煤矿井下煤层密闭取心技术及应用

为了精确测定煤矿井下瓦斯含量,利用一种新型的煤矿井下煤层密闭取心装置,对煤矿井下煤层瓦斯含量进行测定,其测定的瓦斯含量与传统方法相比提高了20%~30%。煤矿井下煤层密闭取心技术的应用为矿井设计、煤矿安全生产、瓦斯灾害治理及煤层气资源开发提供了更加准确的数据支持。     

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,...     

基于梳状定向钻孔的碎软煤层瓦斯含量测定取样技术北大核心

针对碎软煤层瓦斯含量测定取样时存在的取样深度浅、取样位置不可精准测控、瓦斯气体损失量大等不足,提出了基于梳状定向钻孔的碎软薄煤层瓦斯含量测定取样方法,介绍了其技术原理、工艺流程和技术优势,研究选配了矿用密闭取心装置、定向钻机、泥浆泵车等钻进与取样装备,开发了主孔双动力复合排渣定向钻进、探查分支孔随钻煤层探查、取样分支孔密闭取心等关键技术。在祁东煤矿94采区碎软煤层开展了现场试验,完成梳状定向钻孔2个,进行密闭取心3次,取样成功率67%,最大取样深度达484 m,查明了目标煤层赋存情况和瓦斯含量。     

大口径绳索取心钻具在特厚软煤中的取心应用

煤层气参数井因需准确获取煤层及其气体含量参数,绳索取心技术因结构简单、钻进效率高、岩矿心质量好、钻获煤心时间短等显著优点已在煤层气井取心中广泛应用。主要介绍了大口径绳索取心钻具在鹤壁六矿某煤层气参数井+生产井的应用中,根据选用大口径取心工具的结构特点,针对目的煤层为特厚软煤的客观地质条件,总结出了较为合理的取心钻进工艺参数和技术保障措施,取得了较好的效果。     

顺煤层超长孔定向钻进关键装备及应用效果分析

针对超长工作面瓦斯区域超前治理需要,分析了施工顺煤层超长定向钻孔对关键钻进装备的技术要求,总结对比了国内外几款典型的顺煤层超长孔定向钻进关键装备性能特点。结合保德煤矿超长工作面生产需要,优选钻进装备在保德煤矿二盘区开展了工程实践,完成了3个孔径120mm、孔深2000m以上的顺煤层超长定向钻孔,其中最大孔深达到2570m,创造了煤矿井下顺煤层定向钻孔深度的新纪录。结合钻进工艺参数及测量数据,分析了关键装备的应用效果和局限性,对进一步提高顺煤层超长定向钻孔装备能力进行了展望。     

水力反循环取芯技术在煤矿井下地质异常体探查中的应用

为了实现煤矿井下地质构造的有效探查,提出将水力反循环连续取芯钻进技术应用于煤矿井下地质构造探查工作中。着重介绍了反循环取芯相关配套装备,分析了φ89/φ42 mm反循环取芯钻具在煤矿井下地质异常体探查施工中的应用情况。结果表明:水力反循环取芯钻进技术在煤矿井下地质构造探查中应用效果较好,本次试验综合取芯率为78.83%,单孔最高取芯率为90.68%,所获得的煤岩芯质量较高,结合现场返芯情况、岩芯性质、返水情况及实测钻孔轨迹,可以对煤矿井下地质构造做出准确判断。     

煤矿井下随钻测量定向钻进技术与装备现状及展望

煤矿井下近水平定向钻孔可实现超前、区域、精准灾害防治与瓦斯抽采利用,在煤矿地质保障中发挥着重要作用。系统介绍了国内外煤矿井下随钻测量定向钻进技术发展历程与应用现状,对国内定向钻进装备中的钻机、泥浆泵车、防爆型随钻测量系统、包括中心通缆钻杆、螺杆马达和钻头在内的配套钻具、包括滑动定向钻进和复合定向钻进在内的定向钻进工艺技术与套铣打捞工艺技术等关键技术和装备进行了简要分析和总结,对小体积防爆型随钻测量系统中的有线随钻测量系统、泥浆脉冲无线随钻测量系统、电磁波无线随钻测量系统和地质导向随钻测量系统的功能特点及适用性作了阐述,针对解决提高复杂顶板岩层中定向钻进成孔率、超深孔钻进施工能力和地层适应性等难题,介绍了该成套技术与装备在保德煤矿、龙王沟煤矿和顾桥煤矿进行顺煤层超深定向钻孔和复杂顶板高位定向钻孔的典型现场应用案例。基于成套技术与装备发展现状和现场应用,展望了煤矿井下随钻测量定向钻进技术与装备的发展方向和趋势,指出装备的自动化、信息化和智能化将成为技术攻关的方向与现场重点需求,高效快速钻进的旋转导向钻进系统和大直径定向钻孔将得到现场实践验证。     

