露天铁矿热力扩孔参数的计算

根据加拿大哥伦比亚露天矿通过生产试验和理论研究提出的方法,对俄罗斯4个采用热力扩孔工艺的铁矿公司的热力扩孔参数进行了分析计算,认为这种计算方法具有很高的精确性。     

露天矿穿孔爆破工作的改进

介绍了俄罗斯米哈伊洛夫卡采选股份有限公司近年来在改进穿孔爆破工作上取得的新进展，采用热力扩孔法扩大深孔装药部分直径以及采用辅助加深孔（在两个台阶深度上）使下一水平岩体坚固性减弱的方法，使该矿穿孔爆破技术经济指标大为改善。     

热力扩孔过程的基本规律

国立莫斯科矿业大学与开采含铁石英岩的采选公司合作,研究和论证了更新露天矿台阶穿孔技术的合理性。提出了一种联合穿孔工艺,其实质是以加大的孔网尺寸先用普通风动潜孔钻机或液压冲击钻机穿凿直径较小(150～170mm)的深孔,再用热力钻机扩孔,所用的热力钻机是国立莫斯科大学与加拿大几家公司共同研制的。     

热力扩孔过程的基本规律

国立莫斯科矿业大学与开采含铁石英岩的采选公司合作，研究和论证了更新吴矿台阶穿孔技术的合理性。提出了一种联合穿孔工艺，其实质是以加大的孔网尺寸先用普通风动孔钻机或液压冲击钻机穿凿直径较小的深孔，再用热力钻机扩孔，所用的热力钻机是国立莫斯科大学和加拿大几家公司共同研制的。     

多级扩孔灌桩在软土地区的应用

介绍了软土地区扩孔灌注桩的施工工艺、研究了扩孔灌注桩载力的计算方法，并通过一个工程实例说明了扩孔灌注桩的优良特性和工程应用的广阔前景。     

天井钻机扩孔掘进工况分析

天井钻机的使用越来越广泛。对天井钻机主要工况扩孔掘进的重点问题进行了分析,通过对滚刀破岩原理的详细论述,解释了滚刀磨损的主要原因;在扩孔旋转扭矩和扩孔拉力的计算分析上,借鉴牙轮钻头的经验公式,推导出天井钻机扩孔旋转扭矩和扩孔拉力的计算公式,为以后自动化、智能化大型天井钻机的设计提供了理论依据。     

多级扩孔灌注桩在软土地区的应用

介绍了软土地区扩孔灌注桩的施工工艺、研究了扩孔灌注桩承载力的计算方法，并通过一个工程实例说明了扩孔灌注桩的优良特性和工程应用的广阔前景。     

煤层顶板高位定向钻孔扩孔钻杆接头有限元分析

依据正向加压扩孔与反向回拉扩孔钻进工艺方法原理,建立顶板高位大直径定向钻孔扩孔钻杆弯曲姿态几何模型;将钻杆弯曲与钻孔轨迹弯曲叠加,计算出2种扩孔钻进方法钻杆最大综合全角弯曲强度分别为2°～2.5°/3 m、1°～1.5°/3 m;以此为基础建立钻杆公、母接头及装配体三维模型,通过无缝接口导入ABAQUS有限元分析软件;依据扩孔钻进实际工况与钻杆综合弯曲强度计算结果,设置边界条件,施加压力、拉力、弯矩与扭矩等外部载荷,开展有限元数值模拟分析;得出正向加压扩孔与反向回拉扩孔工况条件下,造斜孔段与保直孔段钻杆公、母接头最大应力分布特征,对于顶板高位大直径定向钻孔扩孔钻杆的合理使用具有指导意义。     

大口径瓦斯抽排井施工扩孔分级设计优选探讨

受现有钻探设备能力限制,大口径瓦斯抽排井工程通常采用"先导钻进+分级扩孔"施工方法。通过扩孔所需回转扭矩的计算分析,对常用大口径瓦斯抽排井扩孔分级的设计进行了探讨。     

科学深钻扩孔钻头及钻进技术研究

阐述了科学深钻扩孔钻进的必要性,重点探讨了科学深钻的扩孔钻进工艺技术及其所用扩孔钻头、钻具的选型及结构设计,并提出了超万米深孔科学钻探扩孔钻进的工艺及钻头、钻具的设计。     

胜利扩孔技术在小井眼扩孔中的应用

小井眼扩孔作业是提高侧钻井固井质量的重要技术措施,同时为分支井、膨胀管等施工提供可靠的技术保障。介绍了胜利钻井院YK系列液压式扩孔器的结构、工作原理、技术特点,分析了工具在3口小井眼井中的应用效果,证明该扩孔器扩孔效果明显,在小井眼扩孔中有良好的应用。     

