深部矿产勘探与受控定向钻进技术方法思考

钻探是深部地质找矿取得真实样品唯一经济有效的必需手段.深部钻探是一个极其复杂的模糊体系.要高度重视深部钻探的重要性,深刻认识深部钻探技术难度.钻孔偏斜将是制约深部地质找矿成果关键因素,受控定向钻进是唯一有效的技术方法,并可实现一主多支钻孔,大幅度节约钻探工作量及勘探投资.要研究小口径地质勘探受控定向钻探孔底马达驱动钻进技术.要完善受控定向钻探技术装备和造斜工艺器具配套.     

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。     

定向钻探技术在井下防治水作业中的应用探析

从煤矿防治水作业中定向钻探技术的应用优势分析入手,研究了煤矿防治水作业中定向钻探技术的应用原理,并针对性提出了煤矿防治水作业中定向钻探技术的应用要点。     

定向钻探分枝孔孔身剖面的设计问题

定向钻探是利用地层造斜规律、人工造斜措施或者自然造斜与人工造斜同时并用，使钻头按照设计轨迹延伸到预定靶点（见矿点或其它地质目标）的一项新技术。近年来，由于初级定向钻探经验的积累，偏心楔结构的改进，定向器具的革新，连续造斜器和小口径螺杆钻具的研制与试验，使定向钻探技术得到了进一步的发展。高级定向钻探（即利用人工弯曲进行定向钻探，或称受控定向钻探）在生产上将获得越来越多的应用。     

受控定向钻探技术及对接井钻探技术现状与发展前景

从分析国内外受探定向钻探技术及对接井钻探技术现状出发，指出了我国受控定向钻探技术及对接井钻探技术的发展前景，及今后需要完善的相关设备和技术。     

李楼矿床施工受控定向钻孔的几点体会

我队施工的李楼矿床,矿体隐伏,产状陡,第四系厚,曾采用常规钻探施工,难以达到地质目的,且成本高,效果差.推广应用螺杆钻定向钻探技术施工定向孔.到1988年结束普查.共施工小口径定向孔12个     

深部找矿定向钻探技术研究与应用

受控定向钻探技术是钻探工程发展的重要里程碑。定向钻探是提高钻探质量,加快勘探施工速度,降低施工成本,提供精确地质资料的有效方法。通过对苍山铁矿区第四勘探线ZK401、ZK402孔定向钻探的应用研究,掌握了螺杆钻定向钻进的工艺,可以运用螺杆钻进行单底定向孔、多分支孔的施工。该技术广泛应用于苍山沟西、宋楼铁矿区和颜店铁矿区,取得了较好的经济效益和社会效益。     

定向钻探井眼轨迹优化设计及Matlab实现

应用传统设计方法,不能确保定向钻探并眼轨迹为最优.根据三维空间内井眼轨迹方程,推导得出了靶点的解析表达式.根据实际钻探需求不同,井眼轨迹模型可由不同表达式灵活组配.在此基础上,建立了“直—增—稳”型井眼轨迹的数学优化模型,并提出了在Matlab环境下的求解方法.通过应用实例说明,优化设计法在定向钻探井眼轨迹设计中值得推广.     

关于多孔身定向钻进的经济效益

七十年代以来，由于国内外深孔岩心钻探工作量逐年增加，增长了地质岩心钻探部门对定向钻进的兴趣，因而定向钻进的应用范围和工作量日益扩大，定向钻进技术有了一定的发展。目前，定向钻进已是苏联等国岩心钻探研究和推广的重要新技术项目之一。近几年来，我国对岩心钻探定向钻进技术的研究和试验也给于了足够的重视。     

钻孔设计与轨迹动态监控系统研究

计算机辅助钻孔设计与轨迹监控是钻探工程信息化和数字化发展的必要条件,从理论上、技术上和方法上对计算机辅助设计技术在钻探工程中的应用展开进一步的研究十分必要。钻孔设计与轨迹动态监控系统以定向钻探工程钻孔轨迹控制参数设计和钻孔轨迹分析监控为主,同时包括钻孔轨迹二维图形和三维图形绘制、钻探工程综合技术图、钻孔地质设计书和钻孔地质柱状图等钻探工程技术文件的自动生成等模块功能,利用计算机强大的数据处理及计算、图形绘制及生成等功能,通过软件编程和数据录入,自动完成钻孔设计与轨迹监控。该系统软件不仅适用于定向钻探工程设计与过程监控,还可作为钻探工程电子档案和钻探工程数字化管理系统的组成部分。系统软件经过了野外实践验证,并达到了预期的应用效果。     

我国首次完成全方位多分枝受控定向深孔钻探

冬瓜山铜矿床应用定向钻探技术取得了重大突破,即在国内固体矿产深孔钻探中首次实现了1个上孔内施工4个全方位受控定向分枝孔。本文概略地介绍了所取得的地质、经济效果及所采用的定向钻探技术方法等。     

