钢丝绳解卷时,应采用正确的解卷方法,将绳盘支起缓缓转动,并且钢丝绳在卷筒上的缠绕方向与其捻制方向一致,以防止出现加捻(上劲)或松捻(破劲)现象,钢丝绳剪切之前应先用低碳钢丝绳进行捆扎,以避免绳头松散,并绳端固定处性能不变。
绳索取心钻进是不提钻取心(钻进)方法之一,即在钻进过程中,当岩心管装满岩心或岩心堵塞时,不需要把孔内的全部钻杆柱提升到地面,而借助专用的打捞工具从钻杆柱内把内岩心管取上来只有当钻头磨损失需要检查或更换时才提升全部钻杆柱的钻进方法。它是当代地质钻探的一种新方法在我国发展十分迅速。以绳索取心为主体的金刚石钻探,已成为地质钻探三大技术体系之一。
(一)金刚石绳索取心钻探的特点和功能
图2-1 绳索取心钻探示意图
1—金刚石钻头2—扩孔器3—内管总成4—外管5—打捞器6—钻杆柱7—绞车8—钢丝绳
金刚石绳索取心钻探是指在钻探施工过程中提取岩心时不用提升全套钻柱,而是通过绞车和钢丝绳把打捞器下放到孔内,将容纳岩心的内管连同岩心一同提至地表然后再将空的内管投放孔内(自重投入,干孔用钢丝绳送入,仰孔和水平孔用泵送入),继续钻进,如此重复进行(图21)的取心钻探方法。
1.绳索取心钻探的特点
在钻探施工过程的回次钻进中,不用提出全套钻柱(包括外管)、而借助绳索打捞器打捞内管取心,可实现长孔段连续钻进。
2.绳索取心钻探的主要功能
1)减少升降钻具时间,增长纯钻进时间,大幅度提高钻探效率,降低每米钻探成本。
2)有效提高岩矿心采取数量与品质。
3)明显提高金刚石钻头寿命。
4)增加钻孔的稳定性,减少坍塌掉块现象。
5)减少钻杆连接螺纹的磨损,延长钻杆寿命。
6)减少钻机升降作业系统的磨损与动力消耗。
7)便于根据岩层变化更换内管类型或更换无岩心钻进。
8)绳索取心钻具可兼用于下封隔器进行地层渗透性试验,输送聚合物混合液以护孔堵漏。
9)减轻现场操作人员劳动强度。
(二)金刚石钻进采用绳索取心的意义
1.普通金刚石双管的缺憾
普通金刚石双管钻进小时效率高、进尺快但突出存在以下两方面问题:
(1)回次钻进时间短
其原因是:
1)岩心容纳管的长度有限。
2)在破碎地层钻进或由于操作使用问题容易造成岩心堵塞,必须提钻。
(2)提、下钻辅助时间长
据统计,岩心钻探的纯钻进与升降工序时间各占计入台月时间的30%~40%。辅助时间主要部分是升降钻具时间,孔愈深所占比例愈大。
随着资源开发利用程度的提高,地质勘探钻孔的深度有增加趋势如何缩短辅助时间,研究认为:关键在升降工序。
减少升降工序时间的途径有以下几个方面:
1)改进升降设备及操作,减少升降钻具时间。这是过去一直强调的一个方面,但效果有限并且在金刚石钻进中,如果提下钻速度过快则会产生较大的抽吸及压力激动,不利于保持孔壁稳定甚至还容易产生事故。
2)采用绳索取心。采用绳索打捞岩心容纳管(内管)而不提出钻杆的方法,能大大节约升降钻具时间,这种方法简单、易行,适用范围广,有利于推广应用。
3)柔杆钻探。实施有一定难度,我国只进行过阶段性试验,适用孔深亦有限。
