旋喷钻机在施工过程中面临高压流体、机械运转、复杂地质条件等多重风险,保障安全作业需从设备本质安全、操作规范、环境监控、应急管理四方面入手。以下是具体措施:
一、设备本质安全设计
高压系统防护
压力控制:采用双回路压力传感器实时监测高压泵压力,设置超压自动停机保护(如压力超过35MPa时自动切断动力)。
防喷溅设计:在高压喷嘴处设置防溅罩,防止浆液飞溅伤人;喷嘴采用耐磨合金材质,减少故障概率。
机械结构安全
钻杆防脱设计:采用螺纹连接+液压锁紧双重保险,避免钻杆脱落;设置钻杆扭矩监测系统,扭矩超限时自动报警。
旋转部件防护:旋转钻头、动力头等部位加装防护罩,防止人员误触。
电气安全
漏电保护:配电箱配置漏电断路器,漏电电流超过30mA时0.1秒内切断电源。
接地保护:设备金属外壳可靠接地,接地电阻≤4Ω。
二、标准化操作流程
岗前培训
操作人员需通过专业培训,掌握设备原理、操作规程及应急处置方法。
示例:某工程要求操作手连续3次模拟操作考核通过后方可上岗。
作业前检查
设备检查:每日开工前检查液压油位、高压泵密封性、钻杆连接等12项关键项目。
环境检查:确认地下管线位置,设置警示标识,避免破坏地下设施。
参数控制
压力控制:根据地层条件调整喷射压力(如软土层≤20MPa,硬岩层≤35MPa)。
转速控制:动力头转速控制在10-30r/min,防止钻杆断裂。
三、环境风险防控
地质风险评估
施工前进行地质勘探,识别地下空洞、断层等风险区域,制定专项施工方案。
示例:某工程在流沙层施工时,采用分段注浆加固后再进行旋喷作业。
周边环境监测
沉降监测:在施工影响范围内设置沉降观测点,沉降速率超过2mm/d时暂停施工。
振动监测:采用振动传感器监测施工振动对周边建筑物的影响,振动速度≤1.5cm/s。
天气预警
遇到6级以上大风、暴雨等恶劣天气时,立即停止作业并撤离人员。

四、应急管理与处置
应急预案
制定高压管路爆裂、钻杆断裂、人员受伤等突发事件的应急预案,明确处置流程和责任人。
示例:某项目配备应急抢险队,24小时待命。
应急物资
配备灭火器、急救箱、高压堵漏器材等应急物资,定期检查更新。
关键物资:高压快速接头(用于管路爆裂时快速封堵)、液压千斤顶(用于钻杆卡钻时救援)。
应急演练
每季度组织1次应急演练,提高人员应急处置能力。
五、典型事故案例与预防
| 事故类型 | 原因 | 预防措施 |
|--||--|
| 高压管路爆裂 | 管路老化、超压 | 定期更换高压胶管,设置压力传感器 |
| 钻杆断裂 | 扭矩超限、疲劳损伤 | 安装扭矩监测系统,定期探伤检测 |
| 人员触电 | 漏电、违规操作 | 配电箱加锁管理,操作人员持证上岗 |
| 地下管线破坏 | 勘探不足、标识不清 | 施工前进行管线探测,设置明显警示标识 |

六、安全管理体系
双重预防机制
建立风险分级管控和隐患排查治理双重预防机制,定期开展安全风险评估。
安全绩效考核
将安全指标纳入绩效考核,实行“一票否决制”。
信息化管理
采用物联网技术实时监控设备运行状态,异常数据自动推送至管理人员手机。
七、总结
旋喷钻机安全作业需通过技术保障、规范操作、环境防控、应急响应四维协同,实现从设备本质安全到人员行为安全的闭环管理。建议企业建立“安全风险清单”,针对不同风险等级制定分级管控措施,并定期开展安全审计,确保安全管理体系有效运行。