煤矿井下近水平定向钻进技术装备及应用

矿井地质是煤矿安全生产的前提条件和基础,作为地质情况呈现的直观手段,井下钻探技术与装备目前已经广泛应用于矿井边界勘探、井下治水、瓦斯治理等领域。根据井下钻探施工发展与技术现状,在分析了煤矿井下钻探技术面临的主要挑战的基础上,介绍了定向钻进技术与装备在煤矿井下的应用与前景。     

水力反循环取心在煤矿隐伏地质异常体探查中的应用

针对回采工作面隐伏地质异常体探查取心孔孔深较浅的特点,提出采用水力反循环取心方法。分析了在煤矿井下近水平孔状态下水力反循环取心的工作原理和技术特点,设计了φ89/φ42 mm双壁钻杆、多个规格金刚石复合片取心钻头、双壁送水器、以及孔口密封装置等反循环取心配套钻具。在寺河西区矿井实施完成了穿断层、穿陷落柱的井下现场试验,结果表明:近水平孔水力反循环取心应用于煤矿回采工作面内小断层、陷落柱的探查是完全可行的。     

山西昔阳白羊岭煤矿煤层气勘探取心技术

结合山西省昔阳县白羊岭煤矿煤层气补充勘探工程的施工情况,简述金刚石绳索取心钻进工艺在煤层气参数井中的应用,探讨了套管、钻具、钻头、泥浆以及钻进参数的选择方法.     

煤矿井下近水平定向钻进小功率装备及应用

矿井地质是煤矿安全生产的前提条件和基础。作为地质情况呈现的直观手段，井下钻探技术与装备已经广泛应用于矿井边界勘探、井下治水、瓦斯治理等领域。根据井下钻探施工发展与技术现状，分析了煤矿井下钻探技术面临的主要挑战，介绍了定向钻进技术与装备在煤矿井下的应用与前景，以期为矿井建设提供参考。     

煤矿井下复杂地层近水平钻孔绳索取心钻进工艺试验研究

针对煤矿井下钻孔常规单管取心存在取心率低、效率低下、工人劳动强度大,煤层底板复杂地层以清水为冲洗介质的近水平绳索取心钻进成孔困难等问题,选用适合绳索取心钻进工艺的坑道钻机及配套近水平绳索取心钻具,配合合理的工艺流程进行试验。现场共施工了3个钻孔,成孔2个,孔深分别为151.5、194.5 m;岩心采取率分别为77%、89%,比单管取心提高24%以上;平均日进尺分别为22.7、36.6 m/d,比单管取心效率提高10 m/d以上。通过现场3个取心钻孔的试验,优选出了一套适用于煤矿井下复杂地层以清水为冲洗介质的近水平绳索取心钻探装备与工艺。     

自锁式双筒取心技术在河75-斜18井中的应用

在油气田的勘探开发过程中，为了解储层构造参数，掌握地质构造特征，需在定向井中进行取心作业。根据胜利油田现河庄地层特点及在该地区河75-6断块河75-斜18井沙二、沙三段地层取心实践，通过对取心钻头、取心工具、取心钻具组合、取心钻进参数选择分析，介绍了自锁式双筒取心技术在定向井中的应用情况。实践证明，在定向井取心作业中进行双筒取心，可大大提高单筒取心进尺，降低钻井成本。     