4)反循环连续取心。岩心随钻进被反循环冲洗介质携带到地表,不需专门捞取,能获得实时样品且更大程度地节约了升降工序的时间。但反循环连续取心对设备及工艺的要求较高,目前应用的钻孔深度也有限。
2.绳索取心钻进的优点
绳索取心能大幅度减少提下钻次数,提高钻进效率,同时能减少钻头与孔壁碰撞及扫孔造成的消耗岩心堵塞能及时打捞,既能保证岩心、矿心质量,也能提高纯钻小时效率和钻头寿命。此外,钻杆与孔壁间隙小,有一定屏蔽作用钻杆升降次数少则有利于保护孔壁和快速穿透复杂孔段打捞通道还有利用于钻孔弯曲测量及其他孔底监测等。绳索取心的优点可概括为“三高”、“两低”、“一优”。
1)“三高”即钻速及钻头寿命高,纯钻进时间利用率高,岩(矿)心采取率高。
2)“两低”即工人劳动强度低,钻探成本低。
3)“一优”即岩心矿心品质优良,结构清晰,完整度好,纯洁性高。
(三)金刚石绳索取心钻具结构
1.实现绳索取心钻进对钻具结构的基本要求
绳索取心钻进要求必须具有既能取心又能在钻杆内升降内管的钻具。因此,与普通金刚石小口径钻具相比,绳索取心钻具除了能够实现单动和卡取容纳岩心外,还必须完成下列主要动作:
1)内管必须从钻杆内通过。采取途径:①增大钻杆内径,使用薄壁、大径钻杆并要求内外平整。②适当缩小内管外径、增加钻头底唇面厚度。
2)内、外管相对独立(打捞时能分离)。
3)内管总成能悬挂在外管总成内的座环上。并使卡簧座端部离钻头内台阶有一定的间隙,保证钻具良好的单动性和底部的通水性。
4)内管总成到达外管总成中预定位置时,能及时反馈信号。
5)打捞器在一定速度范围内能从钻杆中下到内管总成上端,并把装有岩心的内管总成捞取上来。
6)钻进时内、外管有固定的相对位置。即需要限位装置,限位装置有上、下之分:①定位机构。防止内管总成在岩心推力及冲洗液上举力作用下上行,形成“打单管”现象。②悬挂机构。防止内管总成底端直接座在钻头内台阶上,堵水,摩擦或破坏单动性能。
7)需要有能抓住内管总成,且能取消限位,释放内管总成的打捞机构装置。
8)需要有安全解脱内管装置。
在打捞器捕捉住内管总成提拉不动或提升过程中遇阻时,能够安全解脱内管总成,以防止损坏钢丝绳。
此外,绳索取心钻具还应具有内管总成长度能够调节、内管受到保护、岩心堵塞报信等要求。
2.绳索取心钻具组成
根据绳索取心钻进的技术要求,为了使钻具结构简单,动作灵活,经久耐用,以达到提高钻进效率、减轻劳动强度、降低钻探成本之目的,我国在绳索取心钻进技术生产试验、扩大应用的同时,不断总结经验,研制、采用了多种形式的绳索取心钻具。随着使用经验的积累和应用领域的拓宽,绳索取心钻具的结构(部件)还在不断改进和完善,并且派生出新的钻具。但其基本结构原理和形式仍未发生变化。
它们虽然都有着各自的特点,但在钻具结构上,与世界各国的金刚石绳索取心钻具大致相似。
下面以我国研制、常用的S75型绳索取心钻具为例作介绍。绳索取心钻具可分为单动双层岩心管总成、打捞器总成、钻杆和钻头4个部分。随着钻探条件、取心要求、钻孔角度、深度以及孔内岩层、孔壁稳定和漏失情况的不同,局部结构会有变化。
(1)单动双层岩心管总成部分(图2-2)
图2-2 S75绳索取心钻具双管总成结构图
