大直径救援井高效钻井技术及装备现状与展望

大直径救援井能够连通地面与矿井下被困区域,快速构建井上下救援通道,是矿山应急救援的重要途径,但地层复杂性、工艺与装备适应性等诸多局限,限制了救援通道的构建效率。为进一步提升大直径钻孔救援通道构建能力,推动矿山应急救援技术发展,分析了主要复杂地层对大直径井钻井过程的影响,总结了大直径救援井钻井"钻得稳、钻得准、钻得快"的技术特点,系统分析了大直径救援井不同井段优快钻井技术与装备的现状。首先,对比分析了覆盖层桩孔施工工艺,介绍了适用于复杂覆盖层的全套管钻进工艺与装备,研究了基于超声测距的大直径井井底位移计算方法;其次,归纳总结了以精确定向和复合钻进为核心的先导孔钻井技术、以大直径潜孔锤钻进为核心的基岩层段钻井技术,简要阐明了集束式潜孔锤井底软密封式反循环形成机理与配套装备,针对安全、精准透巷技术难题,研发了高精度随钻测量仪器与安全透巷钻井工艺。此外,以救援通道高效构建为目标,阐述了多领域多工艺技术融合应用,模块化和智能化钻探装备开发,区域适应性优快钻井技术研究与应用,大直径救援井钻井信息系统构建与不断完善,是下一阶段大直径救援井钻井技术与装备的发展方向。     

大直径潜孔锤气体反循环钻井技术

大直径潜孔锤是1种已被大量工程实践证明的,能够提高矿山地面大直径钻井施工效率的钻井工具。然而,钻遇含水层后,大直径潜孔锤经常出现进尺慢、甚至无法进尺的问题。为此,提出一种以反循环方式气力排渣排水、正循环方式排余气为特点的大直径潜孔锤气体反循环钻井方法,分析了大直径潜孔锤气体反循环钻井技术基本原理,建立了气体双上返流道的井底压力平衡条件,介绍了大直径潜孔锤气体反循环钻井系统组成,依托矿山地面大直径钻井工程完成现场试验。结果显示：在地层出水条件下,通过节流控制环空气柱压力,可实现反循环排渣排水的预期效果,钻井效率高,最大井深达到668 m,可推广应用于矿山地面救援井和各类矿山大直径钻井工程的施工中。     

大直径深井钻井带头人——访中国工程院院士、大直径井筒钻井法凿井专家洪伯潜

一个在中国矿业界深孚众望的名字,一个为中国矿山钻井技术攀登世界顶峰做出重要贡献的人物,一个公认的中国钻井技术最高层次的技术精英,一个在谈到与矿山大直径深井钻井相关话题时"点击率"极高的"关键词",这些冗长的定语都为修饰同一个主语--洪伯潜!     

煤矿大直径风井反井钻井法施工技术

为了实现王台铺煤矿1#辅助回风立井的安全、快捷、经济施工,根据该立井的地质结构特点,采用反井钻井法施工技术,研究了反井钻井法的施工方法、施工工艺.实践表明,利用新型反井钻机施工煤矿大直径风井的成功经验值得借鉴.     

大直径地面钻井井身稳定特性分析及工程控制

高强度开采条件下地面钻井受剧烈采动影响易破坏失效,运用有限差分程序FLAC3D对采动条件下不同直径钻井套管的受力进行了模拟计算,结果表明岩层分界面处套管变形较大,套管直径越大其变形和承受应力更小,钻井直径加大失效的风险降低。针对常规直径钻井在抽采过程中受采动影响发生严重破坏的问题,余吾煤业公司开展进行了大直径地面钻井抽采采空区瓦斯的工程试验,取得了良好的效果,现场试验结果表明采用大直径地面钻井可避免钻井完全失效,延长钻井抽采有效期。     

谢桥西风井大直径薄井壁钻井施工技术

谢桥煤矿西风井井径较大、井筒较深,采用我国现有钻井技术存在相当大的施工困难,因此必须进行设备和工艺方面的改进。本文比较详尽地介绍了实际施工中解决了的主要技术问题,包括:钻井机超设计能力问题;高强度混凝土井壁和单、双层钢板复合井壁问题;壁后充填新工艺和偏斜观测问题等。还通过实际工程实践,对钻井法凿井技术发展的若干方面,提出了体会与看法。     

李家壕煤矿大直径反井钻井施工工艺研究

根据李家壕煤矿的地质水文特点,采用大直径反井钻井施工工艺对李家壕煤矿大直径立井进行了施工,钻井设备选用北京中煤矿山工程有限公司研制的BMC600型反井钻机。从李家壕煤矿井筒、巷道、硐室的具体情况出发,选择反井钻机的配套设施,针对井下施工的难点,提出大直径反井钻井施工工艺相应的解决办法,探索出一条适用于李家壕煤矿大直径反井钻井施工的工艺路线。     

大直径地面钻井采空区采动区瓦斯抽采理论与技术

地面钻井抽采采空采动区瓦斯技术在世界范围内的应用越来越广泛,然而仍存在着瓦斯流量和浓度偏低以及钻井稳定性差的问题。基于淮南矿业集团和澳大利亚的应用实践,开展了大直径地面钻井提高瓦斯抽采效果的理论与技术研究。通过对围岩采动影响和瓦斯抽采效果的数值模拟,参考瓦斯高效抽采范围的高位环形体理念,进行了抽采管径分别为244.5 mm和177.8 mm的大直径地面钻井设计和抽采瓦斯试验。试验结果表明:大直径地面钻井在抽采效果、控制工作面瓦斯涌出以及钻井稳定性上均明显优于普通钻井,瓦斯抽采总量可达316.7万m3,瓦斯纯量达170万m3,服务时间达106 d,能够有效地控制工作面回风瓦斯浓度;地面钻井布置于回风巷一侧在抽采效果上优于进风巷一侧,前者瓦斯抽采量和浓度分别高于后者33.7%和75.3%。     

大直径桩墩在工程中的设计与应用

 摘要：大直径桩墩基础是一种较新的基础类型,大直径桩墩在工程中越来越被人们广泛的应用,根据设计中的问题,总结了大直径桩墩在工程中设计方法和构造取值规定。     

大直径直立井底煤仓的设计与施工

通过对皖北煤电集团龙湖煤矿井底煤仓的分析,采用钻机反井法施工大直径立式煤仓,与吊罐法及垛盘反井法施工相比,简化了施工程序,提高了安全系数,降低了工人劳动强度.     

