反井钻机法导井施工中的风险分析及应对措施研究
试论钻井工程施工中的风险管控及注意事项
工作研讨<匕£•矣会J J i U i2021年第17期试论钻井工程施工中的风险管控及注意事项武海航1任俊刚2花涛3邓清41.中国石油集团渤海钻探工程有限公司第二钻井工程分公司河北廊坊2.中国石油集团渤海钻探工程有限公司石油工程总承包分公司陕西西安3.中国石油集团渤海钻探工程有限公司天津3004574.中国石油集团渤海钻探工程有限公司渤海钻探第二录井公司河北任丘065007 710018062552摘要：在钻井作业期间，容易受到多种因素干扰出现各类风险及隐患问题，为确保钻井工程能够安全、顺利施工，需要全面识别并有效消除各项隐患问题。
结合钻井工程施工的概述，详细分析钻井工程施工中钻台区域、高压管汇、毒害气体泄漏、其他钻井施工区域等相关安全风险，并结 合各种安全隐患提出钻井工程施工中的安全注意事项，为钻井工程相关安全管理及作业人员提供有益参考，促使钻井作业更加顺利与安全。
关键词：钻井工程；安全隐患；注意事项钻井工程施工属于高风险作业，需要在整个施工环节实时跟进钻井安全技术，采取一系列措施保障工程相关人员安全。
在钻井工程施工期间，会受到人为因素、环境因素、安全制度因素等影响，使施工面临诸多安全隐患，若 不及时有效的加以防范与控制，将严重威胁作业人员人身安全。
在钻井工程施工期间，需要 对各类隐患加大排查力度，并对施工中存在的违章行为进行严厉制止，加强现场安全风险管控，不断优化施工技术，促使钻井工程施工各环节保持安全、正常的运行。
1钻井工程施工概述钻井工程施工主要是在科学勘探基础上，选择恰当的井位，利用钻头展开钻探施工。
在 钻穿储层之后下管套，实现固井施工。
在钻井工程施工期间，需要选择多种合理的钻井工艺技术，对面临的多种储层钻井施工问题加以解决。
为了更顺利、成功地实现井筒钻探，以防 发生安全事故，要在钻井工程施工作业期间有效防范与控制井喷失控事故，维护钻井施工的安全、顺利，并节约施工成本，使钻井工程项目充分满足节能降耗技术要求。
煤矿煤仓反井钻机施工安全技术措施
煤矿煤仓反井钻机施工安全技术措施
一、背景介绍
近年来，随着煤矿生产和建设规模的不断扩大，钻机施工在煤仓反井处的作用越来越受到重视。
然而，由于煤仓反井工作环境比较复杂和危险，加上施工过程特殊性和施工钻机设备操作的复杂性，所以施工中需要考虑多项安全技术措施来确保施工人员的安全。
二、钻机施工安全技术措施
2.1 工程前期准备
在工程前期准备阶段，需要进行对反井工程现场环境的评估，确定岩石的构造成分和岩性，对现场地质和环境进行勘测以获取更全面、细致、准确的数据，同时还要制定好施工方案和安全技术措施。
2.2 设备保养维护
对反井钻机的检查和维修都是保证施工人员安全的重要举措。
需要定期检查设备状态，确保设备正常运转，避免设备故障引起意外事故。
同时，施工人员在钻孔机器启动前也要仔细检查设备，避免操作不当引起的危险。
2.3 施工阶段安全措施
在施工过程中，钻孔机要保持平稳运转，操作人员必须掌握好对钻孔机的操作和钻孔进度掌握，及时发现和解决钻孔过程中出现的问题，确保施工人员的安全。
此外，还需要对钻井周围环境进行仔细检查和保护，避免施工过程中周围的岩层出现裂隙、松动等情况。
2.4 排查各种安全隐患
在实际施工中，有时会出现一些已知或未知的安全隐患，例如岩层松动、孔壁坍塌、钻孔深度不够、孔底结构破损等。
因此，施工人员必须加强观察，发现隐患及时处理，切实降低工作风险。
三、
通过对煤矿煤仓反井钻机施工安全技术措施的探讨，我们发现当今施工安全管理仍存在着一定程度上的不足，需要不断地进行完善和优化。
在施工过程中，施工人员还应当加强安全教育，提高他们的安全意识，加强自我保护意识，一旦出现危险，及时撤离。
反井钻机施工安全技术措施