1—弹卡挡头2—捞矛头3—弹簧销4—回收管5—张簧6—弹卡室7—弹卡钳8—弹簧销9—弹卡座10—弹簧销11—弹卡架12—内接头13—锁14—碟形弹簧15—垫圈16—螺母17—开口销18—弹簧座19—黄油嘴20—螺母21—垫圈22—阀堵23—轴承24—调节螺母25—接头26—下轴27—外管28—内管29—扩孔器30—内管接头31—卡簧32—卡簧座33—钻头34—悬挂座环35—悬挂肩套36—扶正环
单动双层岩心管总成又分为外管总成和内管总成。
1)外管总成。由弹卡挡头—弹卡室—上扩孔器—外管—下扩孔器—钻头组成并按序连接。
2)内管总成。由捞矛头—弹卡装置—到位报信机构—岩心堵塞报警机构—单动机构—内管保护机构—调节机构—内管—卡心装置组成并连接。
绳索取心钻具单动双层岩心管总成是实现绳索取心的核心部分。其中弹卡钳又称定位机构,在钻进时防止内管上移。阀体及其有关组合部件又称到位报讯机构,这种机构国外大部分钻具没有,但生产实践中十分需要。该机构采用液压差报讯原理,其阀堵可以自动实现3个不同位置(内管下降、钻进状态、打捞状态),钻具到位报讯灵敏准确,可使钻探人员准确掌握开始钻进的时间。蝶形弹簧及其有关组合部件又称岩心堵塞报讯机构,当岩心充满内管或发生堵塞压缩弹簧,推动内管上移,使水眼三分之二面积被阻塞而泵压骤升,既防止了烧钻,又可使钻探人员及时中止钻进。扶正环又称扶正机构,固定在扩孔器与外管螺纹连接处,对内管起扶正定中心作用。内管和外管的长度可以根据具体需要情况作同步增长或缩短。内管通过上部轴承实现单动,其内壁宜光滑以减少岩心进入阻力。很多派生绳索取心钻具产品,都是从变化内管总成结构,增加若干功能机构来实现的。
(2)打捞器总成部分(图2-3)
图2-3 S75绳索取心钻具打捞器
1—打捞钩2—弹性圆柱销3—捞钩架4—弹簧5—铆钉6—脱卡管7—重锤8—弹性圆柱销9—安全销10—圆柱销11—接头12—油杯13—开口销14—螺母15—垫圈16—轴承17—压盖18—连杆19—索卡套20—绳卡芯21—圆柱销22—定位销套
打捞器总成由接头—单动防扭轴承—安全销—重锤—脱卡管—打捞钩组成并连接。
在钻探取心过程中,通过专用的地表绞车和钢丝绳下入或提升打捞器来安放和提取内管总成。只有在孔内充满冲洗液并且在不会造成损伤的前提下,内管总成才自由投入而不用打捞器送入孔底。在大斜度孔和水平孔钻进时,打捞器要通过泵送的方法才能到达孔内预定位置。打捞器能实现安全脱钩。当捞取岩心遇阻时,绳索取心绞车用力向上提拉,直至将安全销拉断。如不见效,则拉紧钢丝绳,由孔口沿钢丝绳投入脱卡管,当脱卡管到达打捞钩上端时,放松钢丝绳,打捞钩头部斜面沿捞矛头的圆锥体向下滑移并逐渐张开与此同时,打捞钩尾部向内收缩这样,脱卡管便可罩住打捞钩尾部,使打捞钩与内管总成脱开而提出钻孔,然后在地表处理。
整套钻具必须具有如下机构:
图2-4 弹卡定位机构
1—弹卡挡头2—捞矛头3—弹簧销4—回收管5—张簧6—弹卡室7—弹卡8—弹簧销9—弹卡座
