松软突出煤层顺层钻孔装备及其工艺研究

以松软突出煤层钻进装备为研究对象,介绍了松软突出煤层顺层钻孔装备的研制及其特点;阐述了顺层钻孔装备的工艺研究及其试验过程,并验证了松软突出煤层顺层钻孔采用螺旋钻进工艺的可行性。     

ZYW-1900R松软突出煤层用全液压钻机的研制

介绍了ZYW-1900R松软突出煤层用全液压钻机的研制过程,针对松软突出煤层顺层螺旋钻杆钻进特点,阐述了钻机主要组成部分及结构设计型式,以及钻机应用情况。     

松软突出煤层深孔钻进制约影响因素及工艺优化

针对松软突出煤层因煤质松软、透气性差等原因导致在钻进过程中极易出现喷孔、卡钻、塌孔和煤炮等现象,根据长期煤矿现场钻进的经验,对制约松软突出煤层深孔钻进的影响因素进行深入探讨,重点分析了煤层中夹矸对深孔钻进的影响、严重喷孔后孔内情况推测及其对深孔钻进的影响、顶底板对深孔钻进的影响,设计了一种新型高强棱状钻杆,并在郑煤集团白坪煤业公司21001工作面下顺槽进行了现场对比验证试验。研究结果表明:运用新型设计的高强棱状钻杆较矿方现行常规打钻深度提高34.6%,效率提高21.1%,有效地解决了目前松软突出煤层钻孔施工存在的困难,为松软突出煤层深孔高效钻进提供重要的技术指导。     

软煤层螺旋钻进工艺参数的配置探讨

通过对松软煤层钻进特性分析,得出松软煤层钻进工艺配套螺旋钻杆的参数配置,将液压钻机结合螺旋钻杆钻进工艺的能效发挥到最佳状态,为松软煤层钻进提供参考。     

长平煤矿顺层钻孔钻进工艺改进及应用

在高瓦斯松软煤层施工顺层钻孔时常因喷孔、卡钻等现象影响钻进,基于钻穴理论分析了不同钻进工艺的排渣原理,并在长平煤矿应用双动力刻槽钻杆匹配风力排渣的钻进工艺,施工顺层钻孔可显著提高成孔率和钻进效率。     

ZY-1200型全液压坑道钻机给进机构的设计

针对松软突出煤层顺层螺旋钻杆钻进时,需要给进行程长,便于上下钻杆的特点,提出组合式给进油缸(3支油缸)的设计方案,并重点分析了其结构特点。     

ZY-1200型全液压坑道钻耖给进机构的设计

针对松软突出煤层顺层螺旋钻杆钻进时，需要给进行程长，便于上下钻杆的特点，提出组合式给进油缸（3支油缸）的设计方案，并重点分析了其结构特点。     

复杂松软突出煤层深孔钻进技术研究

针对复杂松软突出煤层深孔钻进难的问题,总结分析了我国煤层钻进技术的现状,并应用新型高强棱状钻杆在21001工作面进行了与常规钻杆现场工业性对比试验。结果表明:运用新型高强棱状钻杆较现行常规打钻深度提高34.6%,效率提高21.1%,可有效解决目前松软突出煤层深孔钻进存在的困难。     

松软突出煤层中三角型钻杆成孔技术研究

针对赵庄矿松软突出煤层成孔难及钻进效率低的问题,在井下进行了成孔技术试验研究,提出松软突出煤层中钻进钻机选型的原则,对三棱钻杆进行改进后设计出具有最优断面的三角型钻杆,并深入分析了三角型钻杆排渣机理,采用FLUENT软件对与其外径相等的光面钻杆孔内风力排渣过程进行模拟和分析,最后进行工业性试验效果“”较。研究结果表明,以新研制出的三角型钻杆作为钻具的成孔工艺技术能较好地适应松软突出煤层复杂的地质条件,能显著地提高钻进效率和降低孔内事故。     

整体式三棱螺旋钻杆的研制及其应用

低透气性松软突出煤层钻孔施工一直是国内没有很好解决的难题,就目前的现场应用来看,三棱钻杆因其特殊的结构及钻进方式,在松软煤层施工瓦斯抽放孔时取得了一定的效果,但在极不稳定的软煤层中钻进,三棱钻杆容易扭断,易发生掉钻事故。为此,结合三棱钻杆、螺旋钻杆及宽叶片钻杆的优点,研制了在松软煤层钻孔施工中更具有优势的三棱螺旋钻杆,并通过现场试验验证了钻杆的使用效果。     

松软煤层ZDY5000RF大功率两体式履带钻机研制

针对松软突出煤层钻进装备钻进与事故处理能力不足、体积大集成性差等问题,结合松软突出煤层瓦斯抽采钻孔施工需要,研制了ZDY5000RF型大功率两体式履带钻机。该钻机采用两体式安全布局,履带驱动行走,增加了安全防护系统和防护措施,整机功率达到75 kW,额定转矩达到5 000 N·m,给进起拔力达到210 kN。现场试验选择在淮北祁南煤矿进行,在f值为0.5左右的松软突出煤层中,完成孔深200 m以上钻孔5个。试验结果表明：该钻机具有功率大、体积小、搬迁方便、安全性高、钻进和事故处理能力强等等显著优点,在松软突出煤层中具备200 m深瓦斯抽采的钻孔施工能力,为松软突出煤层矿井瓦斯灾害治理提供了设备保障。     