反井钻机施工安全技术措施随着科技的不断发展，现代化的井下作业设备已经深入到矿井内部，其中反井钻机是一种非常常见的井下设备之一。
但是井下作业环境较为复杂，特别是在采矿现场，未能按照规范制定安全措施将可能带来严重的后果。
因此，制定安全技术措施显得尤为重要。
一、施工前必做的安全工作在进行任何井下施工之前，必须进行详细的施工方案编制。
这个方案应该达到完整性和连贯性，并且需要在随后的反井钻机施工以及监管过程中得以执行。
施工方案的核心可分为两个部分：井下施工场景及施工方案。
常见的井下施工场景通常是：孔壁质量差；钻孔口大；地质条件不佳；钻孔深度较大等。
施工方案的要点包括孔眼保)护；推杆及滑轮的正确使用；冷却方式的选择；水源与排水系统的设置；小心计分技巧。
而在进行下井作业之前，还需要进行相应的培训和考核，以确保施工人员具备一定的专业技术。
二、井下作业中的安全技术措施1.坑道支护：反井钻机作业过程中，可能会对坑道的安全造成影响，因此需要进行坑道支护工作。
这个过程需要对钻孔进行彻底检查，以确保安全区域与危险区域分离，同时根据需要采用相关的检查工具进行检查和评估，以确保现场的安全性。
安全措施应当明确，包括挡板的放置以及不同钻头的选用。
2.安装反井钻机：反井钻机在安装过程中应该按照文档规定汇新安装，如果无法找到相应的文档，请及时与维修人员联系。
安装完成后，需要进行合格机电地下检查，以保证机身内部的安全性。
3.推杆控制：反井钻机的推杆需要精确定位，在进行定位工作时，需要确保推杆的上端接触到钢丝绳的正常位置，以确保反井钻机的工作安全。
针对不同情况下的推杆控制，可能需要采取不同的方法。
4.冷却系统：反井钻机在使用过程中会产生大量的热量，因此，冷却系统的设计和使用尤为重要。
应当使用足够量的冷却水，以确保管路畅通，保证整个冷却系统迅速起效，从而防止机器过热。
5.气排系统：气排系统要求采取适当的冷却方法，以保持气体的适当温度。
此外，还应当实行需求减压操作。
反井钻孔钻场施工技术安全措施
反井钻孔钻场施工技术安全措施随着工业化和城市化的不断发展，对地下资源的需求不断增加，井钻孔钻场施工技术越来越受到重视。
然而，这种施工方式具有较高的危险性，必须严格掌控各种安全风险。
钻孔前的安全检查在施工前，需进行地质勘察和现场勘查，制定详细的钻孔方案，并对现场环境和设备进行全面评估和检查。
明确了工作过程中可能出现的危险源和安全风险，并制定相应的应对措施。
例如，钻孔深度和钻孔直径需要符合工艺要求，以确保钻孔的稳定性和钻孔出界的安全性。
钻头必须严格按照国家标准选用，并经过专业技术人员检测合格后进行使用。
钻孔过程中的安全措施安全防护措施钻孔现场必须设置警示标志，并在施工现场周围设置围栏。
钻孔机、驾驶室及设备必须进行维护，各项指标均需符合国家标准。
驾驶钻孔车台的人员必须持有相应的驾驶证，并接受专业培训。
钻孔车台必须安装防撞装置和防溜装置，以确保钻孔车台的稳定性和安全性。
此外还需要安装防护罩和安全锁等设施，以防止设备异常运转或出现危险。
可燃气体检测与排气在采用柴油发电机组和内燃机作为钻孔机的主要动力源时，需要注意排气管的设置，并在车台上设置排气管固定装置，以确保钻孔车台和现场环境的安全。
此外，在钻孔过程中，必须对危险区域进行可燃气体检测，确保现场的氧气含量符合国家标准，避免因可燃气体泄漏而引发火灾或爆炸等事故。
施工前的组织和培训在钻孔施工前，必须进行相关培训，确保施工人员掌握了安全操作规程和应急措施，知晓现场应急电话号码，并清楚了解钻孔设备和各种安全设施的使用方法。
施工过程中还需要配备专职负责安全管理的人员，及时发现和处置施工过程中的各种安全风险。
安全监测在施工过程中，需要对施工现场进行全天候的监测，确保现场环境安全。
施工过程中必须严格执行安全措施，及时安排并落实好现场安全工作人员的职责，确保工作过程中不发生安全事件。
