提高黄河水上钻探平台搭建工效12.docx
《提高黄河水上钻探平台搭建工效12.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《提高黄河水上钻探平台搭建工效12.docx（18页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
提高黄河水上钻探平台搭建工效12
提高黄河水上钻探平台搭建工效
成果报告
钻探工艺研究QC小组
铁道第三勘察设计院集团有限公司
二O一一年十二月
一、小组概况--------------------------------------------------------------3
二、选题理由--------------------------------------------------------------3
三、现状调查--------------------------------------------------------------4
四、课题目标--------------------------------------------------------------4
五、原因分析--------------------------------------------------------------5
六、要因分析--------------------------------------------------------------7
七、制定对策--------------------------------------------------------------8
八、实施对策--------------------------------------------------------------8
九、目标检查--------------------------------------------------------------12
十、巩固措施--------------------------------------------------------------14
十一、下一步打算-------------------------------------------------------14
提高黄河水上钻探平台搭建工效
QC成果报告
一、小组概况
我小组成立于2007年3月，经过几次调整，现有成员7人，由技术人员、技师队伍组成，接受TQC教育均在48学时以上。
我们先后围绕“提高碎石类土钻进效率”、“提高石英砂岩钻进效率”等课题进行活动，曾先后获天津市、院优秀奖，实现了物质、精神文明双丰收，累计创造经济效益80万元。
本次课题于2011年3月1日注册登记，小组共有成员7人，目前平均年龄40岁，QC小组集体活动6次，时间达48小时（见表一）。
表一、地质二队QC小组人员
小组名称
钻探工艺研究QC小组
课题类型
现场型
注册日期
2011-3-20
注册号
kc11—02
成立时间
2011-1-10
活动时间
2011-3~2011-12
组长
李乃辉
出勤率
95%
序号
姓名
性别
文化程度
小组分工
1
刘冬
29
工程师
组织策划、研究
2
王军
41
工程师
方案研究
3
徐宁
39
工程师
方案研究
4
徐建溥
55
高级技师
方案实验
5
李乃辉
35
助理工程师
资料记录整理
6
丁红卫
45
技师
资料记录整理
7
马洪伟
39
工程师
资料记录整理
二、选题理由
黄河动水流域的水上钻探，由于钻探工作时间长，钻探成本高，已经成为影响钻探工期和进度的短板；我单位在静水流域（沟、渠等工点）的水上钻探已经进行过多次，积累了丰富的拼装水上作业平台经验，并对黄河水位变化、流速、地区风速、风向基本掌握。
为提高黄河动水流域的水上钻探工效，我QC小组选定“提高黄河水上钻探平台搭建工效”这一课题。
三、现状调查
1、黄河概况：
黄河河面宽度大约为200～320米左右，水深一般为2～5米，流速一般为2～4米，河水中随流漂浮有大量的柴草，河水涨落没有规律。
2、平台种类选择：
