天井钻机钻进的世界上最大的竖井

南非德比尔斯联合矿山公司普雷米尔矿正在用天井钻机钻进一条竖井,这是用天井钻机钻进的世界上最大的竖井,其直径为6.02米,深478米,这也是在南非硬岩条件下首次用这种方法钻进的竖井。这条竖井是罗克波尔天井钻进和采矿股份有限公司用Wirth HG300型新天井钻机     

美国竖井-反井两用钻机

美国罗宾斯公司于1978年生产了Robbins 121BR型,1979年生产了Robbins 80 BR型两种竖井一反井两用钻机。由于竖井结构复杂、笨重,而反井钻机本来就是为井下钻进用,一般不适用于地面钻进条件。因此,罗宾斯公司在天井钻机结构基础上,采用了竖井钻机所采用的排渣方式,研制了既能钻进竖井,又能钻进天井的两用钻机。这种钻机结构紧凑,扭矩大,重量轻,机动性     

竖井钻机技术发展座谈会在洛阳召开

机械部重型矿山机械总局和煤炭部基建司于今年3月底在洛阳召开了竖井钻机技术发展座谈会。会上,代表们回顾和总结了我国竖井钻机的发展概况、对西德L-40钻机进行了评议。认为国产竖井钻机在煤矿建井中立了大功,使钻井法得以生存和发展.随着钻机的不断完善和更新,其优越性越来越明显,用钻进法建井已势在必然了。会议还决定在L-40机型基础上,发展一种轻便高效的竖井钻机,并建议由洛矿所派员任总     

竖井掘进机钻井工艺及装备研究

随着矿山井筒向深部发展,机械化凿井是建井技术的发展趋势,为了实现井筒施工时掘进、排渣、支护平行作业,进行了竖井掘进机钻井工艺及装备研究。介绍了反井钻机钻进导井、竖井掘进机扩钻成井、破碎岩渣通过导井落入下水平巷道运输等竖井掘进机钻井施工工艺,详细阐述了竖井掘进机钻井装备和辅助装备。现场调试结果表明,竖井掘进机钻井技术及装备能够满足设计与施工要求。     

西部厚基岩地层竖井钻机机械破岩影响因素分析

竖井钻机钻井法凿井是现阶段我国盲竖井机械化、无人化、智能化建设的重要工艺技术之一。西部矿区厚基岩地层以胶结程度低、遇水易泥化、强度低的弱胶结岩石为主,与我国中东部竖井钻机钻进的深厚表土地层力学特性不同。针对西部富水弱胶结厚基岩地层条件,简述了竖井钻机钻井技术的发展历程、竖井钻机装备及旋转破岩方式,探讨了竖井钻机机械破岩钻进面临的厚基岩地层高效破岩、钻进技术参数随钻实时控制、地层自稳性差导致井帮失稳风险、泥包钻头或砂包钻头、泥浆性能参数随钻调配设计等难题,并从工程条件、地质特性、破岩刀具、钻头结构、刀具布置、钻进参数、泥浆排渣等方面分析了竖井钻机机械破岩的影响因素及其相互关联和制约关系,梳理了西部厚基岩地层竖井钻机机械破岩技术发展方向,以期为西部厚基岩地层竖井钻机机械破岩钻进技术发展提供参考。     

西德潜入式竖井钻机的新发展

近年来,西德的潜入式竖井钻机的发展速度很快。西德维尔特(Wirth)公司1971年开始研制潜入式竖井钻机。西德认为,直径在3米以上的井筒可用无钻杆潜入式竖井钻机钻进。现最大的潜入式竖井钻机可钻直径8.5米,深度600米的井筒。钻机型号有GSB450/500、GSB500/650、SBVⅠ—500/650E和SBVⅡ—650/1800E等。SBVⅡ—650/1800E是1981年研制成功的,该机在美国钻进了直径7米、深600米的井筒,地质条件为岩石。一、优点 1、由于机器在钻进时撑在井帮上,回转机构直接驱动钻头,不存在钻杆传递扭矩的问     