钻孔后的安全措施环境恢复钻孔施工结束后，需要及时对施工现场进行环境恢复，清理施工残留物和钻孔废弃物，确保现场环境干净、整洁，并对相关设备进行维护和保养。
反井钻机法竖井安全施工方法探讨
反井钻机法竖井安全施工方法探讨发布时间：2023-02-16T03:30:51.788Z 来源：《科技新时代》2022年19期作者：何鹏云[导读] 反井钻机法施工竖井目前在水利水电工程得到广泛应用，何鹏云中国水利水电第十四工程局有限公司云南昆明 650041摘要：反井钻机法施工竖井目前在水利水电工程得到广泛应用，目前反井钻机法存在机械化水平不高，施工进度相比较较慢，安全隐患较大的问题，本文对反井钻机法与矿山正井法进行对比分析，对反井钻机法施工提出改进措施。
关键词：?深竖井；反井钻机；矿用全套设备；改进措施1 前言反井钻机法施工竖井已经成为目前抽蓄及水电站竖井施工，由于大都存在上下通道的施工条件，成为竖井施工的主要方法。
反井钻机法施工竖井在具备上下通道的前提下，目前采用2~4m大直径反井钻机施工大直径溜渣井，克服了使用2m以下，小直径溜渣井带来的堵井问题的施工方案，通过利用大直径反井钻机施工溜渣井的方案，由于开挖渣料通过溜渣井至底部出渣，减少了正井法施工渣料提升施工效率差的缺点，使施工效率大大提高，但仍存在一些如钻孔、扒渣、支护人员设备缺乏防护的安全陷患问题。
目前水利水电工程正井法施工工艺也得到了长足的发展，施工效率也大大提高，本文通过正反井施工方案的比较分析，提出一种更加安全的施工方案的探讨，为后续施工提供建议和参考。
2 工程实例2.1 CCS的反井法600m级竖井施工2.1.1 工程概况厄瓜多尔科卡科多辛克雷水电站（以下简称CCS水电站）为引水式电站，总装机容量150万KW，安装8台水轮发电机组，年发电量88亿KW·h。
CCS水电站共布置有两条压力管道系统，采用一拖四、“T”型分岔的供水方式。
压力管道系统由进水口、上平洞、竖井、下平洞、钢管主管、岔管、支管组成。
上平洞呈八字形布置，竖井及下平洞平行布置，中心间距80.15m，压力管道最大静水头617.50m。
竖井由上弯段、垂直段及下弯段组成；上、下弯段转弯半径R=30m，长47.12m；1#竖井垂直段长478.855m，2#竖井垂直段长476.195m。
钻井作业危险与控制措施
钻井作业危险与控制措施随着新石油勘探技术和新钻井设备的引进，钻井深度和难度不断提高，但是钻井作业安全却需要十分重视。
在钻井作业中存在着多种危险因素，如井口、井下、井壁、齿轮、传动装置等机械装置不振、操作不当导致的侧喷、失控、勾搭工具、井喷等意外事故，因此，必须针对这些危险因素采取相应的控制措施来确保作业安全，本文将重点介绍钻井作业中的危险因素与控制措施。
一、钻井井口的危险与控制措施钻井井口是钻井与一次油气、水的互通之口，是钻井作业的重要部位，同时也是危险的重要场所。
主要有以下几种危险：1. 高空坠落危险在井口作业时，人员必然需要在井口上下工作，翻折登井台、钢缆架等位置较高的场所，如果安全防范措施不到位，轻则摔伤，重则致残甚至死亡。
控制措施：•加强安全教育宣传，提高员工的安全意识。
•制定明确的作业程序和安全操作规程。
•对员工进行必要的安全培训和技能测试，保证员工掌握正确的操作方法和技能。
•设计或购买符合安全标准的登井、跃桥等高空作业器具。
•建立并执行严格的个人防护措施，包括佩戴防护头盔、安全带和瞳孔防护镜等。
2. 跌落和坍塌危险钻井井口周围的地形或者基岩沉降变形可能造成井口的坍塌，当井口下方有人员或作业设备时，会造成严重的伤亡事故。
另外，井口、井下的工具、设备数量较大，如果不加以整理维护，很容易掉落而引起事故。
控制措施：•在井口周围进行地质环境调查，确保坚实地基，采取必要的加固措施。
•建立保持井口稳定和免陷的控制程序。
•建立并执行安全的物料存储和运输规定，避免工具和设备掉落。
•定期检查和维护井口附近的设备和结构，防止因老化、损坏等原因造成坍塌。
