反井钻机大直径扩孔钻头研制与应用

根据我国煤炭工业矿井建设的需要,北京中煤矿山工程有限公司相继研制了BMC400与BMC600型大直径煤矿立井反井钻机及其配套装备。介绍了大直径阶梯式扩孔钻头的结构设计和滚刀布置原则,分析了扩孔钻头受力与平衡问题。通过在王台铺1号辅助回风立井等工程中的应用,进一步验证了扩孔钻头滚刀布置的合理性与稳定性。     

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。     

基于急倾斜煤层钻孔的大直径扩孔钻头研究

针对急倾斜煤层大直径钻孔采用大型机械施工造价昂贵、效率低下,采用普通钻机施工需多次更换钻头进行反复扩孔的问题,自主研制了一种"刮刀扩孔钻头"和"截齿扩孔钻头",能够充分利用煤层松软易碎的特点快速钻进形成大直径钻孔,提高了钻进效率,降低了工人劳动强度。     

浅眼扩孔钻头与大直径空孔掏槽

在巷道掘进中采用浅眼扩孔钻头推广大直径空眼掏槽,可使爆破效率达到90％以上,降低材料消耗10％～15％,提高掘进工效10％以上。本文介绍其在4个矿山的试验结果。     

煤矿井下顶板高位大直径定向钻孔双级双速扩孔钻头研究北大核心

双级双速扩孔工艺技术可以实现煤矿井下顶板高位大直径定向钻孔的一次高效扩孔,克服常规正向多级扩孔技术方法提下钻工作量大、辅助钻进时间长和钻具安全性较差等局限性。扩孔钻头是实施多动力双级双速扩孔技术的关键工具,为进一步提高双级双速扩孔的碎岩效率,对双级双速扩孔钻头的冠部剖面形状、切削齿直径和切削齿结构参数进行优化设计;在此基础上建立了双级双速扩孔钻头和对应地层三维模型、有限元模型,采用动态分析软件模拟研究3种不同钻头直径的碎岩效果;优选一级钻头ф165~ф152 mm、二级钻头ф165 mm的钻头直径配比,利用新设计的双级双速扩孔钻头进行现场试验,完成2个120 mm钻孔一次钻扩至200 mm实钻施工,累积扩孔进尺474 m,扩孔综合钻效为5.6 m/h,最高钻速可以达到7 m/h。结果表明:双级双速一级钻头能够有效减少二级钻头的碎岩难度,延长钻头寿命,满足双级双速工艺要求,大大提高顶板高位大直径综合钻进施工效率。     

矿用大直径钻孔连杆式回拉扩孔钻头研发及应用

针对大直径钻孔成孔存在需多次提钻、钻孔轨迹难以控制、施工效率低的问题,设计了一种可开闭的φ300/153 mm连杆式回拉扩孔钻头,通过调节泥浆泵流量使刀翼在正常钻进过程中处于闭合状态,至目的地层张开实现提钻作业与回扩作业同时进行。详细介绍了连杆式回拉扩孔钻头结构及原理,分析了回拉扩孔钻头开闭机构的力学特性,得到了刀翼所受力矩与切削刀翼张角、曲柄长度、连杆长度和偏心距等因素有关;确定了偏心距及活塞行程,通过理论分析方法得到了使钻头开闭机构具有最佳传力性能的连杆及曲柄尺寸组合以及刀翼所受的推动力矩变化规律;基于自由水射流模型,提出了水流对活塞的推力计算方法,得到了泥浆泵达到最大流量时水流对活塞的推力,并给出了影响切削刀翼张开和复位的关键部件复位弹簧的设计计算。研制的钻头在煤矿井下进行了试验,现场结果表明:φ300/153 mm连杆式回拉扩孔钻头能够实现正常钻进保持φ153 mm钻孔钻进,回拉扩孔时实现φ300 mm钻孔回扩;钻进过程中切削刀翼开闭灵活,钻头钻进稳定、可靠性高,验证了连杆式回拉扩孔钻头结构设计及适用于普通非联络巷大直径钻孔成孔施工工艺的可行性。     

非桩端扩孔钻头的应用

介绍了非桩端扩孔钻头结构、工作管理、应用及效果检验。     

脉冲式射流技术在大直径反循环钻头中的应用

在石油钻井中,空气正循环钻进技术应用很广泛,然而大直径反循环钻进技术的应用却受到限制,大直径钻头在钻进过程中依然无法实现反循环。针对该技术难题,以450 mm钻头为例,作者将脉冲射流技术应用于钻头结构设计中,并提出新的钻头底部结构,运用数值模拟与实验研究相结合的分析手段,对该结构进行优化设计,通过实验验证了其合理性和可行性。     

