三棱型钻杆解决软煤层打钻难题的应用

三棱型钻杆使钻杆形成3个半圆形的间隙,扩大排出煤粉和瓦斯的通道,随着钻杆边的搅动,钻渣被水冲悬浮起来,同时在水量和水速的作用下向孔口传输运移,有效地解决了传统钻杆在中软煤层或煤与瓦斯突出煤层顺层钻孔时的卡钻、喷孔等现象。     

钻杆类型对松软煤层顺层钻孔排渣的影响

针对松软煤层顺层钻孔压风排渣困难的问题,通过现场试验分析2种钻孔施工中风压和风量的变化规律,确定了最小风压及其计算方法。结果表明:由于钻杆结构的不同,相同风压下,三棱钻杆比圆钻杆更容易排渣,在相同深度下圆钻杆的最小供风压力比三棱钻杆大;2种类型钻杆在施工过程中随深度增加风量均呈现下降的趋势,而圆钻杆下降的趋势的绝对量比三棱钻杆大;随着施工深度的增加,2种钻杆钻屑量均呈增加的趋势,在同一深度三棱钻杆明显比圆钻杆钻屑量要大;圆钻杆与孔壁的排渣空间要小于三棱钻杆,在钻进速度相同的情况下,煤屑在三棱钻杆钻孔中的阻塞几率要小于圆钻杆,三棱钻杆更容易将钻屑顺利地排出,而且还有利于瓦斯的排放。     

松软突出煤层合理钻杆研制及应用

松软突出煤层由于受煤和瓦斯赋存特征、高地应力、高瓦斯压力的综合作用,造成本煤层钻孔卡钻、塌孔现象经常发生,导致防突措施钻孔施工不到位,引起矿井采掘抽关系紧张,形成严重的安全生产隐患。在分析引起松软突出煤层钻进困难的原因之后,提出了合理的钻杆钻进排渣方法,并研制了新型高强三棱刻槽钻杆,在突出矿井本煤层孔钻进取得了良好的效果。     

整体式三棱螺旋钻杆的研制及其应用

低透气性松软突出煤层钻孔施工一直是国内没有很好解决的难题,就目前的现场应用来看,三棱钻杆因其特殊的结构及钻进方式,在松软煤层施工瓦斯抽放孔时取得了一定的效果,但在极不稳定的软煤层中钻进,三棱钻杆容易扭断,易发生掉钻事故。为此,结合三棱钻杆、螺旋钻杆及宽叶片钻杆的优点,研制了在松软煤层钻孔施工中更具有优势的三棱螺旋钻杆,并通过现场试验验证了钻杆的使用效果。     

松软突出煤层顺层钻孔施工工艺改进

对于松软的突出煤层,采用螺纹或螺旋钻杆施工时往往会出现排渣不畅现象,导致卡钻、埋钻等事故,钻孔长度难以达到设计要求,致使顺层钻孔成孔率较低、钻杆利用率小,造成消突效果不好、经济效益不高。为解决此类问题,临涣煤矿引进三棱钻杆进行顺层钻孔施工,取得了良好的效果。     

三棱凹槽螺旋钻杆在余吾煤业的应用

余吾煤业南五采区属于松软煤层,在使用麻花钻杆施工过程中,经常出现夹钻、塌孔情况,导致钻孔深度远小于设计孔深。为此,引进三棱凹槽螺旋钻杆用于改善打钻困难问题,三棱凹槽螺旋钻杆具有顺畅的排渣通道和较强的排渣能力,同时利用"二次破煤"特点,能够有效减小煤渣颗粒的粒径,大大降低钻孔发生夹钻概率。通过分析三棱凹槽螺旋钻杆施工钻孔成孔深度、煤渣形态及抽采效果,得出三棱凹槽螺旋钻杆能够有效解决余吾煤业松软煤层打钻困难的问题。     

三棱凹槽螺旋钻杆的设计

松软突出煤层由于煤层松软、破碎、承压能力低,钻孔施工非常困难。为了解决现有钻杆在松软突出煤层钻孔施工中出现的卡钻、埋钻等问题,设计了一种三棱凹槽螺旋钻杆,探讨了钻杆的结构特点及工作原理,通过现场工业试验验证钻杆的使用效果。     

圆弧形三棱抽放钻杆在梁北矿的应用

神火集团梁北矿本煤层瓦斯抽放钻孔浅,密度小,工作面沿走向中部煤体内存在钻孔空白带,使瓦斯得不到有效抽排.介绍了圆弧形三棱抽放钻杆在神火集团梁北矿高瓦斯、高压力、软煤层中施工本煤层瓦斯抽放钻孔的应用及其优点,并对圆弧形三棱抽放钻杆与普通圆钻杆进行了比较.     