二、钻井井下的危险与控制措施另一个重要的钻井作业场所是井下，它也存在多种危险因素。
1. 井下污染危害井下作业往往伴随有石油、天然气等液态或气态有害物，如果不采取相关的控制措施，甚至可能导致火灾、爆炸等重大安全事故。
控制措施：•针对钻头进入不同地层的情况，制定相应的井下污染控制方法，包括使用可降解钻井液、井下吸附剂等。
浅谈井下钻探主要危险因素辨识及防治措施
浅谈井下钻探主要危险因素辨识及防治措施我国地下矿产资源丰富，在开发利用矿产资源过程中，钻探技术发挥着重要作用。
由于井下钻探的工作场所是在其井下巷道中，相比地表钻探存在着更多不确定的因素，任何一个细小的危险因素都有可能导致重大事故的发生。
这篇文章就井下钻探的主要几点危险因素进行分析并给出一些关于如何有效防治的建议。
标签：井下钻探危险因素辨识防治措施矿产资源是自然资源的一个重要组成部分，是人类赖以生存的物质基础，是国家安全与经济发展的重要保证。
安全，一直是全社会所共同追求的目标。
井下作业，因环境、人、物等诸多方面的不确定因素，被认为是高风险、高事故的工作；一旦井下发生事故，将对人民生命财产造成极大的损害，对涉事企业甚至是社会造成极大的负面影响。
对可预见的危险因素加以研究，找出适当的防治对策，对降低安全风险具有积极作用。
1井下钻探的含义以及井下作业的特点钻探是用钻机设备钻进成孔，从而达到所要任务的工程施工。
井下钻探顾名思义就是在井下实施的钻探工程，其主要任务是根据工程需要进行超前钻探：探放水、探小窑、探放瓦斯等；根据地质需要，探矿深，探矿厚，探断层构造等。
钻探是获取地下所蕴藏的真实地质资料和信息的一种手段。
对钻探所取得的参数进行分析评价，制定相应的应急措施，降低安全隐患，为矿产资源的安全开发利用保驾护航是井下钻探的主要目的，在世界范围广泛采用。
井下钻探的场所一般就在掘进巷道内，施工场地处在不停地变换之中，地质条件不稳定，作业工作条件相对来说比较恶劣；由于特殊操作比较多，工作人员构成较为繁杂，一部分人主观上的安全意识淡薄，存在职业安全隐患；而工程又以金属设施设备居多，大部分机械过于笨重，在搬动或维护时，容易磕碰损坏；由于柴油机动力系统容易加重巷道内的空气及噪音污染，在井下钻探施工中经常采用的都是电动设备。
钻机大部分的零部件均为导体，临时用电管理不好就有可能导致触电事故的发生。
由于井下空间较小，并不适于放入和使用大中型的操作设备，因而原始劳累的手工、体力劳动难以避免，对于劳动者来说劳动强度过大，长时间处于疲劳工作的情况下，得不到足够的休息，致使生产安全事故频发；另外巷道有可能出现渗水漏水、片帮冒顶塌方的危险；井下作业交叉操作较多，需要彼此配合进行，若是防护不当、指挥混乱、衔接不好等，极易造成彼此伤害。
反井钻井施工安全技术措施
反井钻井施工安全技术措施钻井施工是石油、天然气等能源行业重要的生产环节之一，为确保井口工作人员的安全，必须采取一系列的安全技术措施。
下面将从预防措施、人员培训、设备保养等方面进行详细阐述。
首先，预防措施是井口施工安全的基础。
钻井施工前需要进行综合的地质勘探和技术评价，以确定井口的地质条件、井深、井径等参数，避免施工中出现不可预测的危险情况。
施工现场应设置钻井作业区域、应急逃生通道、报警装置等，严格执行施工现场的安全规程和标准操作流程。
其次，人员培训是确保井口施工安全的重要环节。
施工作业人员应具备必要的技能和专业知识，理解并遵守相关的安全操作规程，掌握危险识别和应急处理的能力。
培训内容应涵盖井口作业中的各个环节，如井底钻井液处理、井口地质分析、井身稳定等，确保施工人员具备全面的工作技能。
再次，设备保养是防止井口施工事故的重要手段。
钻井施工中使用的设备包括钻机、钻头、测井设备等，这些设备必须保持良好的状态，才能发挥正常的作用。
施工前需对设备进行检查和维护，确保其完好无损，同时定期进行设备的巡检和保养，减少故障发生的概率。
