黑龙江金厂矿区定向分支孔施工实践

定向钻探技术在固体矿产中的应用,其技术意义体现在控制钻孔轨迹,使孔斜或钻孔截矿点满足地质勘探要求,经济意义体现在准确揭露矿层及其边界关系,提供更为准确的矿产储量报告。黑龙江省东宁县金厂矿区J14ZK0100孔实施分支孔进行固体矿产勘探取得成功,大幅节约了钻探工作量,并积累了宝贵的经验。在分析矿区定向钻进施工难点的基础上,介绍了技术措施和施工效果。     

多分支水平定向孔在断层探查治理中的应用

很多大型断层受煤层采掘影响,存在“活化”的现象,由原始的不含水、不导水演变为导水断层。本文针对断层存在向工作面充水的风险情况,利用多分支水平定向孔超前对断层进行探查与预注浆加固治理,补齐了煤矿断层探查治理的短板,对煤矿断层探查治理具有借鉴价值。     

定向分支孔井故原因分析及改进措施

在施工定向分支孔时,由于地层相对复杂,且注浆段埋深较深,屡屡出现井故,严重耽误施工工期,增加生产成本。为了降低施工过程中井故发生频率,根据井故发生的类型,分析了地层破碎、注浆、设备老化等导致井故的原因,提出了护壁注浆、下飞管、改进注浆结束标准及改善浆液性能等相关措施,实施后,最终解决了卡钻、埋钻、浆液待凝时间长等问题,在后期施工过程中一定程度上降低了井故发生频率,加快了施工进度。     

地面L型定向分支孔注浆加固煤层顶板厚风氧化带技术研究

针对薄基岩、厚风氧化带下综采工作面顶板压力大,易形成出水、压架事故的工程问题,采用一种新型L型定向分支孔结构对顶板厚风氧化带进行了地面预注浆,设计了合理的注浆参数和施工技术措施。工程实践结果表明：采用地面多渗透源的注浆方式加固顶板风氧化带,注浆压力大,改善了上覆围岩结构的力学行为,封堵了砂岩裂隙水和上部含水层的导水通道,配套高强液压支架,实现了安全回采,为同类地质条件下工作面开采提供了一种新的技术途径。     

多分支孔技术在浅层急倾斜煤层采空区注浆治理中的应用

在浅层急倾斜煤层采空区的治理中,因项目区下方及周围煤层赋存情况极为复杂,在注浆时经常出现突然升压情况,造成注浆达到注浆结束标准的"假象"。利用定向造孔技术施工多个分支孔,绕过高角度急倾斜煤层对下部裂隙、空洞进行精准封堵,提高施工效率,降低施工成本,保证采空区治理效果。     

长距离定向近水平顺层分支钻孔注浆堵水技术研究

华北地区浅部煤炭资源的开采进入末期,越来越多的矿井进入深部开采,深部开采面临的高水压、高地温、高地应力等地质灾害,且浅部开采中的治理方法措施对于深部开采并不适用。邯邢地区随着采深的增大,煤层底板受高承压的奥陶系灰岩水的威胁日趋严重,以冀中股份邢东矿为例,该矿采深达1 000 m以深,生产区域受奥陶系灰岩承压水威胁且奥陶系灰岩裂隙、构造发育,传统地面注浆治理方法直孔段工程量大、效率低、费用高,跟不上工作面生产接替;井下注浆治理又面临超高底板水压控制问题,安全风险大。因此,有必要采用新的技术手段,本文致力于长距离定向近水平顺层分支钻孔进行注浆堵水技术工艺研究,提高探查效率,降低探查治理费用。     

立体多水平分支定位孔快速封堵特大突水点技术

鹤壁某矿1309工作面发生突水事故,突水量1 700～1 950 m3/h,突水峰值为4 291 m3/h,导致淹井。针对突水点位置及突水通道不确定、突水量特大、水压高、地质构造极复杂(隐伏构造突水)等情况,采用垂向钻孔和立体多水平定向分支钻孔相结合的快速封堵突水点技术,以堵源为主,查堵结合,对突水点所在区域底板奥灰、L2灰岩含水层及F1061断层带主要导水通道进行立体化的注浆封堵与加固,形成帷幕切断深部突水通道,堵水效果显著,达到了快速注浆堵水排水复矿、减少矿井排水量的目的。     

