定向长钻孔技术在煤矿井下防治水钻孔施工中的应用

针对煤矿井下水害防治钻孔施工中采用传统回转钻进工艺施工存在钻探工作量大、钻孔轨迹不可控、探测盲区等难题,总结了定向长钻孔施工技术在探测老空区、顶板疏放水及底板加固注浆施工中的优势。现场实践表明,采用定向长钻孔技术能够实现钻孔轨迹精确控制,保证钻孔轨迹沿预定探测区域延伸,提高探测精度,为煤矿井下防治水钻孔施工提供了实践经验。     

千米定向钻高效探测近煤层老空区边界技术与实践

千米定向钻进技术以其高效的长钻孔定向钻进和精准控制钻孔轨迹的技术优势,逐渐被应用到煤矿水害防治及勘探领域。文章以千米定向钻高效的完成了对泰山隆安煤业近煤层老空区边界的探测,定向钻孔施工按照设计钻进至预定区域,准确地探明泰山隆安11303工作面南部和11305工作面中部的原桥头镇办煤矿老空区情况,消除了煤矿井下采掘施工作业中的水害隐患,解决了采掘衔接紧张问题,提高了资源回收率。     

基于定向钻孔的探放水技术在红会第一煤矿的应用分析

针对红会第一煤矿采空区水害治理,根据水文地质概况和采空区位置,采用了定向钻进工艺对探放水钻孔进行了设计及施工。主孔及分支孔均按设计要求进入了目标区域,最大孔深达561 m。结果表明,定向钻孔探放水技术具有轨迹可控、定位精度高、延伸距离长等优点,实现了精准探测的目标,为工作面的安全回采奠定了基础。     

基于复合钻进技术的煤层瓦斯抽采定向钻孔施工

滑动定向钻进技术是一种优秀的煤层瓦斯抽采钻孔施工技术,随着该项技术推广应用的不断深入,其逐渐暴露出钻进安全性差和不利于实现深孔钻进的问题。通过对复合钻进技术原理、特点介绍和分析,提出采用复合钻进技术与滑动定向钻进技术结合的方法解决上述问题。实践证明,复合钻进对于提高综合钻进效率、提高系统钻进能力、改善孔内环境以及实现钻孔轨迹精确控制均有积极意义,可作为煤矿井下安全、高效及深孔定向钻进新技术进行试验和推广。最后,针对当前煤层顶底板瓦斯、水害治理中滑动定向钻进技术存在的问题,提出进行顶底板岩层定向钻孔复合钻进技术研究的建议。     

基于定向钻孔的底板探放水技术及工程实践

为了解决张集煤矿"A组煤"开采中面临的底板灰岩含水层水害问题,引进目前国内领先的定向钻进技术应用于底板探放水钻孔并取得成功。在-600疏水巷施工定向钻孔工程治理1612A和1613A工作面底板灰岩水害,目前已在该2个工作面疏水巷水害治理工程中施工钻孔15个,总进尺达5480m,探明2个重要出水点,有效地解决了工作面底板灰岩水害探查问题,形成了张集煤矿基于定向钻孔的工作面底板灰岩探放水技术,可在相似矿井广泛地开展工程应用。     

无线随钻测量系统在煤矿底板水害防治中的应用

为解决唐家会煤矿煤层底板水害问题,计划通过搭配无线随钻测量系统的钻孔注浆方法来解决。井下无线随钻测量系统由隔爆计算机、本安型键盘、数据存储器、压力变送器和隔爆测量探管组成,通过实时测量倾角、方位等数据,为控制钻孔轨迹提供依据。实践结果表明,通过设计合理的钻孔轨迹,采用三级孔身结构,同时配合无线随钻测量系统和定向钻进工艺,可精确控制钻孔在目标层位延伸,达到底板水害防治钻孔的要求。钻孔无线测量系统较传统的有线测量系统钻速明显提高,钻进效率得到提升,且无需对通缆钻杆进行维护和测试,劳动强度有所降低。     

煤矿老空区定向探查钻孔的施工应用

定向钻进技术已成为煤矿井下探放水及地质探查的主要技术途径之一。以石拉乌素煤矿、张双楼煤矿、双龙煤矿老空区定向探查钻孔施工为例,分析了老空区定向探查钻孔施工工艺流程。针对不同情况的老空区,分析了对钻孔轨迹控制精度的要求及影响因素、准确选择磁偏角的重要性,总结了定向钻具的安全施工措施及经验。结果表明,定向钻孔可进行长距离精准超前探查,能够满足探查老空区的需求。研究为煤矿安全开采提供了可靠的技术保障。     

