复杂地层钻探安全影响因素与防范对策

本文以新河矿业公司井下水文地质补充勘探工程为例,系统分析了煤矿井下地质和水文地质钻探施工存在的安全关键性问题及其成因和危害。根据复杂地层地质条件,对保证钻探安全施工的设备、钻进技术工艺方法等进行了探讨,总结了煤矿井下深孔钻探施工经验。针对影响钻探安全的主要危险因素提出了防范对策,为类似复杂地质条件下的钻探工程施工提供了参考。     

极复杂地貌综合资源勘查方法的研究与应用

极复杂地貌条件下绝大部分区域无路可通,且修路工程难度大、成本高,单采取地面钻探的勘查手段不能确保勘查任务的完成的情况。基于这种情况,以阜平矿业煤炭资源勘查工作为研究对象,提出了地表物探、钻探+井下巷探的综合资源勘查方法。在具备钻探条件的区域,采用地表踏勘、GPS定位确定钻孔施工位置,并利用无人机、缆绳及龙门架等现代化科技手段将钻探设备、柴油发电机等运送到指定位置;在不具备钻探条件的区域,采取井下巷探方式进行探测工作。结果表明,查明了资源赋存情况,完成了资源勘查任务。     

滇东地区页岩气调查云宣地1井钻探施工难点及对策

云宣地1井是滇东地区一口小口径页岩气调查井,该井主要钻遇了寒武系、泥盆系、石炭系及二叠系地层。钻探施工过程中遇到了恶性漏失、裂缝性漏失、岩石挤压破碎及井内掉块等井下复杂情况。通过钻头优选、钻井液优化、多种堵漏措施相结合、顶漏钻进及侧钻施工技术等针对性措施,解决了大套灰岩地层因大型溶洞或纵向裂隙发育而引起的恶性漏失、井内掉块等问题,避免了钻井液密度过大而导致井壁失稳的井下复杂情况的发生,提高了机械钻速,保证该井顺利完钻。该钻探施工经验可为后期滇东地区复杂灰岩地层钻探施工提供借鉴。     

煤矿井下近水平定向钻进技术装备及应用

矿井地质是煤矿安全生产的前提条件和基础,作为地质情况呈现的直观手段,井下钻探技术与装备目前已经广泛应用于矿井边界勘探、井下治水、瓦斯治理等领域。根据井下钻探施工发展与技术现状,在分析了煤矿井下钻探技术面临的主要挑战的基础上,介绍了定向钻进技术与装备在煤矿井下的应用与前景。     

破碎带地层钻探化学凝胶护壁堵漏技术的研究与应用

针对目前大洋钻探钻遇破碎带硬岩地层复杂情况,在总结国内外破碎带地层钻探施工中的主要技术难点与对策的基础上,结合现场施工中的实际情况,分析施工中经常遇到的破碎带地层特点,提出了应用化学凝胶技术解决破碎带地层井下复杂问题的新思路。提出了适用于不同地层温度的化学凝胶体系基本配方,通过正交试验设计,优选出了最佳体系配方,形成一套完善的适合深海钻探用高温树脂凝胶护壁作业规程。     

地质钻探孔内复杂情况和孔内事故种类梳理分析

近年来地质钻探孔内事故数量呈下降态势,但由于技术经济条件变化、地质钻探应用领域和范围扩大,钻孔深度增加,孔内复杂情况增多,一旦发生孔内事故,处理难度变大。应尽快对地质钻探孔内复杂情况和孔内事故种类进行梳理,制定地质钻探孔内事故预防和处理技术规程,推动孔内事故预防处理技术发展和规范化管理。地质钻探孔内复杂情况种类主要有钻孔漏失/涌水、钻孔弯曲、孔内温度异常、钻孔缩径/扩径、钻孔坍塌/阻滞、孔内沉渣、孔内异物和其他孔内异常等;地质钻探孔内事故种类主要有钻具事故、卡钻事故、埋钻事故、烧钻事故、套管事故、测井事故、取心事故和其他事故等。地质钻探与石油天然气钻井有着较大的工艺差异,孔内复杂情况和孔内事故种类亦与石油天然气钻井有所不同,不能完全照搬其种类划分,但应借鉴学习石油天然气钻井行业的井下事故预防处理先进技术和管理理念。     

浅析煤矿井下钻探危险因素及对策分析

煤矿井下钻探作业是地质勘测的基本手段,是获取地下矿产分布、进行矿井储量估算与煤质分析的重要工程。在复杂地质环境中,井下钻探作业存在极大的危险性和不确定性,钻探事故时有发生。剖析煤矿钻探作业可能存在的危险因素,提出切实可行的处理措施,旨在提高钻探工程的安全性与效率,降低事故的发生率,为煤矿钻探工艺及管理手段的优化提供实践指导。     

