钻孔灌注桩成孔中钻头改进与应用成果

本文结合施工实例,简要介绍适合粘土层钻进用刮刀钻头的主要结构特征和粘土层钻进操作注意事项;桩孔跑斜的主要原因及不同类型导正钻头防斜治斜效果的比较;改进刮刀钻头结构和运用分级钻进方法,提高大直径中硬岩成孔效率等三个方面的经验体会.     

泥湾门大桥浅海大直径嵌岩桩施工技术

介绍了在浅海施工直径２．２０ｍ嵌岩桩的技术问题。包括平台的搭设，用刮刀钻头与牙轮钻头钻进克取硬岩一次成孔工艺，利用冲洗液平衡原理处理浅海钻进护简断裂的成孔方法，改进浇灌清孔流程，保证浇灌质量。     

矿山灾害应急救援通道快速安全构建技术与装备

为解决矿山灾害救援通道快速、安全构建钻进技术难题,突破国产装备研制瓶颈,研究复杂地层快速破岩成孔机理及复杂地层快速、精准钻进技术,开发高频冲击条件下钻进信息传输技术,形成地面小直径生命保障孔快速钻进及精准定向技术;开发大直径组合动力反循环钻进高效破岩排渣及安全透巷技术,形成地面大直径救援井高效、精准、安全钻进技术;研究车载钻机控制理论,研制救援车载钻机,钻机最大转矩50 000 N·m,最大提升力1 200 kN,研制安全快速提升装备。通过小直径生命保障孔快速精准钻进技术研究-大直径救援井高效安全钻进技术及装备开发-地面提升救援技术装备研发,形成地面救援通道构建及救援提升技术与装备集成,为矿山灾害应急救援提供技术与装备支撑。     

煤层顶板硬岩大直径定向钻孔施工关键技术

根据顶板高位定向钻孔快速钻进成孔与工作面卸压瓦斯高效抽采治理需要，针对现有螺杆马达定向钻进技术与分级扩孔方法存在的问题，开展了顶板硬岩定向钻进与大直径扩孔钻进关键技术研究，开发了冲击回转定向钻进技术、扭冲回转定向钻进技术、扭冲旋转扩孔技术以及双级双速扩孔技术等钻孔提速新技术，研制了冲击螺杆马达、矿用小直径扭力冲击器、双级双速螺杆马达、组合式扩孔钻头等配套钻具。综合试验结果表明，硬岩定向钻孔平均机械钻进效率达到8.34 m/h，最高达到13.6 m/h，较常规螺杆马达定向钻进技术提升20%~30%；硬岩大直径扩孔终孔直径达到200 mm，机械钻进效率平均达到5.6 m/h以上，最高达到10.5 m/h。该技术提升了顶板硬岩定向钻进效率与大直径扩孔钻进效率，缩短了顶板高位定向钻孔的综合施工周期，为大直径高位定向长钻孔快速成孔与高效抽采治理回采工作面卸压瓦斯提供了可靠的技术手段。     

中国地质调查局勘探技术研究所 地质矿产廊坊聚力岩土工程科技开发公司

<正>销售热线电话:4000 989 518高新技术企业实力钜献ISO9001:2008国际认证大口径潜孔锤反循环钻进在硬至坚硬地层中进行大口径钻进,采用传统工艺,由于受碎岩机理及返渣问题所限,存在钻进效率低下的问题,勘探所钻头中心研制成功的大口径反循环潜孔锤钻进技术有效解决了此类工程的钻进问题,该技术可与各型钻机配套使用。与动力头及转盘钻机配套使用,用于深孔、大直径煤矿送料孔及救援孔钻进煤矿钻进大口径孔,最大的要求就是钻进效率高、辅助时间短,尤其是救援孔,效率就是生命,采用潜孔锤反循环钻进,可以产生较大的冲击功,其反循环钻进工艺返渣效果好,减少了岩渣的重复破碎,大幅度提高钻进效率。     

PZX型牙轮钻头在嵌岩钻孔灌注桩中的应用

嵌岩钻孔灌注桩因其承载力大、抗震性能好、单桩沉降小而在近年来的高层建筑深基础中得到越来越广泛的应用。由于作桩端持力层的中－微风化基岩硬度高，钻进效率低，经济效益不好。因此，如何在现有的设备条件下以较低成本的钻头提高嵌岩钻孔灌注桩的钻进成孔效率是目前钻...     

