复杂工况下顺煤层空气定向钻进应用研究

碎软煤层在我国煤炭资源中占比大,一般顺煤层钻孔成孔性差、成孔深度浅,而以空气作为冲洗介质的定向钻进工艺是解决碎软突出煤层钻进问题的有效方法。部分矿区受复杂工况影响,致使冲洗介质产生大量凝结水造成碎软煤层顺煤层空气定向钻进效率极低、甚至难以钻进的情况。因此,本文从井下碎软煤层空气定向钻进技术出发,对复杂工况下空气冲洗介质中凝结水形成机制以及空气钻进中凝结水对定向钻进作业的影响进行分析与研究,并通过改进冲洗介质管道装置解决了这一复杂工况下产生的钻进低效问题。该研究成果在西南某矿得以验证和应用,在使用改进工艺时空气螺杆马达在软煤顺层定向钻进的单班最大进尺达到51 m、单孔钻进最大平均速度达到34.5 m/班次,为相似工况下顺煤层钻孔施工提供了范例,对复杂工况下碎软煤层钻孔成孔研究有重要推进意义。     

松软煤层中风压空气钻进技术与装备

松软煤层中施工顺层瓦斯抽采长钻孔的难度大,现有技术、装备在一定程度上还存在成孔深度浅、成孔率低等问题,不能完全满足瓦斯高效抽采的需要。为此,开发了井下中风压空气钻进工艺技术:包括压缩空气与螺旋钻杆复合排渣工艺、多级除尘技术、筛管护孔工艺技术等。应用结果表明:在同等施工条件下,采用中风压空气钻进技术与装备后,平均成孔深度普遍提高1倍左右,钻进效率提高35%左右,成孔率提高到了70%左右,为松软煤层瓦斯抽采钻孔施工提供了可靠的技术与装备保障。     

空气螺杆钻具在碎软煤层定向钻进中的应用分析

空气螺杆钻具作为关键的欠平衡钻井工具在油气钻井中得到广泛应用。针对煤矿井下碎软煤层高效成孔的钻进难题,提出引入空气螺杆钻具破解碎软煤层定向钻孔施工难题。结合贵州省青龙煤矿实际生产需要,采用空气螺杆钻具施工完成7个主孔、2个主分支孔,孔深300m以上,钻孔成孔率达到89%,累计进尺3929m,钻孔轨迹可控、煤层钻遇率高、钻进速度快、排渣效率高、孔口除尘效果好,单孔最大瓦斯抽采纯量为2.5m3/min、浓度达到67.5%,单孔最大瓦斯抽采量达到3500m3/d,取得了良好效果。研究结果可为煤矿碎软煤层瓦斯抽采与治理提供借鉴。     

煤层出水对近水平孔空气钻进的影响

 介绍了近水平孔空气钻进钻屑的运移方式,分析了钻屑遇水团聚的影响因素。从钻屑运移方式和供风参数分析煤层出水对空气钻进的影响,并提出了钻遇含水层时可采用的技术措施。     

碎软煤层空气复合定向钻进工艺技术北大核心

针对碎软煤层钻孔施工存在的钻孔深度浅、成孔率低、瓦斯抽采效果差等问题,提出了基于空气螺杆马达施工的空气复合定向钻进工艺技术。从钻速、钻压和供风量等方面分析了空气复合定向钻进工艺参数对钻孔施工的影响。在贵州青龙煤矿开展现场试验,在16~#碎软煤层中共完成12个主孔、4个主分支孔施工,200 m以上钻孔成孔率达到94%,300 m以上钻孔成孔率达到75%,最大孔深406 m,并取得了显著的瓦斯抽采效果。     

多工艺空气钻进在西北应用的前景

一、问题的提出我国西北地区(包括内蒙自治区部分地区),从面积上看约占我国总面积的1/2。这里山势高峻,有大片沙漠和戈壁。地下岩石互层频繁、软硬不一、褶皱多变,裂隙发育坍塌漏水。由于是大陆性气候,年降雨量多在100—150毫米,有的地区甚至午降雨量小于25毫米。这种强蒸发的气候使水源很少,给以水为循环液的钻探工程带来了很大困难。长期以来,战斗在西北地区的探矿工作者,采用火车运水、汽车拉水不仅吃尽了千辛万苦,而且钻探成本     

空气泡沫洗井工艺在新疆西天山矿区的应用

新疆西天山成矿带是自治区305项目地质找矿的重点区域,该区域内地层复杂多变,岩石软硬相间,交替频繁,由于受构造运动的影响,裂隙溶洞极为发育,分布极不均匀,整个区域基本上都发生漏失现象,如喇嘛苏和喀拉两个铜矿区就属于上述地层特点。以前,在这两个矿区施工,钻孔漏失是最棘手的技术难题,使具有良好护壁性能的冲洗液得不到     

