千米定向钻机在高压探放水中的应用研究

针对母杜柴登煤矿巷道掘进进度与常规超前探放水在时间上的冲突,提出采用千米定向钻机进行超前探放水的方法,介绍了千米定向钻孔的设计与施工,并结合其在实际应用中的特性,总结出千米钻机在高压含水层的超前探放水中具有效率高和费用较低等优点,实现了千米钻机在高压含水层的超前探放水工作中的技术突破,具有一定的借鉴意义。     

采准巷道开挖中的超前探水设计及问题对策

针对铜绿山矿Ⅰ2号矿体两条采准巷道开挖过程可能出现的涌水涌泥进行了超前探水设计,探测的对象是可能对巷道开挖施工安全产生影响的断层及其破碎带、溶洞以及民采空区。实践证明,对可能的含水、导水、含泥等因素进行超前探测,能有效避免掘进过程中的淹井隐患问题,具有明显的经济效益。     

中深孔分体履带式定向钻机的研制

中深孔分体履带式定向钻机是一款全新研制的,主要应用于瓦斯抽采、探放水及顶底板注浆等钻孔施工的钻进装备。介绍了钻机的主要研制过程,包括整体布局、关键结构和液压系统。井下工业性试验表明,该钻机能适于井下中深孔钻孔施工,具有性能可靠,结构新颖,施工范围广,操作灵活方便的特点。     

煤层底板超前注浆加固定向钻孔钻进技术

为提高煤矿井下煤层底板钻孔注浆加固效果,提出了采用井下随钻测量定向钻进技术施工底板注浆加固钻孔的工艺方法,对套管钻进、回转造斜钻进、定向造斜钻进及透孔钻进工艺技术及配套钻具进行了系统研究,设计了钻进工艺流程。赵固一矿现场试验结果表明,定向钻孔能实现煤层底板的超前治理,且单孔注浆量大幅提高,底板加固效果显著。     

交错式掘进超前支护装置在进风顺槽的应用

介绍了ZJC2X800/21/30型交错式掘进超前支护装置在黄陵一号煤矿309进风顺槽的成功应用,对其优、缺点进行了分析,并对使用中存在的问题提出了改进建议.     

长距离定向钻进技术在巷道掘进超前探查中的应用研究

巷道掘进超前探查一般采用钻探方法的开展工作,常规回转钻进由于受钻进工艺等影响,存在钻孔施工长度短、影响正常掘进、施工精度较差等问题。而采用长距离掩护式定向钻进工艺开展超前探放水工作,可对掘进头600m范围内进行超前探查,钻孔施工长度较常规回转钻进孔长度增大3~4倍,在不影响掘进的前提下,可通过随钻测斜仪器实时对钻孔轨迹进行调整、监控,从而达到高精度、长距离对掘进前方进行超前探查,较常规超前探放水具有较大的优势[1]。     

微子镇煤矿15102回风顺槽支护分析

根据微子镇煤矿15102回风顺槽的实际情况,设计了回风顺槽的支护。支护形式为锚杆加锚索联合支护,并采用机载临时支护维持巷道的稳定性。通过巷道支护的具体情况,确定锚杆长度为1.62 m,抗拉强度为455 MPa;锚索长度不小于5.66 m,间距和排距小于4.35 m。     

短掘短探滑道式气动钻机

对气动振动式锚杆钻机进行改造,通过加在锚杆钻机上的滑轮将锚杆机固定在特制的滑道上,气缸伸缩,锚杆钻机在滑道上滑动实现钻进,为掘进巷道施工短探,提供了更具操作性的机具,技术经济效益显著。     

三维电法超前探在巷道掘进水害防治中的应用

介绍了三维电法超前探测技术在煤矿巷道超前探测中的基本原理、勘探方法及应用情况。在实际应用过程中结合探测成果及实际地质资料,对超前探测数据进行三维处理,成功构建超前探数据三维数据体,与其他现有的超前探测方式相比实现了异常体三维可视化,在三维空间对异常体位置及范围进行圈定,提高了超前探测资料的解释精度,充分体现了该技术的实用性和可行性,为矿井水害治理提供了可靠保证。     