此外，施工过程中还需要注意井口的气体环境和井身稳定等因素。
井口的气体环境应定期检测和处理，确保井口空气中的有毒有害物质浓度处于安全范围内。
同时，应根据地质条件和井口结构，采取相应的井身稳定措施，避免井口塌陷等事故的发生。
在紧急情况下，应制定相应的应急预案和逃生救援方案。
施工现场应配备适当的消防设备和急救设备，同时培训相关人员熟悉使用方法并及时维护保养。
应急逃生通道必须保持畅通，施工人员应定期进行逃生习题演练，并做好事故应急处理的培训。
总之，反井钻井施工安全技术措施主要包括预防措施、人员培训、设备保养、气体环境控制、井身稳定和应急预案等方面。
通过采取这些措施，可以最大限度地保障井口施工人员的安全，防止事故的发生。
同时，还需要不断改进和提升安全技术措施，以适应行业技术的发展和变化，为井口施工提供更加安全可靠的环境。
钻井施工工况的安全风险识别及风险削减措施(16道工序)
没注意到泥浆加材料、补浆或者泵的上水不好造成泵压变化，误判为井下状况异常，错误的信息导致错误的措施，造成资源浪费。
钻进期间，钻台和泵房之间要经常沟通，有问题立刻互相联系
副司钻
钻进中不注意出口流量、钻进速度的大幅度变化，耽误了井下状况的判断，造成井漏、井涌进一步发展为井喷恶化为井喷失控，后果不堪设想。
固井泵故障，上水不好，管线破裂，搅拌器，供给泵故障，造成人员伤亡，造成固井失败等重大事故。
按检查泥浆泵程序检查固井泵，固井泵管线试压应根据要求而定，检查搅拌器四叶轮，传动皮带，电机，供给泵的电机，泵头等，试压时严格按《试压程序》进行。
固井领班
4、检查吹灰系统
系统故障，水泥供应不足，造成中途失败等事故。
平稳操作，注意观察指重表。
司钻
8、坐钻杆卡瓦
游车下放过快，损坏钻具和卡瓦。
游车下放要匀速，坐卡瓦时与司钻配合好。
司钻
9、二层台扣钻杆
井架工操作前未系保险带，从二层台摔下；扣钻杆时活门未到位，钻杆倒出，损坏设备。
高空作业，要严格执行平台《高空作业管理规定》；加强责任心，确保钻杆的扣合。
井架工
10、紧扣
7、下完套管后循环
易出现挤漏地层。
泵压、排量要严格按指令要求执行，开泵要缓慢。
固井领班
8、制定防范措施
措施不明确，出现紧急情况时应付不对。
对可能出现的应急情况有充分估计，如水泥供应中断，水泥浆短路，固井后井涌等。
钻井监督
9、倒阀门
误操作造成井下事故。
明确作业程序，操作人员应对作业有明确了解。
固井领班
司钻
表层钻进注意转速不能太高，否则会出现大井眼；排量太大，出现大井眼；排量太低携砂太少卡钻；接单根速度要快，防止沉砂太多埋住钻具。
反井钻机施工安全技术措施
反井钻机施工安全技术措施随着石油工业的发展，井钻机在油田勘探和生产中扮演着至关重要的角色。
然而，井钻机施工作业过程中存在着诸多安全风险和隐患，因此采取相应的安全技术措施至关重要。
本文将介绍针对反井钻机施工过程中的安全风险，提出一些有效的安全技术措施。
首先，反井钻机施工过程中最常见的风险之一是坍塌事故。
为避免坍塌事故发生，必须确保井眼的稳定性。
可以采用钻井液的稳定性来控制井眼的稳定，同时在井壁上设置井壁支撑和过流控制设备。
此外，可以使用钻夹和稳定器等工具来增加井眼的稳定性。
其次，在反井钻机施工过程中，火灾事故也是一个重要的安全风险。
火灾事故的发生可能导致人员伤亡和设备损坏。
因此，必须在施工现场采取有效的火灾防护措施。
例如，应配备专业消防人员和消防设备，并建立完善的消防通道和逃生通道。
此外，还应定期进行消防演习，提高人员的应急处理能力。
另一个需要关注的安全问题是井喷事故。
井喷意味着地下水或高压气体从井眼中喷出，给施工人员带来严重威胁。
为了预防井喷事故的发生，可以使用临时固井的方法来控制井眼中的压力。
同时，应在施工现场提供足够数量的安全阀和防喷罩，以降低风险。
