四翼弧角形PDC钻头在煤矿穿层钻孔中的应用

穿层钻孔是煤矿邻近层瓦斯预抽和采空区瓦斯治理的常用手段。针对在软硬互层及硬地层穿层钻孔施工中现用三翼内凹钻头存在寿命短、钻进效率低的问题,研制了四翼弧角形PDC钻头。采用内锥线与抛物线结合的流线形布齿方式,增加了切削齿密度,实现了多轨道分层错峰碎岩;优化钻头切削倾角与侧转角,增大了切削自由面。对2种钻头进行了现场对比试验,结果表明,在穿层孔钻进中四翼弧角形钻头钻进稳定,寿命提高3.74倍,钻进效率提高33%,各切削齿均匀同步磨损,钻头失效形式优于三翼内凹钻头。     

中风压空气钻进在松软煤层的应用

在煤矿井下的松软突出煤层的沿煤层瓦斯抽采(放)钻孔的施工中,中风压空气钻进是较为理想的工艺方法.通过介绍中风压钻进存在问题及解决方案,说明了中风压钻进是一种值得推广的松软突出煤层沿煤层瓦斯抽采(放)孔施工工艺.     

煤矿井下大直径定向钻进技术在水力压裂中的应用

为了解决碎软、低透气性煤层水力压裂非定向顺层钻孔成孔率低、成孔后易塌孔导致钻孔堵塞和非定向穿层钻孔有效孔段短的问题,提出了将煤矿井下底板穿层梳状定向钻进技术与水力射流冲孔技术相结合的增透方案,形成一套适应煤矿井下水力压裂的大直径定向钻进技术。现场应用结果表明：该技术既解决了成孔率低和成孔后塌孔导致的钻孔堵塞的问题,又解决了钻孔有效距离短、压裂后影响范围小造成的瓦斯抽采效果差问题|抽采最大浓度平均为5.22%,抽采流量平均为4.60m3/min,日均瓦斯抽采量平均值334.81m3/d,与普通穿层钻孔抽采数据对比,压裂增透后钻孔瓦斯抽采流量提高约5.23倍。对该矿区碎软煤层条件下的瓦斯强化抽采具有较强的指导意义。     

煤矿井下大直径定向钻进技术在水力压裂中的应用

为了解决碎软、低透气性煤层水力压裂非定向顺层钻孔成孔率低、成孔后易塌孔导致钻孔堵塞和非定向穿层钻孔有效孔段短的问题，提出了将煤矿井下底板穿层梳状定向钻进技术与水力射流冲孔技术相结合的增透方案，形成一套适应煤矿井下水力压裂的大直径定向钻进技术。现场应用结果表明：该技术既解决了成孔率低和成孔后塌孔导致的钻孔堵塞的问题，又解决了钻孔有效距离短、压裂后影响范围小造成的瓦斯抽采效果差问题|抽采最大浓度平均为5.22%，抽采流量平均为4.60m3/min，日均瓦斯抽采量平均值334.81m3/d，与普通穿层钻孔抽采数据对比，压裂增透后钻孔瓦斯抽采流量提高约5.23倍。对该矿区碎软煤层条件下的瓦斯强化抽采具有较强的指导意义。     

我国煤矿井下瓦斯抽放钻孔施工装备与技术

在回顾我国煤矿井下瓦斯抽放钻孔施工技术发展的基础上,总结了现阶段煤矿井下瓦斯抽放钻孔施工装备的现状及适用条件,分别介绍了各种钻孔施工技术的原理、技术特点及应用情况,分析总结了我国煤矿井下瓦斯抽放钻孔施工装备和技术发展所面临的问题是如何实现水平长钻孔的准确定向,进一步延长钻孔的有效抽放段距离和有效抽采时间;如何提高松软突出煤层钻孔深度和有效成孔率,并提出未来发展趋势是履带一体化和随钻测量定向钻进技术和装备;松软突出煤层的瓦斯抽采关键技术及其装备;研制开发安全、可靠、有效的远程控制钻机及绿色产品设计思想.     