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新安煤田硬岩高效成孔工艺技术研究

针对新安煤田普遍存在4 m的硅质泥岩导致施工钻孔时难度高、效率低等问题,以新义矿11090轨道顺槽底板巷为试验点,结合试验点地质特点和现有硬岩高效钻进技术,选择合适的现场试验设备及钻孔参数。通过试验,得出大扭矩钻机高强钻头钻进效率和不同钻具组合下的最优工艺参数,总结出一套适合新安煤田硅质泥岩高效成孔的钻进工艺技术。     

大直径嵌岩斜桩冲击钻头冲击齿破岩数值模拟研究

大直径嵌岩斜桩的冲击成孔过程非常复杂,常规冲击钻头在钻进过程中存在效率低、磨损快、使用寿命低和成孔质量不高等问题,而钻头底部的冲击齿的类型和排布方式是解决这些问题的关键因素之一。基于此,本文采用数值模拟的方法,利用ANSYS LS?DYNA软件分析了三角棱柱齿、楔形齿和双锥形齿等3种冲击齿在不同冲程条件下冲击破坏不同抗拉强度砂岩的过程。研究结果表明,在岩石强度较低时,可以优先选择楔形齿,而受施工条件限制需要在低冲程条件下钻进较高强度岩石时,可优先采用三角棱柱齿。研究成果可为大直径嵌岩斜桩的冲击成孔施工选择钻头冲击齿提供一定的理论依据。     

多工艺钻进技术在塔山煤矿瓦斯抽采钻孔中的应用

大同煤矿集团公司塔山煤矿4号瓦斯抽排孔终孔口径为1200 mm,孔深423.66 m,孔底位移≯2 m。孔径大、钻孔深、精度高是本工程的主要难点。钻进施工中采用了气动潜孔锤、双壁钻杆气举反循环及组合牙轮多级扩孔等多种工艺,提高了钻进效率,保证了孔身质量,取得了良好的经济效益和社会效益。     

复杂松软煤层中风压钻进工艺技术

针对在祁南煤矿松软煤层中施工顺煤层瓦斯抽放钻孔较难的现状,采用ZDY-3200L型钻机等配套设备进行了中风压钻进工艺技术试验,并配套使用了自制的孔口除尘、瓦斯、集渣一体化装置,采用上述措施后,施工钻孔的平均孔深达到了127.9m,瓦斯抽放体积分数达到了30%～40%,并有效解决了钻进中的粉尘问题。     

瓦斯抽采钻孔水射流协同修护技术研究与应用

瓦斯抽采钻孔普遍存在因变形、煤渣积聚及塌孔等导致钻孔堵塞和抽采效果差的问题。通过分析钻孔塌堵失稳机制,得出煤岩体性质、地质构造及多应力耦合条件是造成钻孔失稳的主要因素,进而推断相应堵孔段情形。利用高压水射流解堵作用,提出了水射流疏通-筛管护孔协同修护技术,并研制出轻型气动钻孔修复装备。应用结果表明,该协同修护技术能有效解决瓦斯抽采钻孔塌堵后无法有效抽采的技术难题,试验钻孔修护深度达到50 m,修护完成后单孔抽采瓦斯浓度和瓦斯纯流量比修复前提高0.57~3.67倍和0.99~5.15倍,抽采效果大幅改善,实现了塌堵钻孔的快速便捷修复进而确保了瓦斯流动通道的畅通。     

煤层钻孔风力排渣模拟实验研究

基于两相流的有关原理对煤层钻孔风力排渣进行了研究，结合现场情况，建立了煤层钻孔风力排渣实验装置，对风力排渣进行模拟实验．测定了排渣系统中各段的压力损失，分析了各段压力损失的比重，研究了风量、风速、钻屑运动速度、固气比和压力损失等之间的内在规律．结合理论分析得出了最小排渣风速公式，该公式反应了煤层瓦斯突出钻屑量指标、钻孔直径、钻杆直径、钻进速度等参数对排渣过程的影响．实验得出的结论为现场选择设备型号提供了理论依据．     