在反井钻机施工过程中，设备故障也是一个常见的安全问题。
为了确保设备的运行稳定，必须进行定期的维修和检查。
应确保设备的安全可靠性，并提供充足的备用设备。
此外，还应培养操作人员的技术能力，提高其对设备运行的监测和维护能力。
最后，施工现场的人员安全也是反井钻机施工过程中需要关注的问题。
为了确保人员的安全，必须严格遵守施工现场的安全规定和操作规程。
应提供良好的安全防护设施，包括头盔、护目镜、防护服等，并加强对人员的安全教育和培训。
综上所述，针对反井钻机施工过程中的安全风险，我们可以采取多种有效的安全技术措施。
通过确保井眼的稳定性，防止火灾事故的发生，预防井喷事故以及进行设备的维护和检查等措施，可以大大提高施工现场的安全性。
同时，加强对人员的安全教育和培训，也是确保施工人员安全的重要环节。
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第31卷第4期2017年8月资源环境与工程Resources Environment & EngineeringVol . 31 ,No .4Aug . ,2017反井钻机法导井施工中的风险分析及应对措施研究魏斌，娄国川，郭卫新，杨继华(黄河勘测规划设计有限公司，河南郑州450003)摘要：反井钻机法在竖井开挖中具有效率高、安全性好的优点，其导井开挖是关键也是难点。
以C C S 水电站竖井导井施工为背景，研究导井施工可能面临的风险、容易遇到的问题和应对措施，并结合自身实践 总结一些竖井导井开挖中的若干经验，以期为今后的竖井导井开挖提供一些借鉴。
关键词：反井钻机；导井施工；风险分析；应对措施中图分类号：TV 52 文献标识码：A 文章编号：1671 -1211(2017)04 -0489 -04D O I ：10. 16536/j . c n k i . issn . 1671 -1211.2017.04.029在水电领域，竖井是一种重要的水工建筑物，由于 具有相对特殊的体型，因此其开挖方法与其他地下工 程相比有着很多不同。
目前，国内、外水电站竖井开挖 主要有以下两种方法:第一种是自上而下的单向作业 法，该方法一般为全断面开挖，人工或机械打眼放炮， 然后通过吊桶出渣。
该方法技术成熟、适应性好，但是 在出渣过程中存在不安全因素、出渣效率较低，在越来 越强调工期效益的今天，其优势越来越不明显。
第二 种是以反井钻机导井开挖为关键步骤的反井法，该方 法一般先使用反井钻机开挖溜渣导井，然后人工或机 械打眼放炮，通过先期开挖的溜渣导井进行出渣。
该方法于20世纪80年代从国外引进，主要应用于煤矿 行业，90年代国产反井钻机引进到水电行业，在一些 岩石强度较低、斜井较短的工程中也得到了很好的应 用[1-2]。
此种方法大幅度提高了施工效率，改善了作 业环境，在当前的水电建设中得到了越来越多的应用。
本文以已建成的厄瓜多尔共和国C o ca -C o d o S in - clair 水电站（以下简称CCS 水电站)500 m 级超深弓丨水 竖井导井施工为研究对象，研究了导井施工可能面临 的风险、容易遇到的问题和应对措施，以期为相关工程 的竖井开挖施工提供一些借鉴和参考。
1工程背景1.1工程概况CCS 水电站工程位于南美洲厄瓜多尔共和国境内的COCA 河下游，为引水式电站，设计总装机容量约 1 500 M W 。
工程主要由首部枢纽、引水隧洞、调蓄水 库、竖井、地下厂房等组成。
其中，引水竖井设计为两 条，其布置图如图1所示，开挖洞径7. 1 m ，衬砌后直径 5.8 m ，井身段长度为537.9 m ，其深度在世界水电工 程中也位居前列，施工风险较大，直接决定着电站能否 如期投产。
