【正文】 )鉆具火源的產(chǎn)生。(3)巖屑上返摩擦生熱。在一定條件下，可使被碰撞的中性分子發(fā)生電離而產(chǎn)生新的電子，這樣由碰撞引起的空氣電離作用越來越強(qiáng)，帶電粒子越來越多，最后就使空氣被擊穿而成為導(dǎo)體，于是就形成了靜電放電，將附近的空氣電離擊穿進(jìn)而引發(fā)可燃混合氣體爆炸?？諝忏@井過程中若鉆遇大量可燃?xì)怏w顯示時(shí)，應(yīng)立即轉(zhuǎn)換為氮?dú)饣虿裼蜋C(jī)尾氣等惰性氣體鉆井，將可燃?xì)怏w與氧相隔離，從源頭上阻止燃爆條件的形成。 鉆井液對(duì)儲(chǔ)層的傷害主要有兩個(gè)方面：一是煤層對(duì)鉆井液的吸附或吸收，二是鉆井液中固相顆粒對(duì)煤層中裂隙通道的充填堵塞。鉆井過程中鉆井液中任何化學(xué)物質(zhì)對(duì)煤體的接觸都是有害的。 (2)外來流體與儲(chǔ)層巖性、儲(chǔ)層流體不配所造成的傷害。因此，除引起產(chǎn)氣量下降外，還是造成設(shè)備早期損壞的主要因素。 (4)水鎖傷害。盡管煤基質(zhì)的泊松比較高，但煤中天然裂隙的發(fā)育大大降低了煤的強(qiáng)度使之比其它巖石更易受壓縮、破碎。鉆井過程中的壓力變化，很可能引起煤層發(fā)生這種變化。在正壓差作用下，鉆井液中的膠體顆粒和其它微細(xì)顆粒被吸附堵塞在煤層氣的孔隙喉道上，鉆井液濾液的入侵又有可能發(fā)生各類敏感性反應(yīng)，從而生成各類不溶性沉淀物，使儲(chǔ)層的滲透率降低。固井時(shí)的前置液應(yīng)充分對(duì)儲(chǔ)層沖洗，當(dāng)然在條件允許時(shí)可采用酸性前置液，達(dá)到酸化處理鉆井時(shí)在儲(chǔ)層形成的堿性傷害和泥皮封隔堵塞的侵害。 5 鉆井事故預(yù)防措施在沖積層或易坍塌、掉塊、破碎的巖層中鉆進(jìn)，要使用特種泥漿（如加大比重、粘度的泥漿）。鉆進(jìn)時(shí)，孔內(nèi)反水正常，但發(fā)現(xiàn)鉆機(jī)有勁、阻力大、聲音不正常時(shí)，要立即提鉆，有可能是鉆具半道跑水，沖洗液到不了孔底，有燒鉆的征兆。如果維修時(shí)間過長(zhǎng)，應(yīng)立即起鉆，將鉆具提出。一旦出現(xiàn)孔內(nèi)事故，則由安全管理組長(zhǎng)統(tǒng)一指揮采取以下措施進(jìn)行處理[13]：在設(shè)備能力允許的情況下，用升降機(jī)強(qiáng)力提拉鉆具，同時(shí)采取快拉猛放，反復(fù)竄動(dòng)的方法，解除輕微的卡埋事故。利用反絲鉆具，將鉆具盡可能的反上來，為下一步處理孔內(nèi)事故打基礎(chǔ)。用以上方法無效時(shí)，可用銑鐵鉆頭將殘留粗徑鉆具銑磨掉。安裝、拆卸鉆塔前應(yīng)由井隊(duì)長(zhǎng)親自詳細(xì)檢查絞車、桅桿、滑車、臺(tái)板、工具等是否安全可靠，不合格者，禁止使用；安裝、拆卸鉆塔必須統(tǒng)一指揮，開好班前安全會(huì)，工作中思想要集中，分工合作，不準(zhǔn)在塔上打鬧。塔上作業(yè)應(yīng)穿防滑工作鞋。夜間無充分照明，不準(zhǔn)安拆鉆塔。在高壓輸電線路附近安裝鉆塔時(shí)，鉆塔與高壓線的水平距離應(yīng)超過鉆塔高度5米。機(jī)械設(shè)備安裝，必須穩(wěn)固、周正、水平，前后對(duì)正，嚴(yán)禁用棍棒擋皮帶。鉆場(chǎng)照明電壓不得超過36伏，照明燈線的敷設(shè)必須與鉆塔絕緣，不得有明線裸露。班前班中不準(zhǔn)飲酒，上班時(shí)間不準(zhǔn)睡覺，不準(zhǔn)打鬧，不準(zhǔn)擅離工作崗位，不準(zhǔn)做與生產(chǎn)無關(guān)的事情。沒有離合裝置掛皮帶時(shí)，不準(zhǔn)戴手套，并降低動(dòng)力速度，由熟練工作操作。操作人員分水時(shí)，必須避開安全閥打出范圍。