煤矿井下近水平定向钻进小功率装备及应用

矿井地质是煤矿安全生产的前提条件和基础。作为地质情况呈现的直观手段，井下钻探技术与装备已经广泛应用于矿井边界勘探、井下治水、瓦斯治理等领域。根据井下钻探施工发展与技术现状，分析了煤矿井下钻探技术面临的主要挑战，介绍了定向钻进技术与装备在煤矿井下的应用与前景，以期为矿井建设提供参考。     

地质构造及采空区探查钻探技术

井下钻探是进行井下地质构造、采空区探查的有效手段.从钻机硐室设计、钻探设备的选择安装、钻探工艺及方法等方面介绍了井下钻探技术,提出了钻探时突水预防措施及采空区探查的安全技术措施,为井下地质构造、采空区探查钻探工作提供了有益借鉴.     

我国煤矿井下坑道钻探技术装备40年发展与展望

煤矿井下坑道钻探在保障煤矿安全高效开采、增加清洁能源供给、实现绿色发展等方面发挥着不可替代的作用。改革开放以来,我国煤矿井下坑道钻探技术与装备实现了"由无到有"向"由弱到强"的历史性跨越,依靠坑道钻探技术与装备科技创新,支撑煤矿地质保障能力持续增强。首先从矿井灾害防治、隐蔽致灾地质因素探查、煤层气资源开发和其他工程应用等方面,全面阐述了安全高效绿色开采对煤矿井下坑道钻探的需求,并结合煤矿井下坑道钻探领域专著、专利、论文、标准规范、获奖情况,系统回顾和总结了40年来我国煤矿井下坑道钻探技术与装备的发展历程和代表性成果。在坑道钻探技术与装备方面,提出和发展了煤矿井下坑道回转钻进技术、稳定组合钻具定向钻进技术和随钻测量定向钻进技术,实现了煤矿井下钻孔施工由"无控钻进"到"受控钻进"再到"精确定向钻进"的跨越;研制了坑道钻机、泥浆泵(车)、钻杆、钻头、螺杆钻具、随钻测量系统、冲洗液循环净化系统等装备,促进了煤矿井下坑道钻探装备国产化进程及其升级换代,形成了适应于我国煤层赋存地质条件和开采条件、同时具备自主知识产权的坑道钻探技术与装备体系,尤其是大功率定向钻进和自动化、智能化钻进技术与装备研发,使我国煤矿井下坑道钻探技术装备水平跃升到新的台阶,推动了煤矿地质保障技术的进步,支撑了我国煤炭科学产能的释放和煤层气高效开发。面对新一轮能源科技革命,针对新形势下煤矿安全发展新要求,以信息化、智能化为特征的精准快速坑道钻探技术与装备的发展已迫在眉睫,在此基础上,提出了煤矿井下坑道钻探技术与装备发展方向及建议。     

定向钻进工艺技术在神东矿区应用浅析

随着煤矿高产高效发展,煤矿逐步向深部煤层开拓延伸,煤矿地质勘探、水害防治日趋复杂。目前定向钻探工艺技术应用成熟,在解决各类地质、水害防治等问题效果凸显,将成为煤矿井下勘探手段的主流。结合神东矿区各矿井生产实际情况,阐述定向钻进工艺技术在煤矿井下解决地质、水害防治、瓦斯治理、顶板管理等方面的应用及发展趋势。     

利用矿井钻探数据分析断层的几种方法探析

根据地质钻孔成果分析断层参数的原则,结合具体案例,区分断层走向与巷道走向关系的不同情况,阐述了利用煤矿井下钻探数据准确分析断层赋存的几种常见方法,并指出了根据钻探结果分析断层的局限性,以期通过钻探数据来准确判断断层情况,顺利通过断层。     

高压富水条件下软岩巷道超前探查与防治水技术

基于林南仓矿-650 m石门井下超前探钻孔发生喷孔现象和围岩泥化流变巷道垮塌事故,研究了复杂条件下超前探查和综合防治水技术路线,介绍了防治水工程实施情况。实践表明,井上与井下防治水工程相结合以及物探与钻探相结合、疏水与堵水相结合、超前探测与综合治理相结合的"四位一体"综合防治水技术效果显著,有效解决了影响工程施工的安全技术难题。     

