旋噴鉆機在施工過程中面臨高壓流體、機械運轉、復雜地質條件等多重風險,保障安全作業需從設備本質安全、操作規范、環境監控、應急管理四方面入手。以下是具體措施:
一、設備本質安全設計
高壓系統防護
壓力控制:采用雙回路壓力傳感器實時監測高壓泵壓力,設置超壓自動停機保護(如壓力超過35MPa時自動切斷動力)。
防噴濺設計:在高壓噴嘴處設置防濺罩,防止漿液飛濺傷人;噴嘴采用耐磨合金材質,減少故障概率。
機械結構安全
鉆桿防脫設計:采用螺紋連接+液壓鎖緊雙重保險,避免鉆桿脫落;設置鉆桿扭矩監測系統,扭矩超限時自動報警。
旋轉部件防護:旋轉鉆頭、動力頭等部位加裝防護罩,防止人員誤觸。
電氣安全
漏電保護:配電箱配置漏電斷路器,漏電電流超過30mA時0.1秒內切斷電源。
接地保護:設備金屬外殼可靠接地,接地電阻≤4Ω。
二、標準化操作流程
崗前培訓
操作人員需通過專業培訓,掌握設備原理、操作規程及應急處置方法。
示例:某工程要求操作手連續3次模擬操作考核通過后方可上崗。
作業前檢查
設備檢查:每日開工前檢查液壓油位、高壓泵密封性、鉆桿連接等12項關鍵項目。
環境檢查:確認地下管線位置,設置警示標識,避免破壞地下設施。
參數控制
壓力控制:根據地層條件調整噴射壓力(如軟土層≤20MPa,硬巖層≤35MPa)。
轉速控制:動力頭轉速控制在10-30r/min,防止鉆桿斷裂。
三、環境風險防控
地質風險評估
施工前進行地質勘探,識別地下空洞、斷層等風險區域,制定專項施工方案。
示例:某工程在流沙層施工時,采用分段注漿加固后再進行旋噴作業。
周邊環境監測
沉降監測:在施工影響范圍內設置沉降觀測點,沉降速率超過2mm/d時暫停施工。
振動監測:采用振動傳感器監測施工振動對周邊建筑物的影響,振動速度≤1.5cm/s。
天氣預警
遇到6級以上大風、暴雨等惡劣天氣時,立即停止作業并撤離人員。

四、應急管理與處置
應急預案
制定高壓管路爆裂、鉆桿斷裂、人員受傷等突發事件的應急預案,明確處置流程和責任人。
示例:某項目配備應急搶險隊,24小時待命。
應急物資
配備滅火器、急救箱、高壓堵漏器材等應急物資,定期檢查更新。
關鍵物資:高壓快速接頭(用于管路爆裂時快速封堵)、液壓千斤頂(用于鉆桿卡鉆時救援)。
應急演練
每季度組織1次應急演練,提高人員應急處置能力。
五、典型事故案例與預防
| 事故類型 | 原因 | 預防措施 |
|--||--|
| 高壓管路爆裂 | 管路老化、超壓 | 定期更換高壓膠管,設置壓力傳感器 |
| 鉆桿斷裂 | 扭矩超限、疲勞損傷 | 安裝扭矩監測系統,定期探傷檢測 |
| 人員觸電 | 漏電、違規操作 | 配電箱加鎖管理,操作人員持證上崗 |
| 地下管線破壞 | 勘探不足、標識不清 | 施工前進行管線探測,設置明顯警示標識 |

六、安全管理體系
雙重預防機制
建立風險分級管控和隱患排查治理雙重預防機制,定期開展安全風險評估。
安全績效考核
將安全指標納入績效考核,實行“一票否決制”。
信息化管理
采用物聯網技術實時監控設備運行狀態,異常數據自動推送至管理人員手機。
七、總結
旋噴鉆機安全作業需通過技術保障、規范操作、環境防控、應急響應四維協同,實現從設備本質安全到人員行為安全的閉環管理。建議企業建立“安全風險清單”,針對不同風險等級制定分級管控措施,并定期開展安全審計,確保安全管理體系有效運行。