ZDY4000S全液压坑道钻机在煤矿高位钻孔中的应用技术研究

淮北矿区松软低透气性煤层瓦斯抽采孔施工困难。海孜矿采用ZDY4000S钻机施工高位钻孔替代高抽巷进行瓦斯抽采;桃园矿采用定向钻进技术施工顶板穿层高位钻孔治理工作面上隅角瓦斯超限。2种施工技术及方法取得了很好的试验效果,并在淮北矿区进行了进一步的推广应用。     

松软突出煤层穿层洞穴完井钻孔瓦斯抽采实践

基于地面煤层气井裸眼洞穴完井的抽采实践经验,探讨了煤矿井下穿层洞穴完井钻孔煤层瓦斯抽采增产机理,分析了松软突出煤层穿层钻孔的造穴工艺技术和注意事项,并在呼鲁斯太矿区进行了现场试验考察。试验结果表明,穿层洞穴完井钻孔在扩大抽采钻孔影响范围、提高瓦斯抽采量和延长钻孔有效抽采时间等方面具有优势。在200d的抽采时间内,穿层洞穴完井钻孔的瓦斯抽采量为穿层钻孔的6．6倍;抽采200d后,穿层洞穴完井钻孔的瓦斯抽采量为61．6m^3／d,而穿层钻孔的瓦斯抽采量为3．68m^3／d。     

开闭式反循环钻头的结构设计与工作原理

由于煤层松软和破碎的缘故,松软突出煤层瓦斯抽放孔易垮塌,将导致钻孔成孔率低,瓦斯抽放通道易堵塞,影响了瓦斯抽采效率。为解决这些问题,设计了开闭式反循环钻头,并对其结构特点和工作原理进行分析。这种钻头结合了全程筛管下放和反循环钻进2种工艺的优势。通过降低对孔壁的二次破坏,提高了钻孔成孔率和成孔深度;通过全孔段下放筛管,防止孔壁垮塌堵塞瓦斯通道,提高了瓦斯抽放孔的利用率。介绍了该新型钻头的结构设计、工作原理和应用情况。     

松软突出煤层复合排渣钻孔技术及应用

<正>煤矿井下如果施工条件允许,钻孔抽采瓦斯一直是预抽放瓦斯首选的施工方法。但对于松软突出煤层和地应力高的区域,钻孔过程中很容易发生孔壁局部坍塌,导致喷孔、垮孔、卡钻等事故,钻孔成孔率低、成孔深度浅。如何提高松软突出煤层的钻孔深度和成孔率,提高瓦斯的抽采效率、降低煤与瓦斯突出危险,是松软突出煤层瓦斯治理的重要问题。     

松软煤层瓦斯抽采长钻孔泡沫钻进工艺

在松软煤层中施工顺层瓦斯抽采长钻孔是煤矿井下钻探领域的一大难题,已尝试应用了多种钻进工艺方法,虽取得了一定成效,但在一定程度上仍存在成孔深度浅、成孔率低等问题,不能完全满足瓦斯高效抽采的需要。在中风压空气钻进技术的基础上开发了井下泡沫钻进工艺,研制了配套泡沫灌注系统,发展了中风压空气-稳定泡沫复合钻进技术。现场工业性试验取得了良好效果:成孔深度显著提高,钻进过程中泡沫介质排渣顺畅,钻具回转、起拔压力低、孔口无粉尘,由于这些明显的技术优势,井下泡沫钻进与中风压空气-稳定泡沫复合钻进工艺技术在松软煤层顺层钻孔施工中具有广阔的应用前景。     

煤矿区钻探技术装备新进展与展望

我国煤层气资源非常丰富。在煤矿区,煤层气(瓦斯)开发具有增加洁净能源供给、提高煤矿安全生产保障能力、减少温室气体排放等多重效益。地面钻井开发与井下钻孔抽采是煤矿区煤层气(瓦斯)开发的基本途径,同时也是煤矿区应急救援的主要手段。本文介绍了煤矿区地面煤层气开发新技术装备,大直径钻孔施工技术与装备及井下中硬、松软煤层和岩层瓦斯抽采钻孔成孔技术与装备。在此基础上分析了在新形势下煤矿区煤层气(瓦斯)抽采钻孔成孔技术和装备发展需求,为我国煤矿区煤层气(瓦斯)钻孔成孔提供借鉴。     

榆横矿区赵石畔井田勘探钻探施工技术

榆横矿区赵石畔井田勘探中探索和总结钻探工艺,选择合理的设备和机具,使用适合的泥浆体系,特别是肋骨钻头和卡断器配合长岩心管钻具使用,大幅度提高了钻探效率,减少孔内事故,保证施工质量,该工艺对该地区钻探施工有重要意义。     