1)定位机构。其主要作用是钻进过程中固定内岩心管在工作位置,它是钻具结构的关键部分。采取的结构形式各不相同,大体上分为弹卡和球卡两种类型,其中弹卡型应用较多,中国、瑞典、美国等均采用这种形式。图2-4所示为弹卡定位机构,它主要由弹卡架、弹卡、张簧等零部件组成。内管总成投入钻杆内后,弹卡借助张簧的弹力张开一定角度,并沿钻杆内壁下滑,到达外管总成中的预定位置时,弹卡两翼进一步张开,并贴在弹卡室的内壁上,其上端有较小内径的弹卡挡头,钻进过程中可以防止内管总成左右摆动和向上串动,同时,弹卡室内壁上所镶焊的合金或弹卡挡头上的拨叉带动内管轴承上部机构和外管总成一起旋转,以减少弹卡的磨损。
2)悬挂机构(见图2-2所示)。由内管总成上的悬挂环与外管总成中的座环组成,可使卡簧座与钻头内台阶保持2~4mm间隙。
3)打捞机构。它由打捞器的打捞钩、内管总成的捞矛头及回收管组成(见图2-2和图2-3)。打捞钩与重锤下行,冲击捞矛头后张开,继续下行至捞矛头颈部,弹簧使之复位收拢,抓住捞矛头。开动绞车上提,回收管上行迫使弹卡钳收拢,使内管总成从定位机构中释放出来(图2-5)。
图2-5 打捞示意图
1—回收管2—弹卡3—弹卡挡头4—打捞钩
4)单动机构。由轴、轴承、轴承座,及蝶簧座组成(图2-2)。
5)内管保护机构。见图2-2所示,它是由轴,轴承座、弹簧、弹簧套组成的缓冲机构。采心时,外管带动轴上行压缩弹簧,卡簧座坐在钻头内台阶上,可以避免内管承受大的拉力而损坏。
6)调节机构。见图2-2所示,它由调节螺母及调节接头组成,可调节卡簧座与钻头内台阶的间隙。
7)扶正机构。在外管下端近钻头处装置扶正环。扶正环用以扶正内管,保证内外管同心和便于岩心进入。扶正环常用黄铜或尼龙制作并开有通水槽。
8)安全脱卡机构。在打捞受阻时,为避免拉断钢丝绳,有两种安全脱卡形式:①打捞器上有安全销,其抗拉强度小于钢丝绳②稍放松钢丝绳,使打捞钩顺捞矛头的锥面向下并张开。顺钢丝绳投入脱卡管罩住打捞钩尾部,打捞钩无法收拢而与内管总成脱离接触。
9)干孔送入机构。干孔或孔内液面低时,内管总成高速下落可能造成钻具损坏。因此应用钢丝绳送入。但要求到位后能自动脱离、回收。干孔送入机构可与打捞器设计为一体(如YS-60可拆除),亦可另附装置。S75钻具可利用已有的附加装置,该装置亦可用于安全脱卡。
10)到位报信机构。由弹卡架、复位簧、阀体、定位簧、弹簧、调节螺堵、阀堵等组成。投放内管时阀堵关闭,液流从内管与钻杆的间隙中流通。到位后悬挂坐落在座环上,环隙被堵塞,冲洗液压力升高,克服张簧的张力使阀堵下移,阀门打开,阀堵的粗径移出定位簧后、定位簧即限制其复位,泵压下降。因此泵压的变化即到位信号。捞取岩心时,提捞矛,阀体及阀堵随之上行,直至阀堵越过堵水位置,不阻碍冲洗液下泄。内管总成提出地表后,复位簧使阀堵自动回到关闭位置。
11)岩心堵塞报警机构。由滑套、蝶簧、调节螺母等组成。内管打捞或岩心堵塞时顶起内管,压缩蝶簧,使滑套向上运动,直至堵塞悬挂接头上的通水眼,使泵压升高(图2-6)。
图2-6 岩心堵塞报警示意图
1—通水眼2—滑套3—碟簧4—外管5—调节螺栓
悬挂接头通水眼处有限位台阶,滑套只能堵塞通水面积的2/3,这样在报警的同时不致造成烧钻事故。