动力钻具反扭角对定向造斜工具装置角的影响

通过对定向施工中存在的反扭角的分析和大小的确定，提高了生产效率，减少了施工误差，提高了中靶精度。     

定向分支技术在浅埋深薄含水层治理中的应用

孙庄矿经过40余年的开采,上部煤层已经枯竭,仅在深部山青煤尚有部分煤炭储量,因受下伏大青灰岩含水层水和奥陶系灰岩含水层水威胁,至今尚未开采。为解决孙庄矿工作面底板水害问题,在地面施工定向水平钻孔,对平均厚度为5.5 m的大青灰岩进行注浆加固,将大青灰岩含水层改造为弱含水层或隔水层,增加661工作面山青煤层底板隔水层厚度,地面钻孔施工完毕后,通过井下钻孔取芯放水验证,大青灰岩含水层水量由治理前的15～138m~3/h转变为注浆治理后的0.6～8.1 m~3/h,说明大青灰岩含水层治理效果明显,为解放受水害威胁的浅埋深、薄含水层加固治理提供了经验和技术支撑。     

定向钻进技术在S孔地面预注浆施工中的应用

为实现冻-注-凿平行作业,霍尔辛赫煤矿进风立井地面预注浆工程采用全S孔方案。通过分析该井地层条件及注浆钻孔设计,提出了该工程注浆孔钻进技术难点及重点层位。注浆孔施工过程中,采用JDT-5A型陀螺测斜仪测斜,并采用合理的钻具组合及钻进工艺参数,确保了钻孔施工质量。钻注施工结束后,井筒掘砌过程中,工作面剩余涌水量小于4m3/h,注浆堵水效果良好。     

中关铁矿帷幕注浆工程孔距的合理性分析

注浆孔间距是帷幕注浆工程中的基本参数,合理的注浆孔距对矿山建设有着重大的经济意义。从技术、经济方面对中关铁矿帷幕注浆工程中12 m孔距的合理性进行了分析。     

煤矿井下梳状定向孔钻进技术研究与实践

针对现有松软煤层瓦斯抽采孔成孔性差、抽采距离短、抽采区域小等难题,采用梳状定向孔方法在松软煤层顶底板岩层施工长距离梳状钻孔,实现对松软煤层瓦斯远距离与区域抽采。根据梳状孔在松软煤层施工特点,合理选择梳状孔布孔形式,分析出在松软煤层顶底板岩层中施工梳状定向孔面临开分支、降低钻具摩擦阻力等技术难点。现场试验表明：采用控时连续滑钻实现梳状孔在岩层开分支,通过优化钻孔设计与高精度控制钻孔轨迹可有效降低钻具摩擦阻力,提高梳状孔施工安全性,可满足最大孔深大于500 m和岩层开分支施工要求。     

关于受控定向孔设计计算方法

受控定向孔设计计算方法的合理与否是定向孔施工成败的关键。根据已知条件和施工目的的不同,定向孔设计可以选择不同的计算方法。但无论哪种设计计算方法,都应遵循以下基本指导思想,即:定向孔造斜段为一圆弧段,稳斜段为造斜终点的切线,稳斜段与造斜段同在一平面内。只有在此设计思想的指导下所提出的设计计算方法才是正确合理的。目前,大多数受控定向孔是以主孔分岔点为已知条件,以中靶为目的的。为此,笔者提出了解决这类受控定     

水平定向钻探跨越孔

水平定向钻探技术是美国在70年代前期从修复垂直油气井而发展起来的。这项技术包括在两点之间按预先设计的路线控制钻杆，然后用一套桶形扩孔器把井眼扩大，最后往扩大的井眼里牵拉入一条管道。