煤巷超前钻孔综合防突技术在高河煤矿的应用

超前钻孔是煤矿使用最广泛的一种防突措施。文章阐述了高河煤矿在煤巷掘进期间,采用本煤层打超前钻孔综合防突技术来解决瓦斯问题,通过实例分析,说明了超前钻孔综合防突技术对该矿的安全高效生产起到了关键的作用,同时也为高突矿井的煤巷掘进提供了一定的借鉴作用。     

松软低透煤层随钻水力冲孔钻具研制与应用

针对现有水力冲孔钻具在松软低透煤层造穴施工中存在需2次下钻、劳动强度大、施工效率低、钻杆密封性不好等问题,研制了随钻型水力冲孔钻具,实现了只需下入一趟钻便可同时完成正常钻进和冲孔作业,并在晋煤集团赵庄矿、淮南矿业丁集矿及阳煤集团新元矿开展了现场试验。试验结果表明:研制的随钻型水力冲孔钻具结构设计合理,压力转换机构工作可靠,密封性能良好,耐压能够达到30 MPa;与常规水力工艺相比,该技术能够减少辅助作业时间,有效降低了工人劳动强度,对松软低透煤层卸压增透作用显著,有效提高了瓦斯抽采效果,具有较高的推广应用价值。     

煤矿区煤层气三区联动立体抽采理论与模式

为了实现煤矿区煤炭与煤层气2种资源的安全高效协调开发,基于煤炭开发时空接替规律,将煤矿区划分为规划区、准备区、生产区3个区间,分别采用地面钻井排采、地面与井下联合抽采以及本煤层钻孔抽采等不同的瓦斯抽采技术以保证煤炭安全高效生产。根据煤矿安全生产容许最高瓦斯含量数学模型、煤层瓦斯压力数值模拟模型和煤层气立体抽采优化专家系统,创立了三区联动的区域递进式立体抽采模式（晋城模式）,提高了煤炭资源采出率,实现了煤矿瓦斯井下抽采和地面原位抽采2个独立产业模式的有效衔接,解决了煤层气开发与煤炭开采的时空矛盾。     

煤层动压注水技术在高瓦斯掘进工作面的应用

煤层动压注水就是沿着工作面前方的煤壁,每隔一定的孔距,用煤电钻打眼,然后再用高压橡胶快速封孔器封孔后进行高压注水,将煤壁附近卸压带内的瓦斯挤出,减少落煤时的瓦斯涌出量,从而解决进尺瓦斯超限问题,同时可以起到降尘的作用,为煤矿的安全生产提供安全保障和技术支撑,并取得明显的安全经济效益。     

新型煤层瓦斯含量测定法在丰城矿区建新煤矿的应用

在收集建新矿煤层瓦斯抽放资料的基础上,采用新型快速准确测定法测定煤层瓦斯含量。该方法可在8h内完成全部测定过程,准确性高,适用于预测高瓦斯高突出矿井煤层瓦斯含量的测定,为煤矿安全、高效生产提供理论指导和技术服务。     

赤峪煤矿2~#煤层超前钻孔有效影响半径测定

为降低赤峪煤矿2#煤层瓦斯危害,有效排放局部地点的瓦斯,采用钻孔瓦斯流量法对2#煤层超前钻孔有效影响半径进行测定,并同时采用突出指标法对测定结果进行最终确定。结果表明,综合采用钻孔瓦斯流量法和突出指标法测定煤层超前钻孔有效影响半径更具有设计针对性和施工可操作性,对赤峪煤矿2#煤层瓦斯治理工作提供实用性指导。     

金桥煤矿东翼煤仓施工设计

针对金桥煤矿采煤、运输与提升能力不匹配的难题,通过FLAC模拟受力分析,综合考虑现场条件、施工经验、巷道高差、服务年限、优化施工工艺设计施工东翼煤仓,并从煤仓上口、仓体、煤仓下口分析了施工工艺,提出了反井钻施工溜矸孔、挖掘机出矸、立体交叉作业、平行交叉作业施工工艺,结果表明该煤仓设计施工取得了良好效果,提高了掘进效率,为矿井的稳产、高效生产及煤流生产系统的智能化奠定了基础。     

钻扩一体化技术在石门揭煤工作中的应用

突出矿井石门揭煤过程中最易引发煤与瓦斯突出事故,而目前石门揭煤工作中防治煤与瓦斯突出的主要措施是穿层钻孔预抽煤层瓦斯,但低透气性煤层中单一采取这一措施难以达到理想的消突效果。钻扩一体化水力扩孔技术,能有效增加煤层透气性和抽采钻孔有效影响半径,辅以严封孔、高负压抽采措施,快速实现抽采达标,保证揭煤安全。