(3)绳索取心钻杆
其与常规金刚石岩心钻探用钻杆的不同点是,地质岩心钻探用的绳索取心钻杆一般要求内平和外平,以便在钻杆内升降内管总成并尽量减少钻头壁厚,采取较粗的岩心。
(4)绳索取心金刚石钻头
绳索取心钻探效果在很大程度取决于正确地选择金刚石钻头。通常把金刚石钻头有一定寿命作为某一工矿区采用绳索取心技术的先决条件之一。例如金刚石钻头寿命要是回次进尺长度的5~10倍,通常不低于30m只有最坚硬岩层才降低到15~30m。而大量情况下为30~300m,少数条件下高达500~1000m。
绳索取心钻头因克取环面较宽,特别讲究钻头唇面造型与水路冲洗冷却条件。
根据岩层情况,分别选用天然金刚石表镶钻头、聚晶钻头、复合片钻头和人造金刚石孕镶钻头。
(四)绳索取心钻具规格系列
金刚石绳索取心钻具的规格系列标准,随着推广应用的经验积累和应用范围的扩大而不断完善。
我国原地质矿产部于1976年完成第一种规格S56绳索取心钻具的试验、技术鉴定并批量生产,迄今已开发、形成S46,S59,S75,S91四种口径标准系列绳索取心钻具。同时还开发了专门用于煤田钻探、坑道钻探、水文地质钻探、深孔和复杂条件下用的增强型绳索取心钻具,派生出内管为半合管型的,带三层管的(第三层为塑料管,可与岩心一齐储存)、内管超前的、兼能采集气体的以及孔底局部反循环绳索取心钻具,专门应用于松软、脆碎、易被冲蚀的岩矿层钻探取心,或者用于采取非挠动岩矿心样品。并成功开发了带液动锤的绳索取心钻具和不提钻换钻头的绳索取心钻具,进一步扩大了绳索取心钻探应用领域与效果.特别是用于若干复杂地层和硬岩层钻进更为有利。
我国地质系统研制和采用的绳索取心钻具规格系列。按用途分为如下六类:
1)常规绳索取心钻具规格有46mm,59mm,75mm,91(95)mm。
2)坑道内水平孔用绳索取心钻具规格有46mm,59mm。
3)带液动冲击器的绳索取心钻具规格有59mm,75mm,91mm。
4)增强型绳索取心钻具(用于复杂地层和深孔)规格目前有75mm。
5)不提钻换钻头绳索取心钻具规格有75mm,91(95)mm。
6)水文钻探用绳索取心钻具规格目前有135mm。
在国内,除原地质矿产部研制采用的绳索取心钻具外,其他部门和地方省市地勘单位亦研制了若干品种系列的绳索取心钻具:如原冶金部门和有色金属总公司系统的YS系列和TK系列,原煤炭部门的SQ系列,原四川省地矿局的SM系列原北京市地矿局的JS系列原河北省地矿局SZG系列以及原黄河水利委员会设计院的SG型绳索取心钻具等。上述绳索取心钻具包括带液动锤的、在坑道内使用的、带三层管和半合管的,以及增强型绳索取心钻具等类型,都有各自特点,并在生产中推广应用。
(五)绳索取心钻探技术的应用领域
随着地质勘探事业的发展,绳索取心钻探技术的进步,在世界范围内其应用领域亦不断拓宽。已经应用的领域有:固体矿产钻探、砂矿钻探、石油、天然气钻探、工程地质钻探、地热钻探、水域钻探、冰层钻探、科学深孔钻探、坑道钻探。
(六)金刚石绳索取心钻探工艺