大倾角压力管道斜井机械破岩钻进技术与工艺探讨

随着抽水蓄能电站装机容量增加,输水系统发电水头高度增加,长距离、大倾角和大直径压力管道斜井工程成为必然需求,然而,其施工难度大、风险高,成为制约抽水蓄能电站建设的关键技术问题之一。通过梳理目前抽水蓄能电站压力管道开挖方法,分析得出采用爬罐法开挖时,具有工作面通风条件差、人员职业伤害大、辅助作业时间长等缺点;而采用反井法钻进施工时,形成的压力管道直径较小,且反井钻进过程中无法对破碎地层进行有效的初期支护等缺点。鉴于此,以国家"十二五""863计划"项目研制的竖井掘进机为基础,通过设备改造、技术研究和工艺论证等一系列研究,并综合分析在现有专用定向钻机、反井钻机钻进技术和装备的基础上,提出了以定向钻机+反井钻机+井筒掘进机为基础装备的抽水蓄能电站压力管道斜井全断面机械钻进工艺,其简要工艺流程为:(1)采用定向导孔钻进技术钻进反井钻井超前导孔,钻孔偏斜率可控制在0.3%～0.5%,并采用反井钻机扩大导孔;(2)采用反井钻机进行扩孔钻进,形成2.0～2.5 m的导井;(3)采用竖井掘进机进行二次扩挖,并利用导井作为向下排渣通道。此项"三机分步"施工的技术与工艺,能够满足倾角为50°～90°、长度小于800 m、最大直径达5.8 m压力管道斜井的建设需求。机械破岩方式减少了对斜井围岩的扰动破坏,有利于保障围岩的稳定性,能够实现大倾角、长距离和大直径斜井高效机械破岩钻进成井,推动建井技术与装备的机械化、无人化、智能化的发展。     

可可盖煤矿全矿井机械破岩智能化建井关键技术与装备

我国西部煤矿资源开发是保障煤炭资源供给的战略性任务,少人、安全、绿色、机械化、智能化矿井建设是现阶段煤炭智能化发展的必然趋势和重要方向。首先梳理了我国煤矿斜井和竖井全断面机械破岩掘进技术和装备现状,分析了适用煤矿井筒掘进的不同类型装备机械破岩掘进工作面临的共性难题;针对可可盖煤矿典型的西部富水弱胶结地层条件,确定了可可盖煤矿斜井和竖井联合开拓方案,并从地层条件、装备性能、围岩控制和经济合理性等方面,研判了采用斜井TBM掘进和竖井钻机钻井的可行性,提出了智能化建井建智能矿井的理念,构建了可可盖煤矿全矿井机械破岩智能化建井模式;针对可可盖煤矿地层岩石强度低、扰动敏感的特性,突破了斜井敞开式TBM掘进高效破岩与围岩控制、连续排渣、装备推进与支撑协同控制等技术,实现了TBM姿态大幅度调整,一次掘进断面面积40 m2,形成了“探-破-支-运”一体化连续掘进技术体系,单月最高掘进进尺523.8 m;首次在西部富水弱胶结地层中采用竖井钻机钻井,提出了全岩地层竖井“一钻完井”工艺,形成了适用我国西部煤系地层钻井法凿井的大型竖井钻机及其配套装备体系,包括大直径全断面钻头结构、稳定钻杆、大型门式起重机以及竖井钻机高效集中控制系统,攻克了竖井钻机配套大型门式起重机安装、起下钻智能控制、竖井钻机高效钻进等关键技术与智能监控难题,实现了西部富水弱胶结岩石地层8.5 m大直径井筒高效钻进,单日最高钻进进尺10.8 m。     

可可盖煤矿全矿井机械破岩智能化建井关键技术与装备

我国西部煤矿资源开发是保障煤炭资源供给的战略性任务,少人、安全、绿色、机械化、智能化矿井建设是现阶段煤炭智能化发展的必然趋势和重要方向。首先梳理了我国煤矿斜井和竖井全断面机械破岩掘进技术和装备现状,分析了适用煤矿井筒掘进的不同类型装备机械破岩掘进工作面临的共性难题;针对可可盖煤矿典型的西部富水弱胶结地层条件,确定了可可盖煤矿斜井和竖井联合开拓方案,并从地层条件、装备性能、围岩控制和经济合理性等方面,研判了采用斜井TBM掘进和竖井钻机钻井的可行性,提出了智能化建井建智能矿井的理念,构建了可可盖煤矿全矿井机械破岩智能化建井模式;针对可可盖煤矿地层岩石强度低、扰动敏感的特性,突破了斜井敞开式TBM掘进高效破岩与围岩控制、连续排渣、装备推进与支撑协同控制等技术,实现了TBM姿态大幅度调整,一次掘进断面面积40 m2,形成了“探-破-支-运”一体化连续掘进技术体系,单月最高掘进进尺523.8 m;首次在西部富水弱胶结地层中采用竖井钻机钻井,提出了全岩地层竖井“一钻完井”工艺,形成了适用我国西部煤系地层钻井法凿井的大型竖井钻机及其配套装备体系,包括大直径全断面钻头结构、稳定钻杆、大型门式起重机以及竖井钻机高效集中控制系统,攻克了竖井钻机配套大型门式起重机安装、起下钻智能控制、竖井钻机高效钻进等关键技术与智能监控难题,实现了西部富水弱胶结岩石地层8.5 m大直径井筒高效钻进,单日最高钻进进尺10.8 m。     