新安矿底板灰岩水害超前探查治理技术研究与应用

为了解决新安矿采用常规回转钻进方式进行底板灰岩水害超前探查钻孔施工存在轨迹无法有效控制、钻孔深度小、存在治理空白区域的问题，提出了利用大功率定向钻进装备施工定向长钻孔来解决以上问题的技术方案，为了保证超前探查效果，进行了目标层精准定向钻进技术研究，同时，针对灰岩层出水后常规注浆加固方式存在的水泥堵孔问题，研究了孔内局部注浆加固技术。利用成套装备与技术，成功在新安煤矿15150综采工作面下部底板巷施工了2个孔深超过500 m的超前探查长钻孔，探清了该底板岩巷掘进方向前500 m范围底板奥灰含水情况，并在1#孔深280 m处成功实施了孔内局部注浆，注浆压力达到8 MPa，总注浆量达到514 t，在煤矿井下首次实现了孔内局部注浆，并取得了良好的注浆加固效果，为该底板岩巷的安全掘进提供了安全保障。     

掩护巷道掘进超前探测平行作业技术研究

陕北多数煤矿存在井下采空区老窑水、顶板奥灰水等水害治理,采用普通探放水钻孔存在钻孔距离短、精度低极易造成探测盲区等技术难题。螺杆马达结合随钻测量系统的定向长距离钻进技术是近几年来在煤矿瓦斯抽采领域发展起来的新技术,具有施工钻孔距离长、定向精度高、实时控制钻孔轨迹、分支孔绕过掘进工作面进行探放水等优点,已广泛用于煤矿井下瓦斯抽采、地质异常体探测等。重点介绍利用定向钻进技术施工长距离探放水孔,达到掘进与探放水平行作业目的,缩短工作面准备时间,提高煤矿开采经济效益。     

定向钻进技术在张双楼矿疏放老空水中的应用

综合利用滑动定向钻进技术及钻具组合定向钻进技术,克服滑动定向钻进技术扭矩小、进尺慢特点,在保证钻孔轨迹精度的同时加快了钻孔施工进度,对张双楼煤矿93602工作面采空区内老空水进行超前疏放,消除了水害隐患,缩短了巷道掘进工期,充分体现了定向钻进技术在煤矿水害治理中的优势。     

定向钻孔探测技术在煤矿防治水的应用

为了预防煤矿突水事故的发生,常采用井下定向钻进测量技术对不同地质情况的煤矿进行测定,定向钻进技术具有探测方便、钻孔效率高、精确性高等特点。新景煤矿7211工作面对采空区内的水、采空区边界探查、松散层水探放等位置采用了定向钻孔测量,补充和完善了本矿井测量不同地质构造下水害隐患治理手段,保障了矿井的安全生产。     

定向钻进技术在煤层走向探测钻孔施工中的应用

针对回转钻进技术进行煤层走向探测钻孔存在钻孔轨迹不可控、探测距离短、结果误差大等问题,提出采用定向钻进技术进行煤层走向探测钻孔的施工。介绍了定向钻进原理,以某矿15311工作面为例,根据矿井地质资料和已揭露煤层走向,设计了定向钻孔轨迹,采用ZYWL-6000DS全液压定向钻机施工,运用多次探顶、回退开分支的方法,不断调整钻孔参数,精确地探明了该工作面200 m内煤层走向,修正了矿井地质资料。为煤矿井下煤层走向的探测提供了一种新方法,具有较高的推广应用价值。     

定向分支钻孔在煤矿顶板水害探查治理工程中的应用

为了阻断上部含水层的水通过垂向导水通道涌入工作面,消除顶板水害对工作面回采的威胁,采用定向分支钻孔探查注浆治理垂向导水通道,加固顶板局部层位使其具有一定的强度及柔性,起到阻水作用,达到治理目的。从工程注浆治理、钻探施工质量控制、施工成果及治理效果评价方面开展分析研究,总结地面定向分支钻孔探查治理煤矿顶板水害的适宜性。通过项目实施,应用情况良好。     