多工艺空气钻进技术及其新进展

多工艺空气钻进技术具有很多优点,多年来除在水井、地热井广泛应用外,现煤矿瓦斯排放井、煤层气井、油气田井、太阳能井及各种大口径工程施工孔也已成为应用的热点。实践已充分证明,气动潜孔锤钻进技术,气举反循环钻进技术最受青睐。介绍了气动潜孔锤和气举反循环钻进技术的发展概况、工作原理、操作要点及应用的注意事项等。     

深部高应力岩巷快速钻爆施工技术

在新汶矿区地应力测试结果的基础上,分析了深部高应力岩巷快速钻爆施工的难点。基于现代爆破理论、断裂力学、岩体力学,通过实施技术创新,采用CMJ17A全液压凿岩钻车代替传统风钻,提出新型岩石定向断裂控制爆破技术、双空孔楔形-筒形复式掏槽技术,形成了一套深部高应力坚硬围岩巷道快速钻爆新技术。工程实践应用表明,该套快速钻爆新技术,可大大减少钻孔数量以及支护和爆破材料消耗,提高炮眼利用率,改善巷道成形效果和围岩稳定性,提高循环进尺和掘进效率,实现平均月进尺122 m,最高月进尺155 m,达到了深部高应力岩巷“长进尺、高效率、弱扰动、少欠挖、小超挖”的快速钻爆施工目的。     

山地丘陵地区地震勘探轻便铝合金钻机及配套机具的研究与开发

首先分析了我国山地丘陵地区地震勘探钻孔技术的现状和存在的问题,针对目前的问题,研究适合我国国情的可用于土层、岩层、土岩混合地层钻进用的多功能轻便铝合金钻机,及配套用的铝合金钻杆、螺杆式泥浆泵、螺杆式空压机,研制开发出国内外直径最小耗风量最低的气动潜孔锤,该技术已成功用于生产.     

煤矿井下梳状定向孔钻进技术研究与实践

针对现有松软煤层瓦斯抽采孔成孔性差、抽采距离短、抽采区域小等难题,采用梳状定向孔方法在松软煤层顶底板岩层施工长距离梳状钻孔,实现对松软煤层瓦斯远距离与区域抽采。根据梳状孔在松软煤层施工特点,合理选择梳状孔布孔形式,分析出在松软煤层顶底板岩层中施工梳状定向孔面临开分支、降低钻具摩擦阻力等技术难点。现场试验表明：采用控时连续滑钻实现梳状孔在岩层开分支,通过优化钻孔设计与高精度控制钻孔轨迹可有效降低钻具摩擦阻力,提高梳状孔施工安全性,可满足最大孔深大于500 m和岩层开分支施工要求。     

长白矿区复杂地层多金属矿深孔施工技术

长白多金属矿区地层复杂,深孔钻探难度极大,采用先进的钻孔结构以及采用绳索取心钻进,利用同径绳索取心钻杆做技术套管,同时选用PAB高性能无固相冲洗液和选择高端广谱钻头的钻探技术,成功完成了一个孔深1505.88 m的钻孔,创造了吉林省地矿局钻探深孔记录。着重介绍了该孔钻探施工技术措施。     

Promising Pneumatic Punchers for Borehole Drilling

The state of borehole drilling by downhole pneumatic punchers and their potential use in open and underground mining as well as in exploration for reliable samplign are analyzed. Performance specification is presented for the new-generation pneumatic punchers equipped with a pin tool, effectively operating at a compressed-air pressure of 0.5...0.7 MPa, and with an additional extended exhaust from the power stroke chamber during working cycle. __________ Translated from Fiziko-Tekhnicheskie Problemy Razrabotki Poleznykh Iskopaemykh, No. 2, pp. 74–78, March–April, 2005.