使用拉力表時(shí)，應(yīng)安裝保險(xiǎn)繩。升降機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，禁止調(diào)整操作把或做其它工作。如肢體被卷入機(jī)器，應(yīng)立即停止機(jī)器轉(zhuǎn)動(dòng)，將肢體小心移出，必要時(shí)立即拆卸機(jī)器，移出受傷肢體。包扎嚴(yán)重開放性傷口和固定骨折等簡(jiǎn)單處理。（4）現(xiàn)場(chǎng)止痛。（6）現(xiàn)場(chǎng)創(chuàng)口處理。低濃度時(shí)，有一股臭雞蛋的獨(dú)特氣味。③硫化氫比空氣重，相對(duì)于空氣，該氣體易和空氣完全混合。 ⑦在有H2S的任何工作區(qū)域，如有可能，從逆風(fēng)方向進(jìn)入。、失火、傷亡應(yīng)急預(yù)案（1） 防火，如果出現(xiàn)火情，應(yīng)采用下述程序a) 求救，在發(fā)出警報(bào)之后再滅火。此時(shí)應(yīng)由訓(xùn)練有素的人員用遠(yuǎn)程滅火器和水槍井進(jìn)行滅火。h) 估計(jì)火災(zāi)損失并填寫必要的報(bào)告。d) 鉆井工程師落實(shí)情況后，向甲方或上級(jí)有關(guān)部門匯報(bào)應(yīng)急處理措施，請(qǐng)求外援。h) 救井成功，清理現(xiàn)場(chǎng)，恢復(fù)作業(yè)。c) 現(xiàn)場(chǎng)醫(yī)生檢查受傷情況并采取必要的包扎，救護(hù)，同時(shí)決定采取何種應(yīng)急救護(hù)措施，填寫好應(yīng)急急救措施報(bào)告甲方現(xiàn)場(chǎng)代表，將事故通知甲方。如果發(fā)生皮膚燒傷或污染，應(yīng)立刻使用自來水沖洗。 可行時(shí)，用水沖洗溢出區(qū)域，并立刻用布擦干。（6）在事故現(xiàn)場(chǎng)附近等待，直到緊急救援到來。（2）以最快方式向上級(jí)或當(dāng)?shù)卣?、醫(yī)務(wù)部門聯(lián)系，請(qǐng)求給予救援。事故現(xiàn)場(chǎng)不經(jīng)宣布解除，任何人不得人為改變事故發(fā)生時(shí)的客觀狀況。②切斷導(dǎo)體，以斷絕電流。(注意不要將電線挑到別人身上)④如上三種方法法無效，在萬不得已的情況，可用干燥的草繩、布帶等套在傷者的身上，將觸電者從電源拉開，或用干燥的厚衣服間接接觸傷員干燥的衣著部分，將其拉離電源。①脫離電源后，立即使之平臥，迅速清除口腔和呼吸道內(nèi)的異物，解松衣扣，以保證呼吸道暢通。但是，在進(jìn)行充分有效的人工呼吸和心臟擠壓后，仍未聽到心音，證實(shí)心跳停止，可進(jìn)行心內(nèi)注射腎上腺素或乙丙腎上腺素，如分別注射無效時(shí)，可聯(lián)合使用。發(fā)生煤氣中毒，應(yīng)迅速組織搶救。④中毒已停止呼吸，應(yīng)立即做人工呼吸，并想辦法通知醫(yī)生到現(xiàn)場(chǎng)急救，人工呼吸應(yīng)做到醫(yī)生認(rèn)為可以停止時(shí)為止。 作者根據(jù)地層特點(diǎn)、構(gòu)造煤特點(diǎn)和井身質(zhì)量要求，以此井為例定量設(shè)計(jì)了空氣鉆井參數(shù)，運(yùn)用修正后的Angle模型，計(jì)算中根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行了簡(jiǎn)化處理，使結(jié)論更加接近實(shí)際。但鑒于本工程的局限性，很難運(yùn)用軟件進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算。且很多公式的推導(dǎo)涉及到作者未系統(tǒng)學(xué)過的流體力學(xué)等力學(xué)知識(shí)，使得理解起來有困難。