在进行绳索取心钻探施工之前,现场操作人员必须经过技术培训,要求熟悉绳索取心钻具结构原理和使用维护规程,能熟练根据钻探施工条件,合理掌握钻进参数,充分发挥金刚石绳索取心钻探优越性,减少各类事故,保证绳索取心顺利进行。
1.钻探准备工作
1)钻探设备的选择包括钻机(最好能实现机上捞心,采用大通孔立轴钻机或动力头钻机)、泥浆泵、绳索取心绞车等设备以及拧卸、提引工具等进行合理选择,性能可靠。
2)钻孔结构设计通常情况下当钻孔不超过1000m时,宜用一径或两径到底的钻孔设计。只有在地层复杂,孔深较大时,才采取多径成孔的钻孔结构。金属矿多用69mm孔径,煤田多用75mm,95(91)mm孔径。
3)钻具选择根据所钻探的岩、矿层情况,合理选择取心管的类型。例如采用常规结构、带半合管或三层管结构等。
4)钻杆选择根据岩层复杂程度和孔深情况,合理选用常规绳索取心钻杆或增强型钻杆。
5)钻头选择按照钻探所遇岩层和矿层,合理选择不同结构和磨料的钻头,达到保证质量、提高效率、降低成本的目的。
6)冲洗液的选择根据地层稳定性和完整程度,合理选择冲洗液类型。如果使用泥浆,要保证泥浆性能,防止钻探过程中出现各类孔内事故和钻杆内结泥皮现象。
2.绳索取心钻具的组装、检查与调整
新采用的绳索取心钻具下孔前,应按照说明书对内、外管和打捞器总成进行认真检查,然后将内管总成装入外管总成,调整内外管长度配合,并用打捞器试捞内管总成,确认符合技术要求后方能下孔使用。
1)外管总成的组装和检查外管总成由钻头、扩孔器、稳定器(上部),外管、弹卡室、弹卡挡头、座环及扶正环组成。检查时注意:①外管每米弯曲度不大于0.3mm②扶正环无变形③稳定器之外径宜略小于扩孔器④所有螺纹处要涂丝扣油,以增强密封性能,方便拧卸。
2)内管总成的检查内管总成由捞矛头、弹卡、单动轴承、内管、卡管座等组成。检查时注意:①各部件丝扣拧紧,尤其要防止卡簧座倒扣(有用反扣设计)②装入弹卡动作应灵活,两翼张开间距应大于弹卡室内径③钻具有到位报信机构时,宜根据孔深调节工作弹簧预压力,单位机构灵活,轴承套内注满黄油④内管平直无弯曲现象和凹坑⑤卡簧内径与钻头内径相匹配,比钻头内径小0.5mm为宜。
3)打捞器检查将打捞器与绳索取心绞车的钢丝绳相连接,并注意检查:①打捞钩安装周正,无偏斜②尾部弹簧灵活可靠,头部张开距离以8~12mm为宜③脱卡管能确保安全脱卡作用。
4)内外管总成装配和调整 装配时注意检查:①弹卡与弹卡挡头的顶面应保持一定距离,一般为3~4mm②卡簧座与钻头内台阶保持合理间隙,一般为2~4mm。该间隙可通过内管总成调节螺母进行调整③内管总成在外管总成卡装牢固,捞取方便灵活。
3.金刚石绳索取心钻进工艺参数
绳索取心钻进和常规金刚石岩心钻探一样,必须根据岩层特性、钻头类型、钻孔深度、钻孔倾角、钻孔直径,冲洗液类型和所用设备和钻具性能等因素选择优化钻进工艺参数,主要指钻压、转速和冲洗液量。上述参数的合理选择,是决定取心质量、钻速、钻头寿命、回次进尺长度、提钻间隔等技术经济指标的主要因素。