根据《铁路勘测安全规则》，黄河钻探平台可以选择船拼钻探平台和浮筒扎排钻探平台两种。
两种钻探平台费用对比如右图（搭建平台设备材料均采用租用方式）：
从图中可看出，浮筒扎排钻探平台费用比船拼钻探平台低很多，详细分析数据如下表：
表二、船拼钻探平台与浮筒扎排钻探平台对比表
费用（元）
进度（天）
质量、安全
租赁材料搭建浮筒扎排钻探平台
油桶（80只）
8000
准备材料
1天
平台稳定
★★★
钢管、扣件
3532
搭建平台
3天
安全系数
★★★
木料
4233
锚及锚绳
3328
其它
5230
小计
24323
小计
4天
租赁船只搭建船拼钻探平台
船只2只12t
160000
船只调遣
3天
平台稳定
★★★
锚及锚绳
3200
搭建平台
2天
安全系数
★★★
木料
1210
其它
3143
小计
167553
小计
5天
从上表可以看出，租赁船只搭建船拼钻探平台，费用主要消耗在租赁船只上，经调查，租赁一艘12吨船只每天费用约8000-20000元，船只调遣期间同样计费，从而大大增加了船拼钻探平台的成本。
综上所述，采用浮筒扎排钻探平台可以提高钻探平台搭建工效。
四、课题目标
（1）平台搭建时间5天；
（2）钻探平台搭建费用7万元。
（3）钻探平台安全性满足相关要求。
五、原因分析
为了顺利完成上述目标，根据目前现状经过大家讨论，从人员、机器、工艺、环境、材料五个方面入手，对影响本次钻探质量及效率的各个因素进行分析，详见因果图（图3）。
六、要因分析
我们对末端因素逐条分析，大家一致认为3条是影响本次钻探任务质量和效率的主要直接因素，所以将其确定为要因，详见要因分析论证（表二）。
表三、要因分析论证表
序号
影响因素
分析论证
调查分析
要因
1
钻具、套管不满足要求
钻具不合格会严重影响钻进效率，套管断裂会影响钻孔定位等方面
钻具及套管已经过严格筛选
否
2
交通船质量不过关
影响交通船的运输和使用
租用证件齐全、质量可靠的交通船
否
3
锚及锚绳的选定
水流阻力及风阻力计算确定锚及锚绳的选用
锚及锚绳的选定直接决定平台的稳定及移动定位
是
4
平台的确定
根据浮力计算确定平台，按安全规范，要求不小于3倍安全系数
平台的大小直接决定能否进行钻探
是
5
控制方案不严谨
因控制方案的疏漏，造成不可预知的隐患
现场技术人员及管理人员、专家经过多方论证制定方案
是
6
专人检查未落实
会因操作过程中的疏漏影响整个平台的稳定性
已设专职安检人员现场检查
否
7
材料未经过检查、测试
造成油桶开裂进水，捆绑材料断裂平台分解
租用合格的材料，油桶及关键部位材料均经过测试合格
否
8
未根据水位升降套管
因水位变化造成套管变形或断裂
现场设专人观测水位，并根据水位变化采取相应应对措施
否
9
漂流物未及时清理
迎水面漂流物过多会加大水流的阻力，锚绳上漂流物多会影响锚的作用力
现场已安排专人负责检查迎水面及锚绳上的漂流物并清理
否
10
大风及不良天气作业
会造成平台不稳，发生安全事故
根据气象预报及现场观测，大风及不良天气禁止作业
否
11
操作人员未培训
会影响平台的搭建效果，破坏平台的整体性
现场操作人员均经过严格的培训
否
12
管理人员未培训
现场检查监督力度不够，造成安全隐患
现场所有管理人员均参与控制方案的制定，并组织学习培训
否
13
责任制未落实
操作或检查力度不够，造成安全隐患
已制定所有人员的职责，并落实相关责任制
否
经确认主要原因是：
1.锚及锚绳的选定
2.平台的选定
3.控制方案的制定
七、制定对策
表四、对策表
序
号
主要原因
对策
what
目标
why
具体措施
how
责任人
who
完成地点
where
完成时间
when
1
锚及锚绳的选定
控制平台的稳定
平台稳定并可适当微调位置
选择70公斤以上的四齿尖锚或焊接锚，锚绳长度不少于80米
徐建溥
李乃辉
黄河水上钻探场地
2011.31
2
平台的选定
选择合适的平台
平台稳固可进行钻探
使用油桶拼装成桶排，并将桶排拼装成钻探平台，平台上用原木固定，原木上铺设木板
刘东
王军
黄河水上钻探场地
2010.3.5
3
控制方案的制定
制定严谨的控制方案
预防各种可能发生的意外
