基于PLC的泥浆循环净化装置控制系统设计与实现

当前水文水井钻探施工过程中,工艺相对落后且集成化程度低,新技术、新方法、新工艺引进和创新不足。在水文水井钻探中,从井底返回地面的泥浆中含有大量的岩屑和砂粒,仍主要采用人工捞砂、泥浆池和沉淀池自然沉降的作业方式,效率较低。为实现钻探施工中设备的自动化、模块化,提高施工效率,针对青海省复杂的地质与气候环境,研制了一种绿色勘查水文地质钻探自动化泥浆循环净化装置控制系统,包括远端控制子系统、近端控制子系统和泥浆加热循环子系统。为提高控制系统的抗干扰性,选用以PLC为控制核心的系统硬件,对泥浆净化装置控制系统硬件和控制系统软件等进行了设计,且系统采用模块化和可靠性设计方式,在实际应用中具备方便运输、可靠性高、适应性好等特点。     

广西岩溶石山区水文水井钻探施工难点及其技术对策

结合广西岩溶石山区水文水井钻探中存在的问题，提出适合于广西岩溶石山区水文水井钻探施工的新方法与工艺技术措施，对钻探系统的配置、钻具的组合配套、分层钻进技术、钻进工艺和规程参数、操作要点等方面进行阐述。     

矿用泥浆泵车控制系统的设计与试验

为了满足煤矿井下大功率定向钻探设备泥浆介质自动化冲洗要求,设计了一种矿用履带式泥浆泵车控制系统,实现了对泥浆泵车的远程操控。介绍了整个控制系统的硬件组成与搭建,阐述了控制算法的结构层次和设计流程,采用车间试验对系统的软硬件进行了检验。试验结果表明,该系统的通信速率满足工作需求,性能稳定,可应用于煤矿井下泥浆泵车整机控制。     

特探水位钻探施工措施

以寿阳地区钻探施工为例,简单介绍了深水位、特深水位地区水文水井钻探施工中的钻探工艺和钻孔结构适应性设计、施工中主要技术措施,以及钻机的适应性改造等。     

自动化泥浆循环净化装置在水井钻探中的应用

针对水井钻探过程中使用人工的方法处理泥浆效率低下的问题,科研人员研发了自动化泥浆循环净化装置,为整理该装置的研制思路与研制目的,并且对水井钻探技术做出进一步的改进,对自动化泥浆循环净化装置在水井钻探中的应用进行研究。首先分析水井钻探的特点,说明自动化泥浆循环净化装置在水井钻探工程中的不可替代性。然后简要分析了自动化泥浆循环净化装置的关键技术,分别论述储浆器、泥浆泵、振动筛、搅拌器四个部件的基本组成结构。最后对自动化泥浆循环净化装置在水井钻探中的应用进行探究,分析了自动化泥浆循环净化装置对水井钻探工程产生的影响。     

泥浆净化设备在水文水井钻探中的应用

水文水井钻探中，最常见的地层为第四系砂层、砂砾层，基岩为灰岩的破碎带等。在这种地层中施工，井壁稳定性差，必须采用泥浆护壁，某些化学处理剂处理的泥浆起到一定的净化作用。但在钻进过程中，泥浆砂侵严重，泥浆性能遭到破坏，促使水泵部件、水龙头、钻头磨损加剧，甚至1—5mm的砂粒进入水泵，使水泵被迫停止运转，影响施工。所以采用机械除砂方法控制泥浆的比重和含砂量是非常重要的。     

西藏高原某工作区水文水井钻探施工技术

在西藏高原开展水文水井钻探施工,施工区域海拔高,施工环境差,物资保障困难,施工人员常面临高寒缺氧,工作区钻探施工经验可循,不可控因素多,施工难度大。2022年,因工作需要,单位在西藏高原某工作区开展水文水井钻探施工,据工作区地层情况,针对工作区钻探施工技术难点,从钻探施工设备、施工方法及工艺、关键工序等方面进行优化分析,结合工作实践,探索适合在该工作区砂卵砾石地层及砂土层施工的钻进工艺、方法,总结施工经验,为西藏高原类似工作区开展水文水井钻探施工提供参考借鉴。     

岩溶地区水文水井钻探新技术

论述了气举反循环、气助正循环钻进基本原理、钻具组合及新研制的水文水井钻机.简述了气举钻探新技术在破碎漏失基岩水文水井钻探中的应用情况.     