1)钻压绳索取心钻进环状克取面积比常规取心钻进要大,因此钻进时所用钻压亦相应增大。绳索取心一般用于中硬至硬(6~11级)的岩层中钻进,当用常规表镶和孕镶金刚石钻头时的钻压范围,推荐值如表2-1所示。实际采用钻压应按具体岩层条件、钻头类型、钻头实际尺寸(如超径钻头)等,通过实践合理确定。为减少钻孔弯曲,降低钻压,绳索取心钻进宜选用底唇面接触面积小的钻头,如多水口、交错唇面和齿形结构的钻头,可以明显降低钻进时所需的钻压,利于防止孔斜。
表2-1 绳索取心钻进用钻压推荐值
2)转速和常规金刚石取心钻探一样,在孔径、孔深、冲洗润滑条件、孔壁稳定性、岩层研磨性、钻杆坚固性以及设备等条件允许下,尽量取较高转速钻进。当用孕镶钻头时,平均钻头的线速度一般为1.5~3.0m/s当用表镶钻头时则为1~2m/s。上述转速亦宜根据具体施工条件确定。
3)冲洗液和冲洗液量。绳索取心钻进在条件许可时宜用无固相和低固相并加有润滑剂的冲洗液。当用泥浆时宜用优质搬土做原料,防止在钻杆内结泥皮现象。确定冲洗液量的要素有两种:①保持环状间隙上返流速在0.45m/s至1.0~1.5m/s范围内。②保持钻头唇面单位面积(cm2)冲洗液量在3~5L/min(中硬至硬岩)或2.4~4.0L/min(硬至坚硬岩)。根据后者用不同直径的绳索取心孕镶金刚石钻头,钻进时所需冲洗液量推荐值见表2-2所示。上述冲洗液量亦宜根据具体施工条件合理确定。
表2-2 绳索取心钻进冲洗液量推荐值
4.绳索取心操作要领
(1)投放内管
将检查合格的内管总成,由机上或孔口投入孔内。遇漏失层孔内无冲洗液时不用投放内管,应用打捞器干孔送入机构送入孔内,亦可泵入适量冲洗液后迅速投入内管总成。
(2)开始钻进
当在孔口投入内管并确认内管已下降到位后,才能开始扫孔钻进。钻进过程中如发现岩心堵死.或者当进尺已接近岩心容纳管长度时,应停止钻进,并适当冲洗钻孔。
(3)捞取岩心
捞取岩心根据所用设备采用孔口下打捞器捞取法或机上下打捞器捞取法。
1)孔口打捞法。操作程序包括提断岩心、提升主动钻杆、卸开主动钻杆、钻机移离孔口、下放打捞器、开动绳索绞车提升内管总成、将备用内管总成二次投入。
2)机上打捞法。操作程序包括提断岩心,钻具不离开孔底,卸开机上捞取岩心专用水龙头压盖(图2-7),打捞器通过水龙头下入机上钻杆而到达孔底,开动绳索绞车,提升内管总成。尤其在采用机上打捞法时宜用回水漏斗(图2-8)将溢出的冲洗液引向水源箱。
(4)大斜度和水平孔绳索取心钻进
在钻进大斜度和水平孔用绳索取心时,钻杆柱有专门机构进行起下钻。投放内管和打捞岩心时则由专门设计的安全输送装置进行(图2-9)。操作程序是:①投放内管。将内管塞入钻杆。再塞入安全输送器,接上封接头,启动水泵,借泵压将内管送下,到位后提出输送器,进行钻进。②捞取内管。回次终了,将卸去加重杆的打捞器接在输送器上塞入钻杆,接上密封接头,启动水泵,借泵压将打捞器送抵孔底内管总成顶部,捞住矛头,拉出内管总成并取心。
图2-7 机上捞取岩心专用水龙头
1—压盖2—三通接头3—轴承4—内套5—异径接头胶管
图2-8 回水漏斗
1—漏斗2—接头3—胶管4—卡盘
图2-9 绳索取心内管和打捞器安全输送装置
1—内管总成2—打捞器3—输送器4—密封接头