松软突出顺煤层异形钻杆及其施工工艺技术研究

以松软突出顺煤层用异形钻杆及其钻进工艺为研究对象,介绍了松软突出顺煤层异形钻杆的研制及其钻进工艺;阐述了异形钻杆的结构和排渣机理,并通过工艺试验,验证了异形钻杆在松软突出顺层中钻孔施工的可行性,优化了异形钻杆的制造工艺。     

煤层钻孔风力排渣方式探索

基于煤矿进行顺层长钻孔打钻存在风压不足的现状,根据现场情况,对煤层钻孔风力排渣方式进行了探索,提出了风力排渣供风新方法——脉动通风及钻杆分风,建立了实验装置,进行了模拟实验研究。发现脉动通风有助于解决钻孔堵塞,而钻杆分风即钻杆底部加密钻孔通风对解决钻孔底端的钻屑沉积有帮助。为顺层长钻孔的顺利施工提供了依据。     

松软突出煤层中三角型钻杆成孔技术研究

针对赵庄矿松软突出煤层成孔难及钻进效率低的问题,在井下进行了成孔技术试验研究,提出松软突出煤层中钻进钻机选型的原则,对三棱钻杆进行改进后设计出具有最优断面的三角型钻杆,并深入分析了三角型钻杆排渣机理,采用FLUENT软件对与其外径相等的光面钻杆孔内风力排渣过程进行模拟和分析,最后进行工业性试验效果“”较。研究结果表明,以新研制出的三角型钻杆作为钻具的成孔工艺技术能较好地适应松软突出煤层复杂的地质条件,能显著地提高钻进效率和降低孔内事故。     

液压马达钻机施工顺层钻孔试验

针对高瓦斯及突出煤层顺层瓦斯抽放钻孔施工困难的问题,寻求一种新的钻孔施工技术。通过对煤矿井下煤层地质条件的分析,对孔底液压马达驱动钻头旋转结合水射流破煤的钻孔技术进行了试验研究。试验表明:该钻孔工艺技术有利于充分利用水力能量,降低钻杆磨损,减少了钻杆折断的概率;新型PDC钻头能更好地与煤层相适应,大幅度地提高了破煤效率,提高了钻进速度。     

软硬复合突出煤层提高钻进深度和效率的研究

晋煤集团赵庄矿3301工作面,瓦斯含量高、地压力大,煤体软硬变化不均,稳定性差,可定义为软硬复合突出煤层,采用常用光面钻杆施工,多次出现卡钻、断钻、丢钻等钻进事故.针对上述问题,研制大直径高强扒孔降温钻杆,为保证该钻杆强度的可靠性,建立73钻杆数学模型,对其强度进行校核.研究结果表明,采用R780地质管材加工大直径扒孔降温钻杆,其强度满足实际工况,通过工业性试验,钻进排渣顺畅,钻杆无弯曲、断裂现象,钻进深度提高32.44％,钻进效率提高30.41％.     

螺旋钻杆打捞工具

随着螺旋钻进技术在松软突出煤层中的推广应用,螺旋钻杆打捞工具也不断发展。介绍了打捞丝锥、钻筒打捞器以及由煤炭科学研究总院西安研究院设计并生产的扩孔式螺旋钻杆打捞器3种常用螺旋钻杆打捞工具的结构特点及工作原理。     

松软突出煤层新型钻进技术研究

低螺旋钻杆是为解决松软突出煤层钻进难题而发明的一种新型钻杆.为充分发挥低螺旋钻杆应用于松软煤层钻进的优势,根据实际应用情况,建立相应的排渣数值模型,分析低螺旋钻杆螺旋凸棱的宽度和螺距的变化对排渣效果的影响情况;根据在实际应用中配套钻机的动力参数,对低螺旋钻杆进行强度分析.研究结果表明,螺旋凸棱宽度l为14 mm,螺距s为80 mm,排渣效果最优,且钻杆强度的最小安全系数为1.87,钻杆加工参数优化设计合理.通过松软突出煤层钻进工业性试验,钻进深度和钻进效率提高显著.     

针对松软突出煤层椭圆钻杆的研制

基于松软煤突出煤层中钻瓦斯抽放孔的施工特点和钻机已有配套钻杆特点的分析,设计了一种新型椭圆钻杆,并从该型号钻杆设计的理论基础、材料选择及传递的扭矩校核进行了探讨和计算。通过在松软突出煤层中打钻试验结果表明,该型号椭圆钻杆提高了钻机在松软突出煤层中成孔深度、成孔率及钻进效率,并为瓦斯抽放钻机增添了一种配套钻杆。     

钻割一体化设备在高瓦斯低渗透性煤层中的应用

介绍了告成煤矿钻割一体化设备的使用情况。使用结果表明:钻割一体化设备对高瓦斯低渗透性煤层有着良好的卸压增透作用。该项技术可增大煤层透气性,提高瓦斯抽出量,并使顶板集中应力区前移,能有效地降低煤与瓦斯突出危险。该设备是一种煤矿防治煤与瓦斯突出的有效钻探设备。     

底板钻场瓦斯抽放

介绍杏花矿在回采西二采区28#右三采煤工作面时,采用施工煤层底板钻场抽放瓦斯,有效地控制了28#以下煤层瓦斯向上涌出,为今后综合治理高瓦斯涌出采煤工作面提供了依据。     

钻进揭露煤体瓦斯库喷突形成机理及孔内事故处理方法

松软煤层中钻进,揭露煤层瓦斯库形成的喷突,是造成孔内事故的重要原因。对瓦斯库喷突的形式和形成机理以及形成事故的原因进行了分析,在风力钻进工艺系统中,对常出现的问题和现场解决、处理问题的方法进行了总结,对松软煤层的钻进具有借鉴意义。     

新型高压旋转水射流扩孔钻具的研制及应用

为了有效预防煤与瓦斯突出,根据掘进工作面主要防突措施的优缺点、防治煤与瓦斯突出的技术原理及水力化局部防突措施的机理,研制了回转式高压旋转接头及扩孔喷头,利用钻机带动钻杆进行高压水扩孔。结果表明:新型高压旋转水射流扩孔钻具可以有效提高煤体的力学强度,降低煤体应力集中,提高低透气性煤层的瓦斯抽放效果,促进瓦斯的释放,增强防止煤和瓦斯突出的能力。