回风顺槽无反复支撑超前支护运载成套装备的研究

针对回风顺槽超前支护存在支护工序复杂、对巷道顶板反复支撑破坏、移动操作繁琐、工人劳动强度高、安全系数低的问题,提出采用回风顺槽无反复支撑超前支护运载成套装备,介绍了无反复支撑超前支护运载成套装备技术特征与参数,实测分析了临时支护支架使用效果,实现回风顺槽无反复支撑,确保巷道完整性,实现矿井绿色、安全、高效开采。     

复杂地层顺层定向钻孔轨迹设计方法优化

金泰煤矿M6煤层具有顶底板破碎、视倾角由双倾角控制（XZ视图倾角17°、YZ视图倾角3°）、煤层厚度薄且厚度变化差异大（1.08～1.68 m）的复杂产状特征,在顺层定向钻孔施工中,钻孔平面拐弯段采用原有的轨迹设计方法存在轨迹实控难度大、易偏离煤层进入不稳定顶底板而无法钻进、多分支孔施工降低施工效率和无效进尺的难题。本文基于视倾角计算公式,引入钻孔沿工作面走向倾角参数,针对钻孔平面拐弯段优化轨迹设计方法,并在金泰煤矿开展验证试验。结果表明：优化的钻孔平面拐弯段轨迹设计方法相对于原有轨迹设计方法,能够保持钻孔沿煤层中部钻进,克服煤层厚度变化干扰,实现钻孔平面拐弯段精确沿煤层钻进,有效进尺率分别为48.82%、76.72%和100%。8～10号试验钻孔瓦斯监测数据均呈现出较好的瓦斯抽采效果。     

定向钻进技术在深部薄层灰岩隐伏导水构造探查中的应用

新集二矿底层煤组开采面临底板灰岩水害的威胁。受巨厚推覆体的影响,三维地震勘探技术无法准确查明推覆体下导水构造的发育情况,针对这一问题,研究采用地面近水平定向钻进技术对C312灰岩层内隐伏导水构造进行探查。利用岩屑录井、钻时录井、随钻伽马测量及无线随钻测量等手段指导钻孔轨迹在目标层C312灰岩中前进。探查结果表明,C312灰岩富水性弱,水文地质条件简单,未发现陷落柱及垂向隐伏导（含）水构造,为矿井转变防治水模式提供了数据支撑,也为后续注浆治理提供了准确的地质信息。这一探查方法为类似地质条件下隐伏导水构造探查治理及防治水模式转变提供了借鉴。     

用于工程勘察的水平定向钻探技术探讨

在工程勘察中采用水平定向钻探技术,可以高效地解决一些垂直钻孔无法解决的问题。论文概述了水平定向钻探技术在非开挖铺设管线、油气钻井、地质勘探等领域的技术现状,认为在工程勘察领域的应用前景广阔。分析了应用水平定向钻探进行工程勘察在适用能力、勘察速度、勘察精度等方面具有的优势,提出水平定向钻探适用于深埋隧道等水平线状工程、既有建筑加固工程、考古发掘探测等领域的勘察。最后对应用于工程勘察的水平定向钻探技术需要研发的重点方向提出了建议,包括超长孔钻进技术、轨迹控制技术、连续取心技术、综合测试技术等。     

坑道定向钻进系统在隧洞水平勘探工程中的适应性分析

随着城市地铁隧洞、铁路隧道等工程建设的推进,水平孔定向地质勘探法已成为一种新的勘探手段,相较于传统的竖向孔施工,其能回避复杂的施工环境,节省大量钻探工作量,技术经济优势明显。坑道定向钻进系统用于地表或隧洞勘察具有传统优势,但以取心为主的水平勘探要求更高,坑道定向钻进技术在取心工艺适应性和钻机功能模块等方面需要针对性地改进升级。围绕水平定向勘察的技术特点,对比分析了典型坑道定向钻进系统在钻杆体系、水平勘察钻机、钻具组合与取心工具、定向钻进仪器和钻探信息化等方面的适应性,总结了构建隧洞水平勘探工程技术体系必须依托的技术集成。针对高效取心作业和可变轨钻探作业的要求,明确了水平勘探钻机大扭矩强给进能力、多工艺适应能力、高效钻进能力、高效起下钻能力、取心能力和动力头结构的改造方向。分析了在轨迹变化频繁的定向孔中应用绳索取心钻具的不足和限制,并探索了钻探信息化进程中的信息参数类别和传输路径。     