沿煤层定向钻进技术的研究与应用

利用沿煤层定向技术基本原理，针对煤矿地层特点，在研究矿区沿煤层定向钻进技术及成孔工艺的基础上，成功地在松散煤层中钻出孔深超过170m的沿煤层钻孔。     

碎软煤层空气定向钻进工艺最小供风流量

为解决碎软煤层空气定向钻进工艺关键参数最小供风量的选取范围较难确定的问题,对空气钻进岩屑受力情况进行分析,计算不同粒径不同倾角情况下岩屑临界起动速度,最小供风流量;通过数值分析手段对空气流速在钻孔中的分布和变化情况进行分析。结果表明:当钻孔倾角为-30°左右时,岩屑的临界起动流速最大;在不同钻孔倾角、不同粒径情况下,岩屑携岩起动的临界流速和最小供风流量的变化趋势一致;在径向上,空气流速在环空截面中心处最大,向两边孔壁、钻杆外壁或钻头壁以及钻杆内壁逐渐减小;在轴向上,从孔口至孔底空气流速逐渐增大,在孔底形成明显的高低流速分区,空气流经钻头与钻杆连接处时,产生突扩效应,使空气速度突然减小,形成明显高低速层流区,随后在钻杆与孔壁间环状间隙空气流速趋于稳定。     

中风压空气钻进技术在平煤某矿的应用

在松软突出煤层钻进中,采用中风压空气钻进技术在工艺及配套装备方面具有明显的优势。通过在平煤某矿的应用,解决了钻孔深度不足、孔内事故预防及处理难度大等问题。实践证明,中风压空气钻进技术在松软突出煤层中值得推广。     

本煤层空气反循环钻进技术先导性研究

 本文介绍了本煤层空气反循环形成机理,将人造龙卷风控制抽吸及反螺旋密封技术引入到钻头的结构设计中,研制出两种专用钻头及孔底钻具组合,通过工业性试验,得出了本煤层适用空气反循环技术的初步结论,并提出下一步改进建议。     

煤层内钻进的研究和开发

指出澳大利亚煤炭工业煤层内钻进技术所面临的问题、研究与开发的需求,制定综合研究计划。     

中风压空气钻进在松软煤层的应用

在煤矿井下的松软突出煤层的沿煤层瓦斯抽采(放)钻孔的施工中,中风压空气钻进是较为理想的工艺方法.通过介绍中风压钻进存在问题及解决方案,说明了中风压钻进是一种值得推广的松软突出煤层沿煤层瓦斯抽采(放)孔施工工艺.     

松软煤层中螺旋钻进技术应用

对松软煤层中螺旋钻进技术进行了介绍,并对其输煤原理及钻进工艺规程参数进行理论分析,利用此技术在新元煤矿松软煤层钻进成孔取得较好的效果。     

碎软煤层空气定向钻进煤粉运移规律数值模拟研究北大核心

为研究粒径和风量对煤粉在钻杆与孔壁环空内沉积、运移和分布规律的的影响,以碎软煤层空气定向钻进成孔为背景,利用欧拉-欧拉模型,对压缩空气输送煤粉颗粒形成的气固两相流进行数值模拟。结果表明:风量越大,颗粒粒径越小,煤粉的沉积程度越小,对煤粉的输送能力越强,相应的孔底压强越大;在同一风量下,小粒径煤粉主要呈现螺旋线翻滚向孔口输送,大颗粒煤粉则主要位于中下部沿特定轨迹向孔口移动。     

空气金刚石钻进在国外工程施工中的应用及理论探讨

前言一九八九年河北省工程勘察总公司在非洲马里承包了巴马科二桥引桥工程地质孔和马里议会大厦工程地质孔的钻探施工任务。二桥引桥及议会大厦工程地质孔施工地区,虽然靠近尼日尔河,但由于钻孔分散,     

煤矿井下碎软煤层瓦斯抽采钻孔钻进工艺

碎软煤层在我国煤矿区分布广泛,具有瓦斯含量高、压力大、渗透率低等特征,在碎软煤层中钻进存在喷孔、塌孔、排渣不畅等问题,导致碎软煤层钻进困难、孔内事故频发,进而影响成孔深度和成孔率,造成瓦斯治理盲区;尤其是随着我国煤矿开采深度的增加,碎软煤层瓦斯抽采孔工作量和成孔难度不断增大。针对碎软煤层瓦斯抽采对钻孔施工需求,研究开发了高转速螺旋钻进工艺、中风压空气钻进工艺、气体定向钻进工艺等实用、经济的碎软煤层高效钻进技术,破解了碎软煤层钻孔排渣护孔、轨迹控制和高效成孔等方面难题,实现了碎软煤层钻孔在服役周期内的长效利用,相关技术在安徽、贵州、山西等地区成功推广应用,达到高效、精准抽采的目的,为矿井安全生产提供了技术保障。     

空气潜孔锤钻进工艺在基岩钻进中的应用分析

介绍了空气潜孔锤钻进的工艺原理、操作规程及注意事项，分析了常见事故，提出了应对措施。