利用钻进法改进通风系统

天井和竖井由钻进法形成是增强通风能力的经济可行方法。靠近井下工作面掘进进风和排风道可以改善通风状况,加强或取代原有通风系统。天井钻进对已开拓矿山,天井钻进为开凿风井提供了一种快速、安全的途径。天井钻进法是目前掘进斜天井或竖天井最常用的方法。天井钻机通常置于上中段,用导孔钻头向下中段钻凿导向孔,导向孔贯通     

大直径瓦斯抽排井钻进技术分析

井下瓦斯抽放对煤矿安全生产起着重要的作用,抽采出的瓦斯必须集中输送到地面加以综合利用。建设单独通向地面的瓦斯抽排井与传统的矿井管道布置方式相比,具有明显的优势。由于瓦斯抽排井直径远大于地质勘探与石油钻孔,又比煤矿井筒小得多,因此只能采用钻机施工。归纳总结了瓦斯抽排井的作用与结构形式,并将其分为集中瓦斯抽排井和管道式瓦斯抽排井两种类型。集中瓦斯抽排井可以采用普通凿井法、竖井钻机和反井钻机等方法施工;管道式瓦斯抽排井往往采用机械钻进方式施工,钻进技术的关键是高效排渣、管道安装和管道固定。比较了不同钻机(包括地质钻机、石油钻机、潜孔钻机、竖井钻机和反井钻机等)钻进工艺、不同排渣方式(包括正循环排渣、反循环排渣和自由落体排渣等)的适用范围及优缺点,并对钻孔泥浆中、裸孔内管道安装工艺进行了阐述。指出反井钻机施工瓦斯抽排井的优势,以及需要研究的技术工艺内容。     

智能化建井理论技术研究与工程实践

基于煤矿建井阶段的智能化发展需求,提出了“智能化建井,建智能矿井”的定义与科学内涵,阐述了智能化建井在煤矿智能化建设中的重要作用;分析了西部地区建井面临地质条件复杂、基础理论研究薄弱、智能化建井装备研发滞后及工程技术突破难等问题;构建了由感知层、传输层、边缘层、平台层和执行与应用层组成的智能化建井系统总体架构,研发了由斜井掘进控制、竖井钻进控制及综合保障系统构成的智能化建井协同控制系统;总结了煤矿智能化建井通过基础理论研究、工艺设计、智能装备研制、控制系统研发、现场工程示范的一体化研究思路,解决煤矿建井过程中全断面机械破岩效率低、掘进复杂地层难、地下水防治及井筒稳定性与支护困难的技术难题。通过延长石油集团可可盖煤矿的智能化建井工程实践,形成了斜井敞开式全断面智能掘进工法,实现了斜井掘进“探-掘-支-锚-运”一体化作业;形成了竖井“一钻完井”智能化钻井工法,实现了竖井钻进“井下无人施工”本质安全作业,打造了行业智能化建井的工程与技术示范,形成了煤矿智能化建井的“延长模式”。最后结合煤矿智能化发展趋势,提出煤炭行业建井应共同遵循的原则与目标、当前工作和发展方向,并号召全行业聚焦智能化建井技...     

