煤层底板奥灰水害防治定向钻孔施工关键技术

基于渭北某矿井煤层底板奥灰水害防治定向钻孔工程,对成孔关键技术进行了研究。研究结果表明:煤层底板以下46 m层位可实现深孔探查;空气钻进工艺可解决孔内排渣不畅及难成孔的问题;通孔钻具可保障套管下至设计深度;利用引导钻头,采用回转钻进工艺可实现深孔下套管;孔内高压注浆、环空静压补浆可确保套管封固质量;滑动定向钻进、回转钻进相结合可提高稳斜段钻进效率;以低于0.5 MPa的钻压在增倾角孔段顺利侧钻开分支;利用不同钻进方法判断含水地质异常体性质;回转钻进方式快速多回次透孔,或大角度定向钻进可穿过易塌孔层位。研究成果为渭北煤田底板奥灰水害防治提供了技术支撑与理论依据。     

定向钻进套铣打捞钻杆的设计

通过对常用定向钻进配套钻具打捞工艺的对比分析,明确了采用套铣打捞工艺处理煤矿井下近水平定向钻进中出现的塌孔、卡钻、埋钻等孔内事故的可行性与实用性。根据其工艺施工要求,结合煤矿井下近水平定向钻进系统配套钻具具体参数,研制了能够满足额定扭矩6000 N·m钻机使用要求的定向钻进套铣打捞钻杆。成庄矿的应用表明,采用套铣打捞工艺处理近水平定向钻进时孔内事故(塌孔、卡钻、埋钻等)可行性较强,且套铣打捞钻杆结构设计合理,能满足套铣打捞工艺的使用要求。     

破碎带单孔循环注浆钻进工艺及应用

针对破碎带深孔施工存在的塌孔、卡钻问题,介绍了单孔循环钻进注浆工艺和新型无机注浆材料,并进行了效果考察。单孔循环注浆钻进工艺只采用一个钻孔,通过循环钻进、退钻、注浆工艺,对破碎带分别加固;新型无机双液注浆材料通过改变水灰比,实现浆液流动和凝结时间调整,解决了不同深度破碎带注浆后快速套孔问题。     

新型挤土法施工抗浮锚杆工艺研究

抗浮锚杆采用传统的钻进工艺,不能有效地解决砂砾石层塌孔问题。新型的挤土法成孔工艺是利用大扭矩设备的钻杆,将土层挤入四周孔壁,钻进过程中提下钻都注入水泥浆,质量可靠,效率较高,施工工艺优于常规的全面破碎循环钻进或取土法钻进。     

定向钻机在赵庄煤矿松软突出煤层钻进中的应用实践

针对松软突出煤层高应力易塌孔煤层钻进过程中遇到喷孔、卡钻、塌孔、抱钻和煤炮等困难,赵庄煤矿采用ZDY-6000L全液压定向钻机进行了工业性试验,采取了钻头沿着顶板或底板钻进、水力排渣等技术措施。结果表明:定向钻机配合高强度刻槽钻杆钻进与普通钻机配合光面钻杆钻进相比较,可提高钻进效率100%以上,提高钻进深度30%以上,减少采煤工作面瓦斯抽采空白带。     

煤矿坑道钻探塌孔原因分析及防治

文章对钻探塌孔原因进行了分析,并总结了日常钻探工作中一些防治钻孔塌孔行之有效的方法与措施,并率先提出了应用三棱钻杆来解决煤矿防治水钻孔塌孔问题,通过采取多种塌孔防治措施,大大提高了钻进施工效率。     

松软煤层大直径长钻孔成孔与护孔瓦斯抽采技术的应用

为了解决松软高瓦斯煤层顺层钻孔在钻进和抽采过程塌孔导致抽采效率低的问题,对长平矿顺层钻孔施工工艺进行了分析,提出了用低螺旋大通孔钻杆匹配压风排渣钻进和孔内全程下筛管护孔工艺,实践表明,该配套工艺可以实现全程下护孔管,解决了本煤层钻孔抽采浓度低、抽采流量小的难题,显著提升了抽采效果。     

一种适用于破碎煤层的安全定向钻进工艺研究

随着煤矿瓦斯治理技术的发展,井下定向钻孔瓦斯治理技术在国内得到了广泛应用。但定向钻进技术在破碎煤层中钻进时经常遇到垮孔、塌孔、钻孔不返水等问题,从而导致钻进效率低,更严重的会引起卡钻、埋钻,导致掉钻钻井事故。通过对常规定向钻进工艺及钻具进行研究,针对性地研发了凹槽螺旋定向钻杆、煤矿坑道水平定向钻进安全接头及适用于破碎煤层的安全定向钻进工艺并进行现场试验。通过现场试验表明,适用于破碎煤层的安全定向钻进工艺成功解决了破碎煤层定向钻进问题,减少了卡钻、埋钻事故的发生,提高了钻孔深度,降低了设备风险,实现了破碎煤层的高效、安全钻进。     

千米钻机氮气复合钻进工艺在碎软煤层的试验

长平矿3~#煤层松软破碎,采用千米钻机水排渣的施工工艺施工本煤层顺层钻孔时塌孔严重,无法实现深孔钻进。为此,研发了一种氮气排渣复合钻进的新型打钻工艺,并进行了现场试验,试验以氮气排渣复合钻进为主,滑动钻进为辅。结果表明,钻孔最大孔深达到231 m,但该钻孔施工效率低,护孔困难,抽采量偏低,影响了该钻进工艺的推广使用,需进一步完善施工工艺及装备,以提高抽采效率。     

新型可开闭钻头在干式螺旋钻进筛管完孔工艺中的应用

针对松软破碎煤层顺层钻孔施工钻孔排渣困难、易塌孔等问题,结合干式螺旋钻进工艺和筛管完孔工艺施工方法,针对工艺需求研发了新型结构的可开闭钻头,在阳煤集团寺家庄矿使用钻头3只,累计施工钻孔10个,总进尺1057. 5m,钻头平均寿命352. 5m,最大单孔深度148m,筛管下入率达99%,应用效果良好。