液压马达钻机施工顺层钻孔试验

针对高瓦斯及突出煤层顺层瓦斯抽放钻孔施工困难的问题,寻求一种新的钻孔施工技术。通过对煤矿井下煤层地质条件的分析,对孔底液压马达驱动钻头旋转结合水射流破煤的钻孔技术进行了试验研究。试验表明:该钻孔工艺技术有利于充分利用水力能量,降低钻杆磨损,减少了钻杆折断的概率;新型PDC钻头能更好地与煤层相适应,大幅度地提高了破煤效率,提高了钻进速度。     

车载顶驱空气钻机在煤田地质勘探中的应用探讨

介绍了矿区和钻孔基本情况、施工工艺和流程,对车载顶驱空气钻机和煤田地质勘探常规钻机轮换施工工艺在煤田地质勘探巨厚覆盖层(角砾岩)中的应用和利弊分析进行了分析,提出结论和推广建议。     

过煤矿采空区定向钻孔施工工艺研究

煤矿采空区一直是困扰注浆堵水钻孔施工的难题。该文主要阐述了过采空区定向注浆检查钻孔施工中的安全工艺措施,主要包括施工设备机具、定向检查钻孔的结构、过采空区时的安全钻进工艺,采空区内的空间注浆加固处理、注浆套管的封固工艺等。     

插接式螺旋钻杆的摩擦焊接工艺

随着螺旋钻进技术的发展,插接式螺旋钻杆已被广泛地应用于松软煤层的钻孔施工中。本文介绍了插接式螺旋钻杆的结构特点,通过在加工中应用相位摩擦焊接技术,从而保证了钻杆连接处螺旋叶片流线的连续性,提高了钻杆的钻进效率。     

半煤岩巷成型技术研究与探讨

该文介绍了薄煤层半煤岩巷道掘进中巷道成型技术的研究与应用,从施工工艺的选择、炮眼布置、打眼、爆破等几个方面进行了论述,在如何加强半煤巷道成型技术方面进行了积极探索。     

液压锚杆钻车在某矿中的应用研究

某矿为煤与瓦斯突出矿井,掘进煤巷前需要采取局部防突措施。局部防突措施孔由人工使用气动手持式钻机施工,劳动强度高,且施工效率低,影响掘进进度。为了降低劳动强度、提高施工效率,使用CMM2-20型煤矿用液压锚杆钻车。介绍了试验过程,并将液压锚杆钻车与传统的气动手持式钻机的应用效果进行了对比。结果表明,使用液压锚杆钻车打钻的月进尺比原来提高了46%,效果明显,有一定的借鉴意义。     

煤层瓦斯含量测定方法优化及现场应用

针对现有瓦斯含量测定过程中存在问题进行了分析,研制出了反循环定点快速取样装置,该装置包括取样钻头、双套管钻杆、双通道汽水龙头、煤样收集装置等。装置采用端头杆一端与取样钻头相连,另一端与双套管钻杆连接;通过钻机驱动双壁钻杆带动取样钻头旋转产生煤渣,利用压风在钻孔底形成压风涡流,将煤样带入双壁钻杆内管吹出进入采样装置。同时利用CHP50M煤层瓦斯含量快速测定仪对收集的煤样进行测定,通过对煤层瓦斯含量测定进行优化的现场应用结果表明：取样时间小于3 min,取样深度大于100 m,取样成功后3~5 min后立刻得到煤层瓦斯含量结果,优化了煤层瓦斯含量测定方法。     

碎软煤层韧性破坏-渗流耦合本构关系及其间接压裂工程验证

针对新疆艾维尔沟矿区大倾角碎软低渗煤层,设计了一种高性能三棱螺旋钻杆,其转矩性能更优,同时具备更大的排渣通道与更佳的孔壁稳定性,三棱螺旋结构既提高了钻杆的排渣效率,又可在钻遇碎软煤层时通过旋转钻杆、反复洗孔等方式有效解决由于垮孔、塌孔造成的卡钻、埋钻问题,可有效提高碎软煤层钻进深度。揭示了螺旋型三棱钻杆不同孔深段所需风压：孔深0~50 m时风压为0.44 MPa、孔深50~100 m时风压为0.53 MPa、孔深100~150 m时风压为0.61 MPa、孔深150~200 m时风压为0.67 MPa,并提出一套适用于大倾角碎软低渗煤层下向长钻孔钻进施工工艺。针对2130煤矿25222运输巷,在下帮施工20个下向长钻孔并开展了下向长钻孔排采试验,在排采的60 d内,甲烷抽采纯流量前10 d由0.10 m³/min快速降低至0.04 m³/min、之后30 d由0.04 m³/min缓慢降低至0.02 m³/min、最后20 d由0.02 m³/min缓慢增加至0.04 m³/min,达到了排采试验目标。试验结果表明, 采用三棱螺旋钻杆+中风压排渣钻孔工艺能够有效解决常规回转钻进成孔率低、孔深浅、工期长的问题,利用下向长钻孔解决工作面条带瓦斯抽采在新疆艾维尔沟矿区的推广应用奠定了基础。