新型高压水扩孔钻具的研制及其应用

针对传统水力扩孔存在的问题,研制了旋转水尾及扩孔钻头,利用钻机带动钻杆进行高压水扩孔。试验表明该套扩孔钻具适用于不同角度钻孔,扩孔排渣顺畅,扩孔后钻孔直径增大了3～9倍,显著提高了煤孔卸压、抽排瓦斯效果,具有重要的推广应用价值。     

局部扩径双翼扩孔钻头的研制

在研究应用于煤层气掏穴井的局部扩径扩孔钻头的基础上,成功研制PS—150/700D型局部扩径双翼扩孔钻头。介绍了新型扩孔钻头的结构、射流作用力计算、设计要点和主要技术参数。试验结果表明,该钻头结构合理,使用安全可靠,能满足煤层气掏穴井的施工需要。     

大口径管道定向钻穿越扩孔施工的技术探讨

在进行大口径管道的定向钻施工时,由于需要进行多级的扩孔施工,扩孔器和钻杆钻具的重力作用使扩孔器下沉位移的现象尤为严重,造成工期和材料消耗的增加,且使得大口径的孔壁稳定性也有所下降,施工难度增大。本文就目前的水平定向钻穿越扩孔施工进行分析,探讨合理解决该问题的措施。     

煤矿软弱围岩巷道锚杆孔钻扩机理与试验

锚固系统失效是煤矿锚杆支护的瓶颈问题,特别是软弱破碎围岩条件下,锚固系统锚固力低下普遍存在。针对煤矿巷道锚固系统失效问题,确定了影响软弱岩层锚固系统失效的主要因素为锚固剂黏结失效,根据理论分析成果,提出了采用改变锚杆孔底形状提高锚固力的方法。通过对普通钻孔、圆柱扩孔、正楔形扩孔和倒楔形扩孔四类锚固系统分析,以锚固体极限拉拔强度、锚固剂与锚杆黏结面应力及位移为指标,确定正楔形为最佳扩孔形状。以锚固剂与锚杆黏结面应力分布特征为依据,确定了正楔形扩孔的最优楔角为40°。设计研发了相应的扩孔机具,进行实验室锚杆孔钻扩与锚固系统拉拔试验,验证了正楔形扩孔的作用机理与提高锚固系统锚固力的有效性。     

反井钻机球面扩孔刀盘受力强度计算

介绍了反井钻机球面扩孔刀盘的受力平衡计算方法，以及刀盘体的受力分析、抗弯模量及强度的计算。     

煤矿井下双级双速扩孔技术研究与应用

针对顶板高位大直径定向钻孔分级扩孔综合效率低、钻具安全性差等问题,开发了双级双速扩孔方法,研制了双级双速扩孔钻具,包括直螺杆马达、一级钻头与二级钻头。运用等碎岩比功理论开展双级双速扩孔分级研究,确定了一级钻头与二级钻头切削分界面直径为157 mm,一级钻头外径为165～172 mm。分别从壳体、马达动力总成、万向轴总成、传动轴总成与连接模块等方面开展设计研究,研制了φ105 mm双级双速螺杆马达。采用参数化设计方法,配套研制了多种规格的一级钻头与二级钻头。现场试验结果表明,双级双速扩孔技术可将高位定向钻孔直径由120 mm一次增扩至200 mm,综合钻进效率得到提高,钻孔瓦斯抽采效果良好,为工作面采动卸压瓦斯高效抽采定向长钻孔快速成孔提供了新方法。     

杭来湾煤矿大直径钻井工程钻头选型

煤矿在进行大直径钻孔工程施工时,常采用分级扩孔的施工方法,故大直径扩孔钻头选型合理与否直接影响到大直径钻井工程的施工效率。以杭来湾煤矿大直径钻孔工程为例,介绍了大直径钻井工程的施工工艺,并进行钻头优选,为陕北地区后期同类型钻孔施工积累了宝贵经验。     

导向钻进法用三翼回拉扩孔钻头最优切削角计算

分析了导向钻进法用三翼回拉扩孔钻头在复杂地层条件下的力学性质,推导了计算不同岩石的最优切削角公式,并得出常见岩石的最优切削角值,进一步对回拉扩孔钻头的结构形式提出了优化,为导向钻进法回拉扩孔施工达到最优钻进,提供了必要的力学计算依据.     

低透破碎含水厚煤层高压水力扩孔瓦斯自排提效应用研究

针对观音山煤矿C₅厚煤层透气性差、煤质破碎且松软、局部含水等特点,开展底板穿层钻孔高压水力扩孔自排提效应用研究。通过现场试验表明,扩孔工艺大幅提高了钻孔瓦斯自排效率;钻孔出渣速率与瓦斯自排效率在限值内正相关。研究为类似矿井高压水力扩孔提高钻孔瓦斯自排效果提供了参考依据。