制定严谨的钻探平台搭建及移动控制方案并落实到现场管理人员
徐建溥
王军
黄河水上钻探场地
2010.3.8
八：
实施对策
2011年3月，我QC小组于在东乌线黄河水上进行现场浮桶扎排钻探平台搭建。
1.锚及锚绳的选定
（一）锚：
1）、每只铁锚的重量一般不小于70公斤，采用焊接锚。
2）、锚梁直径60～80㎜，长度0.5～0.7米，锚梁不宜过长。
锚齿直径不小于30㎜，长度约0.5～0.7米。
3）、靠近河岸的左前锚、左后锚均采用的是埋设地锚的方法。
（二）锚链及锚绳：
1）、锚链每根长6～10米（锚链的主要作用是增加锚的阻力），锚环钢筋直径16～20㎜。
2）、前主锚、前锚钢丝绳直径14㎜，后锚钢丝绳直径10㎜，长度80～120米。
（三）作用力测试：
现场通过在黄河岸边测试，两个主锚位于孔位右前方45°和左前方45°，法向应力为锚作用力的1.4倍；平台迎水面面积6*0.5=3平方米，按水流3米/秒、3倍安全系数计算，每个主锚拉力不少于19吨，经下锚拉力测试，能满足要求。
2.平台的选定
1）、此平台纵向由15个油桶组成油桶排，上下用铁管、扣件、铅丝绑扎固定。
横向用5组油桶排通过铁管、扣件、铅丝的绑扎固定组建成长9米、宽6米（总面积达54㎡）的油桶筏。
2）、在油桶筏上横向用小头直径不小于16㎜、大头直径不小于20㎜、长度不小于6米的原木再进一步的加固，使水上平台更加牢固、更加抗水流的冲击。
3）、搭建水上钻探平台所用油桶总数为74个（其中一个桶的位置为预留钻孔位置），单桶浮力为180公斤，总浮力为13.32吨。
4）、浮力计算见下表：
表五、浮力计算表
类别
名称
数量
规格
重量（t）
钻探设备
钻机
1部
XY-100
0.5
钻架
1套
0.2
泥浆泵（连体）
1个
0.2
钻杆
100米
4.56公斤∕米
0.46
57㎜锁接头
25对
6.7公斤/对
0.17
岩心管
6米
10.78公斤∕米
0.065
标贯\动探\取土器
1套
0.2
人员
5人
70公斤/人
0.35
平台搭建设备
铁管
350米
3公斤/米
1.05
扣件
200套
0.74公斤/套
0.15
铅丝
100公斤
0.1
其它
100公斤
0.1
合计
3.5
油桶浮力
74个
180公斤/个
13.3
安全系数
13.3/3.5=3.86
3.控制方案的制定
1）、将5组油桶排在水中对齐，每组油桶排之间留0.3～0.5米的间隙，利于水流通过减少钻探平台的阻力。
2）、油桶排上部用12～14根铁管与油桶排上的铁管通过扣件横向固定，油桶排下部横向通过不少于6根，上下两层铁管在油桶排间用8#铅丝绞紧。
3）、钻探平台框架基本形成，总面积约为6×9米、大约54㎡。
4）、为了增加平台的牢固性及刚性在钻探平台上横向铺设6根长6米、大头直径不小于20㎜、小头直径不小于16㎜的原木，采用8#铅丝与油桶排上的铁管固定对钻探平台进一步加固。
5）、为保证钻探人员的安全和便于工作在原木上铺设不小于4.5㎜厚的木板，接口要交错对接，接口处并铁钉固定。
6）、在钻探平台四周设立护栏，每根立柱的间距不大于2米，横杆为上下两层上层横杆高度不低于1.2米，护栏必须与平台固定、牢靠结实。
7）、设备安装及钻具摆放必须保持平稳，暂时不用的钻具摆放在岸上，随用随取，尽量减少钻探平台的承重。
（二）钻机安装及钻具的摆放
1）、搭建平台时预先在平台横向的中间、纵向的三分之一处留出孔口位置，便于安装钻机。
2）、平台搭建完成后，进行钻机的安装工作，将钻机的底梁与平台的横梁连接在一起，必须做到牢固结实，不能晃动、移位。
3）、必须用的钻具应均匀的摆放在平台上，尽量保持水上平台承重均匀，暂时不用的或不常用的钻具等物品可以暂时存放在岸上，钻出的岩心随时上岸，随用随取尽量减少水上平台的负重。
（三）抛锚定位
1）、根据钻孔的位置在左前方45°的河岸上，挖一个横向的长2米、宽1米、深1.5米的坑，将100米长、粗14㎜的钢丝绳固定在直径200㎜的圆木中部缠绕两圈后，用钢丝绳卡子卡死，埋于坑中，作为地锚。
2）、钢丝绳的另一头固定在水上平台的前横梁的左头，再松开系在平台后面的绳索。
3）、使用交通船将前主锚抛向钻孔上游大约80～120米处，另一头固定在平台前横梁的中部.