還有些圖表受頁面設(shè)置和內(nèi)容的約束，顯得不甚美觀。對(duì)有些過于麻煩的式子，如式（18）中的進(jìn)行了近似處理，認(rèn)為底數(shù)接近1，此值亦接近1。 空氣鉆井最小注氣量計(jì)算時(shí)，由于計(jì)算過于麻煩，加上筆者不熟悉解高次方程的方法，使得計(jì)算結(jié)果不夠精確。 有些圖件是粘貼的現(xiàn)成的，如潛孔垂結(jié)構(gòu)示意圖來源于課件，粘貼過來顯得有些不協(xié)調(diào)。由于模型是套用的，故計(jì)算公式推導(dǎo)不很理解。 數(shù)值模擬是當(dāng)前學(xué)術(shù)界研究的熱點(diǎn)，也是解決實(shí)際問題的有效手段。⑥對(duì)搶救中毒者的環(huán)境應(yīng)保持清潔。②中毒輕微者，如頭痛、惡心、嘔吐等癥狀，可直接送往附近衛(wèi)生所急救。③及時(shí)送醫(yī)院搶救治療，轉(zhuǎn)送途中要繼續(xù)進(jìn)行急救處理。②在急救中不可濫用強(qiáng)心劑，一般應(yīng)禁用腎上腺素，如受傷者尚有心跳或心律明顯失常。⑥救護(hù)人員切勿用手直接與觸電者接觸，以免發(fā)生觸電。③搶救觸電者離開電源。(1)發(fā)生觸電事故，應(yīng)盡快使觸電者脫離電源[14]。（4）保護(hù)事故現(xiàn)場(chǎng)，保護(hù)發(fā)生事故當(dāng)事人和物的現(xiàn)狀設(shè)備、工具、致害物、傷者及現(xiàn)場(chǎng)工作人員當(dāng)時(shí)所處的狀態(tài)和位置等，必要時(shí)，應(yīng)劃定事故范圍，做出主要標(biāo)記，有條件時(shí)作出拍照，以便為后來的事故原因分析創(chuàng)造條件。項(xiàng)目部應(yīng)有備有工傷急救藥物和敷料，各單位負(fù)責(zé)人應(yīng)有工傷急救意識(shí)，一旦發(fā)生事故，應(yīng)千方百計(jì)組織快速搶救。（2）穿上高反光夾克，設(shè)置危險(xiǎn)警告三角牌警示，提醒其它過路車輛注意避讓；（3）如果是車輛故障，安全地將車移到路邊，打開車輛故障燈，駕駛員在車后最佳位置放置兩個(gè)三角警示牌警示過來車輛前面的危險(xiǎn)， （4）如需要尋求當(dāng)?shù)毓芾頇C(jī)構(gòu)的協(xié)助（Tel:119/120/110/122），告知相應(yīng)電話和傷害類型。如果由于接觸化學(xué)品而發(fā)生任何皮膚變紅或者刺激，立刻進(jìn)行醫(yī)療。在現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)員工應(yīng)知道每處安全淋浴、洗眼站在其工作區(qū)域中的位置，以及醫(yī)療設(shè)施的地點(diǎn)。（3）現(xiàn)場(chǎng)人員因事故或疾病而需要急救時(shí)，應(yīng)采取以下措施a) 一旦施工現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生人員受傷事故，目擊者應(yīng)大聲疾呼“受傷了”，同時(shí)奔赴報(bào)警地點(diǎn)，發(fā)出急救信號(hào)，并通知現(xiàn)場(chǎng)醫(yī)生和隊(duì)經(jīng)理。f) 如果局面未控，按照實(shí)際情況做出決策。b) 按照井控程序關(guān)井或搶裝井口。f) 給滅火器加壓時(shí)不要讓身體任何部位直接位于注入蓋上方和前面位置。c) 隔離所有燃料源或受威脅的設(shè)施。 ⑨一旦現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)硫化氫應(yīng)急，所有人員逆風(fēng)撤離，如遇人員陷入，營(yíng)救是必須佩戴SCBA呼吸器進(jìn)入營(yíng)救。