泡沫泥浆工艺在新疆水文水井钻探施工中的试验应用

基于试验研究，分析泡沫泥浆在水文水井钻探中应用的技术优势和社会经济意义，根据应用现状，提出推广应用的方向和发展前景。     

岩石可钻性的研究与试验方法

一、概述矿山坑道采掘、地质岩心钻探、工程地质钻探、水文水井钻探、石油和天然气钻采等施工中随时接触岩石可钻性问题。     

自动化泥浆循环净化装置机械系统设计与研制

针对水文地质钻探现场中通过人工捞砂处理泥浆的低质低效问题，石油等领域结构复杂、体积庞大、功耗巨大的固控设备无法直接移植借鉴，现今大多数解决方案仅仅是在泥水分离方法上从开挖沉淀池过渡到使用筛分机械，尽管能够提高泥浆净化效率，但仍无法克服占地面积大并伴随严重污染的局限性。为此，设计了一种组合配浆、混浆和泥浆净化的泥浆处理装置机械系统。结合沉淀法与机械分离法，将箱体与振动筛组合为一体，通过管道实现泥浆不落地的输运存储和筛分净化；联接泥浆泵、振动筛、搅拌器等工作部件线路并接入PLC，通过控制面板进行远端的自动及半自动控制；优化部件装配结构，达到拆装方便、车载运移的目的。针对青海省高海拔、极端气温等复杂地质与气候环境下工作泵压较正常情况偏低、工作介质结冰等问题，调节电路部件功率并增设温度调节设备，同时结合地质勘察领域对绿色勘查的环保要求，研制了一种自动化泥浆净化循环装置。经过现场试验验证，该装置能够在手动或自动模式下平稳高效地完成泥浆净化循环工作，运行过程中泥浆分散均匀且性质稳定，在现场工作规程下处理量可达60 m3/h，不含电加热总功率小于32 kW。该型装置适合于工程地质勘察钻探、水文地质及水井钻探等较小规模施工应用。     

海上勘探海水造浆装置设计

在海上进行工程地质钻探作业时,对砂粒、松散岩、风化岩等地层需采用泥浆护壁,采用淡水配置泥浆才能达到最佳效果。创建一种海水造浆双流程模型,一级流程装置输出的初纯水满足高性能泥浆用水标准;二级流程去除水中残存的盐类,制成适于饮用的超纯水。设计的实用海水造浆装置,包括海水预处理、反渗透装置、EDI分离器及维护控制系统等,从而突破了海上勘探受制于平台空间、载荷、淡水成本等因素制约,有效地降低了勘探成本。     

矿用气体传感器智能调校系统的研制

为减轻矿用气体传感器调校的繁重任务,提高工作效率,设计研制了一种矿用气体传感器的智能调校系统。首先介绍了调校原理和整体设计方案,之后给出了数据采集子系统和控制子系统2部分的硬件设计,最后介绍了软件设计,并给出了软件程序流程图。应用实践证明,该设计方案具有运行速度快、系统稳定等优点,在提升矿用气体传感器调校效率方面作用明显。     

钾铵基聚合物泥浆在大同煤田复杂地层钻进中的应用

煤田地质钻探中,白垩系卵石层、多层采空区及泥岩地层是一大钻进难题。一是上部长孔段砂卵层胶结松散,易垮塌;二是下部泥岩水敏性强,膨胀性大,节理裂隙发育,极易产生缩径、造浆及不同程度的渗漏;三是多层采空区的护壁问题。针对这些问题,在大同煤田复杂地层钻进中,经反复实验选用了钾铵基聚合物低固相泥浆。实践证明,采用钾铵基聚合物低固相泥浆,可有效防止孔内坍塌、掉块、缩径,预防孔内事故,提高钻进效率,降低成本,达到了正常的钻进目的。     