上平洞图1 C C S 水电站引水发电洞布置示意图Fig . 1 The schematic diagram of hydroelectric powertunnels at CCS Hydropower Station1.2工程地质条件工程区属于中山地貌，河谷深切，构造运动活跃，火山活动频繁，年降雨量极大(6 000 ~7 000 m m )。
根 据已掌握的地质资料，在竖井开挖的过程中，其可能会收稿日期：2017 -06 -09;改回日期：2017 -06 -22作者简介：魏斌（1983 -)，男，工程师，硕士，地质工程专业，从事水利水电工程地质勘察设计施工及研究工作。
E -m ail : 540867436@ 数字出版网址：http : //W w w . cnki . net /kcms /detai ^42. 1736. X . 20170620. 1344. 026. html 数字出版日期：2017 -06 -20 13: 44490资源环境与工程2017 年穿过多条小规模陡倾角断层及节理密集带。
竖井区E L1128 m高程以上主要岩性为白垩系下统H o l l i n地层（K h)的页岩、砂岩，呈互层状分布，为中硬岩，以下为株罗系一白垩系M is a h u a lli地层（J-K m)杂色火山凝灰岩、火山角砾岩及流纹岩等，为坚硬岩，岩体结构以整体块状、块状、次块状为主。
上平段H o l l i n地层与下平段M is a h u a lK地层大多为弱透水层，断层和裂隙密集带为中等透水层，无统一的地下水排泄基准面，区内附近不存在稳定地下水位，局部存在脉状、带状地下水，受岩性和构造的控制。
2导井的施工方法C C S水电站在竖井施工之前，上下平洞已开挖完成，具备了使用反井钻机开挖导井的施工条件。
导井施工采用芬兰S A ND V I K(山特维克）公司的R H IN O 1088D C反井钻机，如图2所示，其总重16 500 k g，最大提升能力为400 t，最大扭矩达300 k N，理论设计钻孔深度最大可达1 088 m，性能稳定，操作性好，在国外竖井工程中被广泛使用。
本次开挖首先在上平段选定机位，使用直径为280 m m的导孔芽轮钻头自上而下由上平段至下平段进行钻进，当钻进至下平段时，卸掉导孔芽轮钻头，改换直径为2 134 m m的反拉扩挖钻头自下而上由下平段至上平段进行反拉，最终形成溜渣井。
(C)导孔芽轮钻头 （d)反拉扩挖钻头图2 RHNO1088D C型反井钻机Fig.2The back well drill machine of RHNO1088DC3导井施工可能面临的风险3.1地质风险3.1.1 地下水的影响C C S水电站位于亚马逊雨林的上游，年降雨量达6 000 ~7 000 m m，区内植被茂密，构造运动活跃，岩体富水度高。
竖井所在区域的西南侧为高山区，有利于地下水向竖井区域方向补给，相对于竖井部位形成高水头的地下水，对井壁形成外水挤压，不利于井壁的稳定。
3.1.2岩性条件根据已掌握的地质资料，竖井所在区域内岩性及及接触关系较为复杂，特别是M is a h u a lli地层（J-K m)，其组成岩性有火山凝灰岩、火山角砾岩、安山岩及流纹岩等，都为硬质岩。
各种岩性相间分布，在构造应力的影响下易形成沿接触面发育的节理密集带，削弱了井壁岩体的自稳能力。
3. 1.3 构造运动及陡倾角结构面如前所述，区内构造运动活跃、火山活动频繁、陡倾结构面发育、降雨量极大、西南侧为高山区，这些都为地下水的赋存和运动提供了条件。
在竖井开挖的过程中，可能会穿过多条陡倾角断层及节理密集带，其倾角大多都在75°以上，其与井壁夹角非常小，如遇高水头外水的挤压，井壁及其附近破碎岩体极易坍塌，造成塌孔并伴有大量涌水，威胁导井施工。
3.2设备故障与其他地下工程施工不同，反井钻机在导井施工过程中需要连续施工，不能进行无计划的停机，特别是自上而下的先导孔施工过程中，更是对设备可靠性提出了很高的要求。