覆盖层绿色钻探新方法——空气潜孔锤取心跟管钻进

针对覆盖层的特征和钻进特点,结合环境保护对地质勘查的新要求,将常规回转取心钻进与潜孔锤跟管钻进优化组合,形成了一种覆盖层钻探新方法—空气潜孔锤取心跟管钻进。介绍了潜孔锤取心跟管钻进方法的要点;从钻探工程经济性和环保因素,提出以潜孔锤取心钻进为主、解决覆盖层钻进效率低和质量差等技术难题的新思路。     

定向钻进工艺技术在神东矿区应用浅析

随着煤矿高产高效发展,煤矿逐步向深部煤层开拓延伸,煤矿地质勘探、水害防治日趋复杂。目前定向钻探工艺技术应用成熟,在解决各类地质、水害防治等问题效果凸显,将成为煤矿井下勘探手段的主流。结合神东矿区各矿井生产实际情况,阐述定向钻进工艺技术在煤矿井下解决地质、水害防治、瓦斯治理、顶板管理等方面的应用及发展趋势。     

我国煤矿井下瓦斯抽放钻孔施工装备与技术

在回顾我国煤矿井下瓦斯抽放钻孔施工技术发展的基础上,总结了现阶段煤矿井下瓦斯抽放钻孔施工装备的现状及适用条件,分别介绍了各种钻孔施工技术的原理、技术特点及应用情况,分析总结了我国煤矿井下瓦斯抽放钻孔施工装备和技术发展所面临的问题是如何实现水平长钻孔的准确定向,进一步延长钻孔的有效抽放段距离和有效抽采时间;如何提高松软突出煤层钻孔深度和有效成孔率,并提出未来发展趋势是履带一体化和随钻测量定向钻进技术和装备;松软突出煤层的瓦斯抽采关键技术及其装备;研制开发安全、可靠、有效的远程控制钻机及绿色产品设计思想.     

煤矿井下水平定向钻进技术与装备的新进展

煤矿井下定向钻进技术作为一项工程领域的新技术,已经广泛应用于煤矿井下瓦斯抽采、防治水、地质勘探和精确工程钻孔施工等领域。经过在国内30多个矿区推广应用,煤矿井下定向钻进技术和装备逐渐完善并取得新进展,形成了ZDY12000LD型大功率定向钻机、无线随钻测量系统、地质导向钻进装置及复合定向钻进工艺。结合现场试验完成了主孔深度1881 m的煤层定向长钻孔和1026 m岩层定向长钻孔,充分说明了ZDY12000LD型钻机功率大、钻进及事故处理能力强,无线随钻测量系统测量精度高,配套复合定向钻进技术形成的钻孔孔壁光滑、沉渣少、钻孔曲率小,钻进效率高。     

煤矿井下水平定向钻进技术与装备的新进展

煤矿井下定向钻进技术作为一项工程领域的新技术,已经广泛应用于煤矿井下瓦斯抽采、防治水、地质勘探和精确工程钻孔施工等领域。经过在国内30多个矿区推广应用,煤矿井下定向钻进技术和装备逐渐完善并取得新进展,形成了ZDY12000LD型大功率定向钻机、无线随钻测量系统、地质导向钻进装置及复合定向钻进工艺。结合现场试验完成了主孔深度1881 m的煤层定向长钻孔和1026 m岩层定向长钻孔,充分说明了ZDY12000LD型钻机功率大、钻进及事故处理能力强,无线随钻测量系统测量精度高,配套复合定向钻进技术形成的钻孔孔壁光滑、沉渣少、钻孔曲率小,钻进效率高。     

本煤层ф650mm大直径钻孔技术与装备

煤矿井下本煤层大直径钻孔具有重要的应用价值,可在保障煤矿安全、高效生产的同时减少井下巷道施工工程量和施工成本,省时、安全、经济效益显著。针对现有煤矿井下大直径钻孔技术与装备存在的问题,形成了一套本煤层大直径钻孔钻进工艺技术、研制了配套钻具、并在施工中进行了2种扩孔施工方案的效果对比。现场试验中完成ф650 mm本煤层大直径钻孔最大钻孔深度75 m,验证了研究成果具有较强的工艺适用性和可靠的技术性能,有助于推动煤矿井下大直径钻孔技术与装备的发展和应用。     

空气潜孔锤取心跟管钻进技术

把潜孔锤钻进、跟管钻进和取心钻进结合在一起,获得了一种在复杂地层取心钻进的新方法.