图2-10所示为专门设计用于水平孔的水龙头结构图。其上部带中心孔的塞堵是泵送内管和打捞器用的。钻进时则更换实心塞堵。水龙头内孔能通过打捞器和内管总成。
图2-10 水平孔用水龙头结构图
5.钻具的维护保养
为了保证绳索取心钻具的正常使用,防止钻具零部件失灵。捞取岩心失效而导致提钻处理甚至发生孔内事故,必须经常检查钻具,作好维护保养工作。重点检查项目是:
1)弹卡磨损情况和张簧是否变形,并经常注油润滑。
2)单动轴承是否灵活,并定期清洗注入黄油。
3)内管有无弯曲和凹坑变形,发现不合用时宜修理或更换。
4)卡簧及卡簧座有无变形和过磨损,卡簧座水口深度不小于4mm。
5)每次提钻要检查弹卡挡头拨叉磨损断裂情况,发现磨出圆角要用锉修平。
6)悬挂环和座环磨损情况,发现吻合面已磨成圆锥面时要及时更换。
7)每次捞取岩心前检查打捞钩头部和尾部弹簧磨损情况,如有明显磨损变形要及时更换。
8)钢丝绳有无损伤断股情况,并注意涂油保养。
9)全套钻具、钻杆螺纹磨损情况,并经常涂丝扣油保护。平常应平整堆放,防止锈蚀。
6.常见故障及排除方法
1)打捞器捕捞不住内管总成。其原因是捞矛头损坏,打捞器钩挂不住,岩粉沉淀或有实物覆盖矛头,打捞钩损坏或尾部弹簧断而失灵等。其处理方法是反复提放打捞器数次,如无效,提出打捞器,然后提钻检查处理。
2)打捞器捕捞住内管总成后提拉不动。其原因是岩心堵死或卡簧倒扣,使内管总成在钻头内台阶和弹卡挡头间顶死,岩心下端呈倒蘑菇头状并卡在钻头底部弹卡的弹性轴销脱出卡住回收管,卡簧座下端和内管螺纹部分因岩心堵死变形,通不过外管总成座环,悬挂环和座环严重损坏相互卡死,弹卡挡头拨叉折断,内管总成被卡等。其处理方法是使用安全脱卡机构使打捞器脱钩。如确认是岩心蘑菇头造成的,则将钻具放到孔底研磨片刻,再下打捞器试捞。如无效,提钻处理。
3)打捞途中遇阻提拉不上来。其原因是钻杆螺纹变形,阻挡内管通过,内管严重弯曲变形,通不过钻杆,所用泥浆低劣,杂质多,在钻杆内结成泥皮,阻碍内管等。其处理方法是:首先使用安全脱卡机构提出打捞器,继而提升钻具检查原因,并更换不合格的钻杆或内管调整泥浆性能,并有效采用循环沉淀系统,增设除砂器和除泥器。
4)打捞出的内管缺失岩心或无岩心。其原因是岩心直径与卡簧不匹配,造成没有拔断岩心或未卡紧中途脱落弹卡不起作用,钻进时内管上窜,形成“单管”钻进,内管总成因各种原因下放未到位,钻进时形成“单管”钻进岩心松软(如煤层)未采取合理结构的钻具和钻进规程等。其处理办法是检查卡簧是否合格,弹卡是否磨损失灵,以及造成打“单管”之原因如因地层松软宜更换合理结构的(内管超前、带半合管、用底喷式钻头和带孔底反循环的)钻具等。
5)钻进效率低。其原因是岩层致密坚硬,超过10级,钻头金刚石质量差或胎体性能与岩层不匹配钻头内径过度磨损,岩心变粗,进不去卡簧,形成堵塞卡簧已损坏,岩心受阻,内管有损伤、阻碍岩心顺利进入等。其处理办法是将内管总成提出并检查卡簧、卡簧座和内管,采用与岩层性能匹配的钻头和钻进规程,必要时换常规钻进或用带液动锤的绳索取心钻具。
6)钻孔偏斜严重。其原因与处理方法与普通金刚石钻进类似,不再赘述。