应用U型井开采倾斜构造煤层气的钻采技术研究

倾斜高陡构造煤层气钻井的共性是井斜难以控制,而且这类储层分布较广,潜力巨大。根据霍林河煤层气构造地质条件,地层倾角较大,主力煤层厚度大,渗透率较高,又属于典型的低煤阶煤层气,易于实施U型斜井钻采工艺。U型斜井钻采工艺特殊,利用定向斜井与其远端的直井在井下连通,建立煤层流体循环系统。为了保护煤层,煤层钻进过程中要采用环空充气欠平衡钻井工艺。采气时要选用排量范围广、成本低、耐砂能力强的螺杆泵,提高排采效率;U型斜井能够充分发挥倾斜地层流体势能和各井的优势,能够提高排水和采气效率。结合霍林河煤层气钻采,探讨了U型煤层气井钻完井工艺及采气工艺。     

电容型设备绝缘在线监测系统设计研究

为了提高电容性设备绝缘在线监测系统的应用水平,设计了电容型设备绝缘在线监测系统。系统采用分布式结构,确保了各层功能的对立性,改善了系统的运行效率和可靠性;系统采用模块化思想,根据监测系统的功能和规模,把系统划分为3个层次;开发了基于B/S模式的子系统软件,使系统客户端免维护、扩展性好、开发效率高等特点,通过对实际运行的监测系统测试和试运行,系统采集数据准确,系统运行更加可靠运行。     

矿井采运过程典型粉尘防治技术装备研发与应用

针对矿井作业环境粉尘污染日益严重,且现有技术手段防治难、协同弱、效果差等问题,为了从源头上实现矿井粉尘的高效控除,改善矿井作业环境、保障作业人员身心健康,对矿井开采、掘进以及运输等3个典型作业环节的粉尘防治技术装备进行了系统研究开发,提出了金属矿采场多组份水炮泥抑尘、煤矿综采面封闭雾化控除尘、金属矿掘进巷道粉尘净化、煤矿综掘面风雾双幕协同增效控除尘以及矿井皮带运输转载点干雾降尘等高效技术装备体系,结合现场试验和工业应用,对所研发的系列技术装备性能进行了对比分析。研究表明：与普通水炮泥相比,多组份水泡泥对总尘、呼尘的抑尘效果分别提高了90%、80%以上;煤矿综采面雾化封闭控除尘技术装备在现场应用后,工作面平均总尘、呼尘降尘率均大于90%;金属矿掘进巷道粉尘净化系统的除尘效率高达91%以上,净化后的风流能够进入循环通风系统,有效提高矿井风流利用率;煤矿综掘面风雾双幕协同增效控除尘装备对总尘、呼尘的平均降尘率分别能够达到97.78%、98.13%;干雾降尘装置具有良好的降尘效率,在皮带运输转载点的降尘效率达到80.4%,在溜煤眼转载点处的降尘效率达到81.8%。     

超大直径、巨厚漂卵石地层钻井泥浆护壁洗井工艺技术

介绍了采用机械钻井法施工Φ8.3 m、深度286 m(其中漂卵砾石层厚度251 m)矿山竖井的钻井泥浆护壁洗井技术,主要包括钻井泥浆的配制、不同地层条件下泥浆性能参数的选择、调整以及钻井泥浆的净化、洗井等工艺技术措施。     

煤矿用遥控式低位孔全倾角履带钻机的研制与应用

为了提高薄煤层瓦斯抽采施工效率,解决煤矿井下钻机操作复杂、工人劳动强度大以及存在安全隐患等问题,研制了一种具有遥控功能的全倾角履带钻机。该钻机将全倾角变幅稳固机构、制动锁紧装置、液压系统及电控系统等有机集成,可实现遥控钻进和行走,为煤矿井下的安全生产提供保障。工业性试验表明,该钻机钻孔效率高、安全可靠,具有显著的技术优势。