大直径大功率定向钻机的研制

目前瓦斯抽采钻孔工艺向大直径、长钻孔、定向钻孔施工发展。针对现有定向钻孔技术及装备形成的钻孔直径较小、需进行二次扩孔、施工工艺与配套钻具复杂,基于大直径长钻孔定向施工工艺的发展,研制了一种适合大中型矿井进行大直径长钻孔施工的定向钻孔装备,其单位质量输出功率大、成孔能力强、结构紧凑,适合大中型煤矿的大直径长钻孔瓦斯抽采钻孔施工。     

风管式气举反循环钻具及其在大口径钻井施工中的应用

目前大口径钻井施工中常用的泥浆正循环钻进存在着泥浆流速慢、携渣能力差、重复破碎严重、钻井效率低、钻头磨损快、能源消耗大、钻井事故发生率高等问题,气举反循环钻进工艺可有效解决上述问题。风管式气举反循环钻井工艺简单易实现,能有效减少重复破碎,钻进效率高,能源消耗少,钻头寿命长,成井质量好,对涌水和漏失均有很好的抑制作用。介绍了风管式气举反循环钻井工艺原理、专用钻具及其现场使用情况。     

大口径绳索取心钻进技术在天然气水合物勘探中的应用

φ127 mm绳索取心钻具在地质钻探中很少应用。介绍了大口径绳索取心钻探工艺在青海乌丽地区天然气水合物勘探中的应用情况,并对技术要点和注意事项进行了总结。     

空气泡沫潜孔锤钻进技术在大直径基岩深井中的应用试验

通过选择合适的项目载体进行生产试验,采用空气泡沫潜孔锤钻进技术,可优化钻孔结构,调整钻进参数,完善配套机具,改进和提升现有施工工艺。尤其能够解决在干旱缺水地区大直径基岩深井快速排出岩屑问题,进一步提高钻探施工效率,增强市场竞争能力。     

凤太矿田复杂地层大口径金刚石绳索取心钻进工艺

介绍了大口径金刚石绳索取心钻具在陕西凤太矿田小梨园金矿区复杂地层中的应用情况及施工工艺。针对以前在此矿区施工时遇到的孔内坍塌、掉块、事故多、效率低、采心困难、施工质量差等问题,从钻进方法、钻孔结构、护孔方法、钻进参数、润滑减阻、钻具级配等方面采取了有效的技术措施,提高了钻探施工效率和工程质量。     

大口径工程井气举反循环钻进效率影响因素初探

以自主研发的219.1/168.3 mm大口径气举反循环钻具生产试验获得的基础数据,对影响气举反循环钻进效率的各种因素进行了初步分析,得出了钻速与沉没比和风量有一定相关性,与风压关系不大的结论。     

大直径孔硬岩钻进技术现状及发展

通过对国内外近年来在大直径孔硬岩钻进中主要采用的施工法、钻进设备和工艺的介绍及经济效益的分析对比，提出了在大直径硬岩钻进中应根据不同情况采用不同的钻进方法及多工艺施工。特别强调了“梅花点全套管施工法”在我国推广的技术经济意义．     

深厚漂卵石地层中超大直径钻井冲抓工艺的研究及应用

介绍了在直径8.3 m、深度285 m钻井井筒内,应用冲抓锥抓取漂卵石进尺并与回转钻进工艺相结合,完成超大直径钻井的工艺技术。主要包括冲抓设备参数的选取、冲抓工艺及技术参数的确定等。     

梧桐庄矿大直径排水孔工程钻探施工技术

介绍了梧桐庄矿区孔深646 m、终孔直径526 mm两口排水孔的钻探施工技术.该2口排水孔深度大,孔径大,垂直度要求高,地层软硬互层变化较大,易缩径,穿层钻进时易形成孔斜,施工难度大,通过采用先用小径钻进、后扩孔的施工方法,并采取合理的钻具组合和泥浆,制定有效的防斜技术措施等,顺利完成排水孔施工,施工质量满足设计要求.     

煤矿井下大直径定向钻进技术在水力压裂中的应用

为了解决碎软、低透气性煤层水力压裂非定向顺层钻孔成孔率低、成孔后易塌孔导致钻孔堵塞和非定向穿层钻孔有效孔段短的问题,提出了将煤矿井下底板穿层梳状定向钻进技术与水力射流冲孔技术相结合的增透方案,形成一套适应煤矿井下水力压裂的大直径定向钻进技术。现场应用结果表明：该技术既解决了成孔率低和成孔后塌孔导致的钻孔堵塞的问题,又解决了钻孔有效距离短、压裂后影响范围小造成的瓦斯抽采效果差问题|抽采最大浓度平均为5.22%,抽采流量平均为4.60m3/min,日均瓦斯抽采量平均值334.81m3/d,与普通穿层钻孔抽采数据对比,压裂增透后钻孔瓦斯抽采流量提高约5.23倍。对该矿区碎软煤层条件下的瓦斯强化抽采具有较强的指导意义。