⑤如果工作時(shí)眼睛受到刺激，應(yīng)立即采取下列預(yù)防措施：立刻離開區(qū)域，并逆風(fēng)移動(dòng)；用水徹底沖洗眼睛；如果必須回到位置上，則穿著獨(dú)立呼吸裝置，供氣呼吸裝置或帶有完整的防護(hù)面罩即可。因此，不能依靠嗅覺檢測(cè) H2S。（7）根據(jù)傷情輕重，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)處理后，迅速轉(zhuǎn)送醫(yī)院，途中應(yīng)保暖，注意防止休克，密切觀察受傷者的呼吸、脈搏、血壓及創(chuàng)口等情況，盡量減少路途顛簸。（5）骨折及脫位處理。（3）現(xiàn)場(chǎng)止血。受傷者遭受嚴(yán)重?fù)p傷后，應(yīng)注意是否出現(xiàn)休克，根據(jù)受傷部位和嚴(yán)重程度，估計(jì)到可能出現(xiàn)休克時(shí)，就應(yīng)立即采取各種防治措施，以防休克的發(fā)生。擴(kuò)孔掃孔時(shí)，應(yīng)由熟練工人掌握。起下鉆具時(shí)，嚴(yán)禁使用其它工具代替墊叉，不準(zhǔn)用腳鉤到墊叉。鋼絲繩的安全系數(shù)不得小于5，一個(gè)扭矩內(nèi)的斷絲數(shù)不得超過22個(gè)（如扭擰方向一致，則斷絲數(shù)不得超過11個(gè)）。打皮帶臘時(shí)，禁止戴手套，并在皮帶輸出端進(jìn)行。機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，不得進(jìn)行機(jī)械修理。鉆機(jī)危險(xiǎn)部位應(yīng)設(shè)安全標(biāo)志。機(jī)械傳動(dòng)部分必須設(shè)置牢固的防護(hù)欄桿或防護(hù)罩。雷雨季節(jié)，鉆塔必須安裝避雷針，其高度應(yīng)高出工、接閃器必須采用高壓瓷瓶固定，并與鉆塔絕緣，接地線的材質(zhì)、規(guī)格、形式應(yīng)根據(jù)地基巖性而定，接地極應(yīng)距鉆塔、繃?yán)K3米以外。塔材及附件必須安裝齊全、牢固、不準(zhǔn)以小代大，以劣代優(yōu)。拆卸鉆塔時(shí)，嚴(yán)禁拋擲塔材、工具或其它物件。安全帶不準(zhǔn)系在正在和將要拆卸的塔件上，防止系錯(cuò)而造成事故，并做到高掛低用。但該方法沒有磨銑安全，要慎重使用。當(dāng)事故經(jīng)過“反”的方法將鉆桿全部反出后，可用鉆具套透下部的粗徑鉆具，也可以用小的鉆具在事故鉆具內(nèi)掏心、敲打被卡鉆具后，再用撈管器或絲錐打撈剩余的事故鉆具。利用絲錐、撈管器、鉤子、永久磁鐵、撈矛等各種打撈工具撈取孔內(nèi)事故鉆具。要保持孔內(nèi)清潔，沉渣過多必須清理干凈后方可鉆進(jìn)，以免發(fā)生卡埋鉆事故。鉆進(jìn)中突然進(jìn)尺變慢，應(yīng)判明是變層還是鉆具折斷，如果是后者，要立即起鉆。在易縮徑的巖石中鉆進(jìn)，應(yīng)使用失水量8～10ml/30min的泥漿。這不僅對(duì)煤儲(chǔ)層具有一定的適應(yīng)性，也保護(hù)了煤儲(chǔ)層的滲透性。 鉆柱壓力變化和起下鉆時(shí)引起的壓力激動(dòng)，會(huì)引起井筒附近煤層的變形，從而使煤層裂隙發(fā)生變形，同時(shí)也會(huì)加劇鉆井液的侵人對(duì)儲(chǔ)層造成傷害，降低儲(chǔ)層的滲透率。這些因素引起的儲(chǔ)層傷害，完井后也不可能完全恢復(fù)。 客觀上煤的孔隙度、滲透率隨壓力的增加而降低，同時(shí)煤層裂隙和割理在高圍壓下閉合，并且是不可恢復(fù)的。由于表面張力作用，任何彎液面都存在一個(gè)附加壓力，即毛細(xì)管壓力，如果儲(chǔ)層的能量不足以克服這附加的毛細(xì)管壓力，氣就不能將水段塞驅(qū)開而流向井筒，從而形成水鎖傷害，導(dǎo)致氣層滲透率下降。