2311m顺煤层超长定向钻孔高效钻进技术

针对保德煤矿超长工作面瓦斯区域治理需要,提出采用国产大功率定向钻进技术与装备进行顺煤层超长定向钻孔施工。根据工作面布置情况及钻遇煤层地质特征,优化钻孔设计、优选钻进装备,利用复合定向钻进技术减小孔内摩阻,实现深孔钻进钻压的传递;利用煤层钻孔递进式延伸技术和钻孔轨迹控制技术提高煤层钻遇率,实现深孔精准钻进。结合保德煤矿生产需要施工完成了主孔深度2 311 m、孔径Φ120 mm的顺煤层超长定向钻孔。钻进结果表明:钻进装备稳定可靠,钻进工艺技术先进,钻孔日平均进尺达到200 m以上,孔深2 000 m以上单班进尺达到90 m。研究可为顺煤层超长定向钻孔施工和超长工作面区域瓦斯治理提供重要借鉴。     

煤矿井下精确定向探放水技术

针对传统煤矿井顶板、采空区的探放水孔距离短、精度低易造成探测盲区等难题,以煤矿井下螺杆马达造斜定向钻技术为基础,开展定向探放水孔开孔及孔口装置安装、定向探放水钻钻进、终孔排水等技术研究,形成了一套煤矿井下精确定向探放水施工方法,可精确控制长定向钻孔轨迹的命中探测区域、一孔多分支孔增加探测区域,实现对采空区积水、富水层中水有效排放。利用其技术在宁煤石炭井顺利施工采空区放水孔7个,共排水300万m3,在中煤母杜柴登矿施工富水层探水孔3个,最大孔深708 m,实例表明本技术可以施工钻孔深度700 m以上的探放水孔,提高钻孔探放水范围和精度,有效保障煤矿生产安全。     

随钻测量定向钻进技术在煤矿水害防治中的应用

煤矿井下随钻测量定向钻进技术具有钻进效率高和钻孔轨迹控制精确的优点,已被广泛地应用于煤矿井下瓦斯抽采和矿井地质构造勘探,近年来,也逐渐在煤矿井下的水害防治中开始得到应用。通过在赵固一矿底板注浆加固过程中随钻测量定向钻进技术的应用试验,验证了该技术在煤层底板注浆加固中具有施工效率高、加固范围广、注浆效果好的优势。     

ZYWL-6000DS型定向钻机在采空区水治理中的应用

为了探放7301工作面采空区内积水,消除水害威胁,防止7303工作面材料巷道掘进期间发生透水事故,采用定向钻进技术施工2个钻孔。定向钻孔按预期设计轨迹进行钻进,精确探测了采空区积水位置,并进行了分层位有序放水,其中1#孔钻进至积水区水位中部,透水后出水量约120 m ^3/h;2#孔钻进至积水区水位底部,透水后出水量约100 m^ 3/h,有效解决了采空区水灾害。     

煤层顶板砂岩水定向钻孔预疏放效果检验

煤矿井下定向钻进技术具有钻孔轨迹可精确控制、有效距离长、一孔多用等优点。针对唐家会矿顶板水害,采用定向长钻孔进行预疏放,通过首采工作面的疏放水实践以及穿层钻孔检验,顶板水疏放效果明显,为工作面掘进和回采提供了安全保障。     

煤矿井下精准对穿巷道疏放水孔定向成孔技术研究

针对钱营孜煤矿西三轨道上山精准对穿巷道疏放水钻孔施工距离长、精度要求高、地层断层成孔性差等技术难点,通过对大功率定向钻进装备优选、钻孔轨迹精确设计、钻孔轨迹精准控制、复合定向钻进强排渣等方面的技术研究,实现疏放水孔钻进至443m从目标巷道预定区域精确对穿贯通,上下误差0.19m,水平位移误差1.72m,自2017年10月28日巷道贯通后,截止2017年12月1日总出水量3200m~3,有效保障西三轨道上山和西三回风上山的掘进安全。     

水平定向钻进技术在胡底煤矿地质构造勘探中的应用

定向钻孔技术可以精确控制钻孔轨迹,可满足胡底煤矿对探明地质构造的要求。该矿采用ZDY6000LD型钻机施工4个近水平定向钻孔,精确探明主运、辅运石门的煤层走向,为抽掘采衔接提供了依据。介绍了胡底煤矿地质构造勘探定向孔的设计依据及钻进工艺。