井下大功率定向钻进装备在复杂地层中的应用

为了提高大直径定向钻孔在复杂地层中的施工效率,通过对大阳煤矿3404回采工作面顶板大直径定向钻孔施工的分析,结合垮落带、裂隙带经验公式,给出了确定布孔层位的方法,提出了分层分支孔法设计钻孔的方法。试验结果表明,分层分支孔减少了下向孔段的长度,排渣效果好,钻孔施工效率提高了10%。     

51505顺槽防尘技术方案及应用效果

虎龙沟煤矿81505工作面51505顺槽采用EBZ260H综掘机沿着5#煤层底板掘进.受到煤层原始含水率低、煤层松软以及掘进速度快等因素影响,巷道掘进迎头粉尘浓度较高,给现场作业人员身体健康以及巷道高效掘进带来一定制约.为此,掘进工作面综合采用高压喷雾、密封刮板机及转载机、全断面喷雾进行降尘,采用的粉尘治理措施具有设备...     

定向钻进随钻跟踪设计与控制技术应用研究

目前在定向钻进过程中,往往因没有更好地开展工程实施跟踪与工程设计预测控制技术,导致后续施工出现偏差,钻进成本和钻井施工难度增大。为此,根据定向钻进设计原理,采用最小二乘法求出修正系数,运用轨迹预测模型,开展了定向钻进随钻跟踪设计与控制技术的研究。采用常用的Excel编制程序,输入实钻数据后,自动分析出后续定向轨迹设计。做到随时输入随时预测,可有效防止定向偏差。经现场应用,可有效快速预测后续定向钻进参数,及时指导后续定向钻进工作,减少工程失误风险。     

复杂岩层高位定向长钻孔成孔技术应用研究

为解决高位定向长钻孔大深度、大摩阻、岩层复杂、排渣难等钻进难题,通过定向钻进装备优选、泥浆脉冲随钻测量系统应用、高韧性螺旋钻杆提高钻杆柱强度和有效排渣、定向钻进轨迹设计和控制技术优化、以及复合定向钻进工艺降摩阻等方法,有效提高高位定向长钻孔的钻孔深度,增强了高位定向长钻孔成孔技术的钻具适配性和地层适应性。该技术应用在桃园矿Ⅱ8221高位定向长钻孔施工中,成功实现最大956m的高位钻孔深度记录,后期钻孔瓦斯抽采浓度高、纯量大,有效解决了回采工作面的瓦斯问题,取得了良好的效果,为高位定向长钻孔成孔技术应用研究提供了宝贵经验。     

矿井事故垂直救援孔快速钻进技术研究

近些年来,在矿井事故应急救援中,钻探垂直救援井是重要手段之一。当矿井事故发生后,人员被困井下,地面救护人员无法通过井巷进行快速救援的情况下,在被困井下人员生命尚存的“黄金救援”时限内,运用先进的钻探工程技术方法,可安全、快速、精准地打通地面直通井下巷道的钻孔,从而达到维持生命、营救井下被困人员的预期目的。本文根据宁东煤田羊场湾煤矿地质条件,进行矿山钻探垂直应急救援小口径钻孔孔身结构设计、钻井方法选择、钻具结构设计、钻井液设计及钻井参数设计等快速钻井技术研究,旨在为宁夏矿山钻探垂直救援孔提供支持,促进矿山事故救援成功率的提升。     

定向钻探技术在煤矿防治水中应用

基于传统煤矿探放水施工时,探水钻孔施工数量多、施工周期长、劳动强度、探放水效率低以及盲目性大等技术难题,为进一步提高煤矿探放水施工效率,晋能集团有限公司地质勘测部通过技术研究,对四明山煤矿9104运输顺槽掘进期间采取了定向钻探技术,通过实际应用效果来看,与传统探放水施工相比,钻探技术可减少钻孔施工数量达45个,钻孔施工长度缩短了3200m,探放水效率提高至97%以上,取得了显著应用成效。