聚合物類泥漿侵入煤層，會(huì)因高分子聚合物的吸附作用引起粘土絮凝堵塞和羧基水化作用引起粘土膨脹堵塞，從而降低滲透率。二是儲(chǔ)層的堿敏性傷害，堿液進(jìn)入儲(chǔ)層，有利于粘土水化膨脹與分散，還可能與儲(chǔ)層流體中的無機(jī)離子形成鹽垢。鉆井液中的固相顆?？蓙碜糟@井液中的粘土顆粒，也可來自鉆井過程中產(chǎn)生的鉆屑。微粒的運(yùn)移、粘土膨脹是導(dǎo)致地層滲透率低的主要原因。這決定了煤層氣鉆井、完井、儲(chǔ)層保護(hù)及壓裂等技術(shù)的特殊性。同時(shí)應(yīng)控制上提下放鉆具速度(特別是在鉆具接有扶正器的情況)避免因鉆具與井壁摩擦產(chǎn)生較高的溫度不易擴(kuò)散。(4)靜電放電效應(yīng)。因此，井下若存在可燃?xì)怏w混合物并當(dāng)混合溫度達(dá)到可燃臨界溫度時(shí)就會(huì)瞬間發(fā)生井下燃爆，從而引發(fā)井下事故。當(dāng)該濾餅環(huán)發(fā)展到一定程度后，就會(huì)像一個(gè)密封圈一樣圍繞著鉆柱周圍并堵塞環(huán)空氣流循環(huán)通道，從而使煤層氣與空氣聚積在下部 的“密封艙”內(nèi)，在忽略體積、摩爾量影響條件下由等溫方程 (P1T2=P2T1P ) 可知：在該“ 密封艙” 內(nèi)氣體注入壓力不斷升高的同時(shí)，混合氣體溫度也在不斷升高，當(dāng)溫度達(dá)到混合可燃?xì)怏w燃燒、爆炸臨界點(diǎn)之上，從而引發(fā)井下燃燒爆炸。如果有新鮮空氣進(jìn)入，氧氣濃度達(dá)到12％以上，就可能發(fā)生爆炸。所以，在有瓦斯的礦井中作業(yè)，必須嚴(yán)格遵照《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定。但因受瓦斯的濃度、火源的性質(zhì)及混合氣體的壓力等因素影響而變化。 瓦斯爆炸界限并不是固定不變的，它還受溫度、壓力以及煤塵、其它可燃性氣體、惰性氣體的混入等因素的影響。瓦斯爆炸的必要條件有：(1)瓦斯?jié)舛?。?）表層套管絲扣擰緊、電焊牢固表層套管下入時(shí)，需要仔細(xì)檢查套管質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理，套管絲扣要擰緊，必要時(shí)電焊連接牢。具體防治措施為：（1）確定表層套管下入的最佳位置。 在實(shí)際鉆進(jìn)過程中，通過人工堵截等手段不斷減少?gòu)某恋沓剡M(jìn)入孔壁環(huán)狀間隙的原循環(huán)液,不斷增大壓縮空氣的含量，直至為純凈干空氣鉆井液。計(jì)算點(diǎn)深度為737m，井身結(jié)構(gòu)示意圖中的二開套管還沒有下，故取值Hs=271m；f為摩阻系數(shù)，中間參數(shù)，計(jì)算可得；Vtr為巖屑傳輸速度，m/s，中間參數(shù)，計(jì)算可得；為重力加速度， m/s2；π為圓周率，；Db為鉆頭直徑,；Cp環(huán)空巖屑的體積濃度，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，；A為關(guān)鍵點(diǎn)流道橫截面積，由鉆鋌直徑d==；Kt為機(jī)械鉆速，103 m/s；將以上數(shù)據(jù)代入得到：e=103，f=102，Vtr=102 m/s。鉆頭產(chǎn)生的巖屑體積流量可以表示為： (12)環(huán)空過流斷面輸送巖屑的體積流量可以表示為： (13)根據(jù)固體顆粒的物質(zhì)平衡方程： (14)將式(12)和式(13)代人式(14)可得巖屑輸送速度： (15)攜帶固體顆粒所需的氣體速度等于終了沉降速度加上巖屑輸送速度： (16)根據(jù)氣體