例如，如果反井钻机水泵发生损坏而停水，那么，孔壁的岩渣来不及排出就会沉淀至钻头部位，可能将钻头抱死，造成钻杆、钻头等无法从孔内拔出而导致废孔。
因此，在导井施工之前和阶段性工作之间应对设备进行认真的检修，确保完好率和可靠性。
3.3人员操作由于反井钻导井施工一般深度较大，工程地质条件复杂，在钻进过程中不会一帆风顺，会遇到很多异常情况，如钻进异响、回水变浑、推力降低等，这些异常反应了孔内围岩的变化。
这就需要钻机操作手具有丰富的处置经验和过硬的操作技术，如果操作手没有这些素质而一味地蛮干，那么导井成功贯通的几率将会大大下降。
3.4偏差控制由于C C S水电站竖井井身段长度高达537. 9 m，因此对钻孔的偏差要求非常高。
根据计算，要想达到设计要求，钻孔的偏斜角度必须控制在0. 1°左右，结合其复杂的地质条件，要想达到这个要求不是件容易的第4期魏斌等:反井钻机法导井施工中的风险分析及应对措施研究491事[3]。
而在以往的反井钻施工中，由于精度失控造成的废孔并不罕见。
因此,需要认真设计导井钻孔偏差控制方案，以确保达到设计要求的偏斜度。
4开挖过程中容易遇到的问题4.1塌孔塌孔是导井施工中最容易遇到的问题。
当钻头经过不良地质段,如断层破碎带、节理密集带、软弱接触带等地段时,岩壁受到扰动，形成临空面，岩壁容易坍塌,特别是在陡倾角发育部位更是如此。
在施工过程中的表现一般为反井钻机推力、扭矩等参数忽高忽低不能保持,钻机震动较大，返水变浑浊，返渣夹泥、返渣颗粒不均等。
这时候就应该视情况减慢钻进速度，调整钻机推力、扭矩等主要参数。
如果情况较严重，则应该暂停钻进,加大水栗压力，同时上下窜动钻具，将钻具周围的岩渣冲洗干净带至孔外，直至恢复正常。
如果长时间不能恢复，那么就应对破碎岩体进行固结灌浆处理[4]。
由于较为特殊的地质条件,CCS水电站2号竖井导孔在钻进过程中就发生了多次塌孔。
表现为其在深度44.2〜47.2 m段和84.0〜85 m段返水出现夹泥、参数变化大、返水变浑浊并伴有震动等现象，最终通过灌浆处理得以顺利通过。
4.2堵钻堵钻是指当钻进至地质条件不良地段时，由于节理裂隙、断层等不良结构面的存在，使钻孔内的循环水外渗，造成循环水压力、水量减小，钻进过程中产生的岩渣不能全部排出孔外,滞留在孔内的岩渣被钻头重复破碎，越磨越细,最终堵满钻杆与孔壁之间的排渣通道，严重时与钻杆粘连，使钻杆难以转动。
其在施工中的表现往往是返水返渣困难，钻机扭矩、推力等参数不稳定,钻机负荷变大。
遇到此种情况时，应暂停钻进，加大水量进行冲洗，同时上下窜动钻具，将孔内岩渣慢慢带出，然后进行孔内灌浆，封堵漏水结构面,加固孔壁，恢复返水返渣效率，然后继续钻进。
CCS水电站2号竖井导孔在施工过程中，在钻进至深度84.0〜110.0 m时出现返渣困难，冲渣时间长，最长一次冲渣长达6 h，严重影响了钻进效率。
根据地质资料判断，该段位于断层影响带内，为保证导孔及反拉施工的顺利进行，对此段以上进行了全孔纯压式灌浆，最终顺利通过。
5 CCS导井开挖工作中的一些经验5.1重视现场地质工作CCS水电站竖井由于深度大、地质条件复杂，在导井的开挖过程中遇到了一些困难和挫折。
特别是其2号竖井导孔施工，曾经数易井位。
在前几次不成功的探索中，对孔内的地质条件认识不足是造成失败的一条重要原因。
在最后的一次尝试中，为保证成功，现场地质工程师根据已掌握的地质资料，预测了钻孔可能会遇到的不良构造带，同时利用反井钻机钻进速度快的特点，和普通钻机相配合，有针对性地验证预测的准确性,并与其他相关专业的技术人员一道，制定了合理的施工方案和应急预案，尽量避开已知的构造带。
在导井钻进过程中，地质工程师24 h驻守工作面，与钻机操作手交流配合，最终使导井顺利贯通。
5.2充分利用施工过程中的情况进行预判在导孔的钻进过程中，返渣、返水情况，钻机参数的变化，钻进速度的快慢等情况,都能一定程度上反映孔内的围岩情况，几种情况相互印证，更能增加判断的准确性。