液氮应用于干热岩钻探的可行性探讨

干热岩是一种清洁、可再生的地热资源,其开发需通过钻井实现。分析了目前干热岩常规钻探技术面临机械钻速慢、井下工具和钻井液性能不稳定、易发生复杂井下事故等挑战,讨论了液氮在干热岩钻探中的应用前景。认为液氮在干热岩钻探过程中具有破岩效率高、有效提高干热岩热能提取效果、解决钻井液不耐高温和井漏问题等优势,并提出了液氮在干热岩钻探过程中的工具耐低温性能、液氮携岩规律和效果、井筒压力控制、钻进参数优化、井壁稳定性等关键技术问题。     

煤矿井下智能化定向钻探发展路径与关键技术分析

煤矿井下智能化定向钻探是坑道钻探发展的高级阶段,是一个涉及多学科领域的系统工程,具有显著的特殊性和独立性,服务于智能化开采的全过程,为煤炭资源安全、高效、绿色、智能开采提供着技术支撑和装备保障。描述了我国煤矿井下定向钻进技术与装备发展历程,从稳定组合钻具定向钻进到有线随钻测控定向钻进,再到无线随钻测控大功率定向钻进,坑道钻探技术的创新发展与装备的升级换代推动实现顺煤层定向钻孔深度从"1 000 m"跨越到"3 000 m"。明确了现阶段我国煤矿井下坑道钻探仍处于从机械化向自动化转变的发展定位,分析了智能化定向钻探面临的突出问题,提出了在实现自动化定向钻探的基础上向智能化定向钻探迈进的发展路径,归纳分析了自动化和智能化定向钻探的技术内涵和属性特征,自动化定向钻探强调钻探动作的自动控制执行,包括自动化定向钻机集成控制、多参数随钻测量信息融合、高精度导向控制、冲洗液循环自动控制等方面;智能化定向钻探强调钻探过程的智能最优化控制,包括智能分析与决策、低延时大容量数据传输、智能钻杆、钻探装备智能检测与诊断等方面。针对我国复杂多样的煤层赋存条件和不均衡发展的开采技术条件,建议分阶段、分区域、分层次推进煤矿井下智能化定向钻探探索与发展,并提出了智能化定向钻探亟待攻克的关键技术难题,包括自动化定向钻机研制、旋转导向钻进技术、地质导向钻进技术、随钻地质信息三维动态建模技术、智能化钻探数据库建立、钻孔事故预防与处理技术,同时介绍了"十三五"期间我国煤矿井下智能化定向钻探部分阶段性发展成果。     

贞丰烂泥沟金矿井下钻探施工工艺探讨

以贵州锦丰矿业有限公司贞丰烂泥沟金矿井下金刚石钻探工程施工过程为依托,对井下钻探施工中遇到的设备选型、内管输送、孔斜控制、封孔灌注等一系列技术问题,通过调整相应的钻进工艺方法和参数,取得了良好的施工效果。总结和探讨了适合贞丰烂泥沟金矿井下钻探施工的技术工艺,可为类似地层条件下的井下坑道钻探提供借鉴。     

煤矿井下定向钻探数字化平台的设计与实现

煤矿井下钻探数字化平台的开发和应用可以为数字化矿山建设奠定坚实的基础。为实现煤矿井下定向钻探数字化,构建了由钻场地图模块、钻场信息模块、施工管理模块和系统管理模块组成的煤矿井下定向钻探数字化平台。在煤矿现场开展了相关技术的工程组织与实施,验证了该平台的综合管控能力,为我国煤矿井下钻探数字化发展提供了新思路和支持。     

瞬变电磁法在复杂地段巷道水害探测中应用

以义煤集团石壕煤矿一水平南翼轨道运输大巷为例,针对巷道底板隔水层薄弱、涌水量大及位于构造复杂区域的情况,为防止掘进工作面发生超前或构造滞后突水,采用井下瞬变电磁底板探和超前探相结合的方法,查明了掘进前方100 m范围内岩层含富水情况及掘进后方巷道底板下富水异常区,经钻探验证了物探成果的准确性,对复杂条件下巷道水害探测提供了参考。     

浅谈井下钻探主要危险因素辨识及防治措施

通过对井下钻探存在的主要危险因素进行辨识,分析了其成因和带来的危害.在此基础上,根据矿床的地质条件及钻探施工特点等因素,对井下钻探如何安全施工进行了探讨.针对主要危险因素发生的条件,提出了相应的预防整治措施,对井下钻探的安全施工起到了良好的促进作用.     

利用井下钻探方法分析判定断层位置及导水性

该文重点介绍了井下钻探断层的方法 ,并通过井下钻探判定了断层位置及其导水性 ,为生产指明了方向