GT型贯通式通缆水龙头的研制与应用

目前地质岩心钻探中尚无既适用于常规钻探又适用于有线随钻定向钻探的通缆水龙头,本文分析了常规钻探水龙头在实施有线随钻测斜定向钻探时的弊端和问题,并针对这一问题研发了贯通式通缆水龙头,介绍了其主要技术性能参数和现场使用情况。     

坑道定向钻进系统在隧洞水平勘探工程中的适应性分析

随着城市地铁隧洞、铁路隧道等工程建设的推进,水平孔定向地质勘探法已成为一种新的勘探手段,相较于传统的竖向孔施工,其能回避复杂的施工环境,节省大量钻探工作量,技术经济优势明显。坑道定向钻进系统用于地表或隧洞勘察具有传统优势,但以取心为主的水平勘探要求更高,坑道定向钻进技术在取心工艺适应性和钻机功能模块等方面需要针对性地改进升级。围绕水平定向勘察的技术特点,对比分析了典型坑道定向钻进系统在钻杆体系、水平勘察钻机、钻具组合与取心工具、定向钻进仪器和钻探信息化等方面的适应性,总结了构建隧洞水平勘探工程技术体系必须依托的技术集成。针对高效取心作业和可变轨钻探作业的要求,明确了水平勘探钻机大扭矩强给进能力、多工艺适应能力、高效钻进能力、高效起下钻能力、取心能力和动力头结构的改造方向。分析了在轨迹变化频繁的定向孔中应用绳索取心钻具的不足和限制,并探索了钻探信息化进程中的信息参数类别和传输路径。     

工程勘察近水平定向钻探技术解读和规范编制的建议

工程勘察技术方法向多元化方向发展,依托小口径定向钻进和孔内测试技术的工程勘察技术已成为近年来一个新的聚焦点。工程勘察定向钻探技术可有效地应用于非常复杂地表环境下的勘察施工、超前地质预报以及地质灾害防控、环境监控与治理等领域。为进一步发挥该技术的优势和规范市场,目前多个行业协会或团体开始编制与工程勘察定向钻探相关的技术规程或标准。本文系统总结了工程勘察近水平定向钻探技术的应用场景,分析了其技术内涵和关键技术,提出并讨论了规程编制过程中应重点关注的方向和关键技术内容,从轨迹设计、设备选择、工艺技术、钻具组合、取心工具、冲洗液体系、定向仪器、孔内测试等方面提出建议,对相关标准的编制具有参考意义。     

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,...     

用于工程勘察的水平定向钻探技术探讨

在工程勘察中采用水平定向钻探技术,可以高效地解决一些垂直钻孔无法解决的问题。论文概述了水平定向钻探技术在非开挖铺设管线、油气钻井、地质勘探等领域的技术现状,认为在工程勘察领域的应用前景广阔。分析了应用水平定向钻探进行工程勘察在适用能力、勘察速度、勘察精度等方面具有的优势,提出水平定向钻探适用于深埋隧道等水平线状工程、既有建筑加固工程、考古发掘探测等领域的勘察。最后对应用于工程勘察的水平定向钻探技术需要研发的重点方向提出了建议,包括超长孔钻进技术、轨迹控制技术、连续取心技术、综合测试技术等。     

从经济效益谈定向孔的应用条件

近几年来定向钻探技术发展较快，定向钻探完成的工作量逐年增加，解决了一些矿区在钻探施工中的技术难题，获得了显著的经济效益；这已从我队实践得以证实，但在个别矿区由于在施工前，未充分考虑其应用条件，而造成了经济的损失。本文分析三个矿区采用定向钻探施工的实际效果，作初步探讨。     

高精度定向钻探技术在隧道电缆钻孔中的应用

在山西省引黄工程隧道电缆钻孔的施工中 ,采取常规钻探方法无法进行施工 ,而采取高精度定向钻探技术后 ,使工程顺利完成并达到工程质量要求。介绍了工程的进展及高精度定向钻探的施工过程     

江西省浮梁县朱溪矿区ZK5407深孔螺杆定向纠斜施工工艺

在简述朱溪矿区ZK5407孔前期钻探施工的基本情况后,根据定向纠斜地质要求等情况确定了纠斜总体思路。详细介绍了自孔深1288.70 m、顶角8.6°、方位角30°至孔深1637.25 m、顶角2.7°、方位角257°共17次的包括螺杆定向纠斜的理论准备、设备仪器、实施经过和钻进工艺在内的螺杆定向纠斜施工工艺,并阐述了开创江西省地矿系统深孔螺杆定向钻探先例之成果意义。     

关于BD-14摆锤定向仪的特点及应用范围

施工受控定向孔,对造斜工具的准确定向是必不可少的工序,定向的准确和可靠直接关系到定向钻进的速度与质量.因此“定向”是定向钻探的关键技术之一,而定向器具又是重要的内容.实践表明间接定