钻进法钻进竖井和大直径井孔用的全套移动式设备

用钻井法钻进竖井和大直径井孔是矿井建设优先发展的方向之一。1987年,特殊建井公司开凿并投产了13口平均深度597米、直径3.31米的竖井和井孔。但是,钻井方法的特点是建筑安装工程费用高。因此,在钻进直径大于3.5米竖井时,不可能成功地与一般掘进方法竞争。世界各国的钻井经验表明:钻井法与凿岩爆破凿井法比较,前者能     

厚基岩地层竖井钻机钻井法钻进技术参数及其速度分析

竖井钻机钻井法具有施工安全性好、机械化程度高、井壁质量好等优点,可实现打井不下井,本质安全的目标。分析了我国西部与中东部钻井地层的差异性,中东部地层基岩占比不超过20%,而西部地层基岩占比超过80%;针对西部煤系地层厚基岩特性、井筒设计和钻机能力等条件,分析并计算了厚基岩地层竖井钻机钻井直径、深度和钻进分级,提出了进风立井“一钻成井”和回风立井“一扩成井”的钻井工艺;分析了不同地层条件下机械破岩钻进的钻压、转速等技术参数及对应的钻进速度,一次全断面钻进φ8.5 m井筒,钻头的破岩面积近56.8m²,宜采用低钻压和低转速的方式钻进,而φ4.2 m钻头超前钻孔和φ8.5 m钻头扩孔钻进时,可适当提高钻压以达到体积破岩的目的;根据钻井工程数据实测统计,进风井φ8.5 m全断面一次钻进深度达到491.0 m,最高月进尺62.3 m,回风井φ4.2 m钻头超前钻进深度513.1 m,最高月进尺110.4 m,φ8.5 m钻头扩孔钻进深度为511.0 m,最高月进尺171.3 m。陕北可可盖煤矿中央进、回风竖井是竖井钻机钻井法在西部煤系地层的首次成功应用,可为西部厚基岩地层竖...     

反井钻机电液比例控制系统的设计与实现

为了适应反井钻机施工技术的发展需要,煤炭科学研究总院建井研究分院研制出电液比例控制BMC400型反井钻机,从而实现恒压钻进导孔和扩孔,有效地提高了钻孔精度和钻进效率.文章介绍了该反井钻机电液比例控制系统的设计及其技术特点.     

深天井钻进设备及工艺

雪峰山高速公路隧道3号竖井采用深天井钻机钻进先导井,然后爆破刷大的新工艺施工。叙述了深天井钻进设备的设计和钻进工艺的试验研究,并对深天井钻进试验中遇到的一些问题进行了探讨。     

水电工程大直径反井钻机一次扩孔成型施工技术的应用

云南以礼河四级电站复建工程2#引水竖井采用大直径反井钻机一次扩孔成型施工技术,成功钻进直径4.5 m井筒,改变了水电工程以往开挖大直径井筒使用反井钻机先钻小井,再由上向下刷大井筒的模式。实践证明,该施工技术安全、可靠、效率高、经济性好,对大直径反井钻机一次扩孔成型施工技术在水电行业中的推广应用具有指导性的意义,为以后水电站竖井设计和施工提供了新的思路。     

BMC400型反井钻机在井下煤仓施工中的应用

天地科技建井研究院近几年相继研制出用于钻凿大直径、深井(竖井或斜井)的BMC系列反井钻机。介绍了BMC400型反井钻机主要技术参数、施工工艺及其在井下煤仓施工中的应用效果。     

超声波井径井斜仪的研制

一、概述为了加速煤田的建设,近年来,有些建井单位采用了钻井凿井工艺。用大钻机钻进,由于井筒充满了泥浆,井壁的变化情况和井筒的偏斜度是无法直接观察的。例如:在安徽开凿某铁矿竖井时,就曾因为无法详细地了解井筒的变化情况,而造成预制井壁被卡住,无法下放到底的事故。又如:由于不知道钻进时井筒的开凿情况,盲目地钻进,易造成钻杆断裂、钻头磨损严重,钻进     

SZ9/700型竖井钻机

一、钻机的设计和试制简况为了开凿两淮煤田的“大、深、厚”井型条件的竖井井筒和进一步提高我国钻井技术、钻井设备的水平,煤炭部和一机部有关单位于1971年组织进行了5Z9/700型竖井钻机的联合设计。本钻机要求以钻进中型井简(净径≤6米)为主、兼顾大型井筒(净径7米左右)和小型井筒来进行设计,以尽力提高钻机的利用率和效能。要求钻机不仅钻进性能要好,操作要方便,同时重量要轻,安装拆卸要快。