4）、用交通船将右前锚抛在钻孔右前方45°大约80～120米处，另一头固定在平台前横梁的右头.
5）、后左锚采用与前左锚基本相同的方法埋在河岸上，另一头固定在平台后横梁的左部.
6）、调整左前锚、前锚、右前锚、右后锚的锚绳，利用河两岸的控制点，将平台大致定位在钻孔处，然后抛下右后锚，通过调整锚绳的长度对水上平台进行进一步的调整。
7）、每根锚绳在靠近水上平台处各加装两个紧线器，用于调整锚绳控制水上平台位置。
8）、在初步定位的基础上，使用RTK定位仪进行精确定位，通过对锚绳的调整使水上平台微移，使钻孔位置误差精确到0.1～0.2米。
九、目标检查
1.对应目标值检查：
（1）.预期目标5天，实际使用时间4天，比预期目标节省时间达20%。
（2）.预计费用7万元，实际花费4万元（附：
钻井平台制作材料清单），相比预期目标节省42.9%。
（3）.安全性检算：
A、浮力：
油桶浮力13.3t/平台重3.5t=3.86>3满足浮力要求
B、迎水面阻力：
锚绳拉力20t*1.414/（6m*0.5m*3m/s）=3.142>3满足阻力要求
表六、钻井平台制作材料清单
序号
名称
规格
数量
单价
小计（元）
材料处理价（元）
实际发生费用（元）
备注
1
油桶
200升
78个
100元
7800
2400
4400
2
钢管
1.5寸
490米
一天1.5角/米
2205
2205
30天
3
扣件
335个
一天1.2角/个
1206
1206
30天
4
钢丝绳
9毫米
615米
5元
3075
3075
用于后锚
14毫米
300米
8.6元
2680
2680
用于前锚
5
救生衣
特大号
30件
40元
600
600
6
下水裤
2条
130元
260
260
7
安全带
4条
45元
180
180
8
救生圈
50mm
4个
200元
800
800
9
铁丝
8号～
23件
45元
1035
1035
10号
4件
90元
360
360
10
木料
4.5×30×500cm厚木板
18900
16400
2500
旧木方条
500
500
8cm×30cm×4.5m
600
600
钻机上下筏子
运费及警示牌
650
650
11
圆木
16cm-30cm
7根
580元
4060
600
3460
12
锚
60kg
4个
610元
2440
1500
940
13
锚链
14mm
100KG
4元
400
400
14
锚链加工费
400
400
50cm一段，接成5-10m
15
花栏（紧固器）
24mm
10
30元
300
300
紧绳用
16
水泥
425型
4包
20元
80
80
地锚
17
麻绳
24mm型
100kg
16元
1600
1600
18
绷绳桩
32mm型×2.5m
5
860
860
合计
39977
2.通过本次黄河水上钻探，为以后动水流水上钻探提供了良好的经验和依据，今后遇到动水流钻探，可以参照本次水上钻探的经验方法进行搭建平台钻探。
十、巩固措施
此平台搭建成功后，我们立即开展了本工点的另外一个墩台的水上钻探平台搭建，取得很好的效果。
1、总结和完善了施工流程，实现了标准化作业，并编制了作业指导书。
2、制定岗位责任目标，明确岗位职责，各司其责。
3、专职技术及管理人员跟踪检查，及时反馈质量信息，随时处理存在问题和缺陷。
十一、下一步打算
经过这次QC小组活动，使小组成员更加深入全面的掌握了水上平台的搭建过程和方法。
我们小组将尽快使成果在本单位范围内推广,使其整体效益得到进一步提高。
我们QC小组下一步打算把“如何提高碎石类土钻探效率”做为我们下一个课题，为勘察分院的发展壮大不懈努力。
本次成果发布完毕
升级会员 