新型扩孔钻头的研究

在煤层采用风力排渣打钻时,如果在钻孔孔口处安装除尘设备,在打钻前要采用扩孔钻头打一个能够安装除尘器的钻孔,然后退钻更换钻头钻进。为避免退钻更换钻头的繁琐过程,设计一种新型扩孔钻头,能够随时快速安装拆卸,为工人打钻带来了方便,并提高了钻进效率。     

几种典型的非开挖扩孔钻头的适应性分析和效果评价

文章详细介绍了几类典型的非开挖用扩孔钻头的结构特点；分析了它们在不同条件下的适应性问题；阐述了正确选用扩孔钻头的重要性，作者还结合工程实践自行改进和设计了几种扩孔钻头，介绍了它们的现场应用效果。     

大直径基岩孔钻进和取心方法探讨

随着国内基础建设的进一步加快,近年来大直径钻孔已经在施工中普遍采用,其应用范围也越来越广。桥梁、高层建筑、矿山竖井、水井及污水处理井、科学探测井以及地质灾害防治工程和国防工程等都要用到大直径钻进技术。为确保基础承载力和对自然灾害的抵御能力,此类重要设施一般都要求较大直径的钻孔灌注桩,而且要嵌入基岩一定深度。然而在施工中钻进大直径基岩孔时尚存在严重影响工程质量和经济效益的技术难题。１　大直径基岩孔钻进方法发展现状及问题国内外目前普遍采用的大直径基岩孔钻进方法主要有：（１）滚刀、牙轮回转钻进;（２）…     

大口径工程井井身结构和成孔方法探讨

近年来,国家对矿井安全、职工健康、环境保护等方面越来越高度重视,大口径工程井已广泛应用于矿山企业瓦斯抽排、注浆堵水、输氮灭火、送冰降温、排水通风、抢险救援等领域。大口径工程井直径一般在?500~1500 mm、深度1000 m以浅。科学选择和设计井身结构和成孔方法,能最大限度地降低施工成本,提高钻进效率和钻孔的安全程度。     

大直径钻孔灌注桩在深圳某工程的应用

介绍了大直径钻孔灌注桩在深圳某高层建筑中的应用概况，对其施工的质量问题进了分析，并提出了预防措施。     

特大径筒仓结构弧形大模板设计与施工

该文通过对特大径筒仓结构大模板施工技术进行介绍和总结,为今后类似施工条件的工程施工提供实践经验和科学依据。     

大直径钻孔在瓦斯抽采中的应用

杉木树矿为煤与瓦斯突出矿井,瓦斯灾害严重,瓦斯抽采对矿井安全生产具有重大意义,而瓦斯抽采的关键影响因素在于煤层的透气性和抽采钻孔。由于以前施工的钻孔终孔孔径小（<75 mm）,有效抽采段长度短,抽采效果差,不利于瓦斯的抽采;采用直径大于120 mm的钻孔后,钻孔孔径增大,钻孔更深,有效抽采长度更长,孔内暴露面积更大,孔内裂隙较φ75 mm钻孔更发育,提高了煤层的透气性,抽采效果好。大直径钻孔在杉木树矿的成功应用,提高了抽采率,为杉木树矿创造了安全生产的条件。     

岩土钻探工程大口径钻头设计与应用

分析对比了多种岩土钻探工程大口径钻头的优缺点，设计了适应不同地层的大口径钻头。     

深井钻进时井底钻头造斜导向系统的分析与建议

深井钻进中,随着井深的增加,钻进条件变得更为复杂,钻井效率降低,钻井质量不易保证,井斜问题更加难以控制。俄罗斯地质钻探工程中正在积极使用回转导向系统Роторные управляемые системы——РУС （Rotary Steerable System——RSS）,主要是利用井底钻头的造斜作用,进行增斜、减斜和稳斜钻进,可以控制井斜的方向和强度,精度很高（±0.1°）,井深可达13 km,回次长度可以达到1000 m,对于我国深井,特别是地质超深井钻进具有一定参考价值。     

大口径嵌岩钻进技术发展与展望

分析了大口径嵌岩钻进面临的主要技术难点，并对目前国内常用的３种大口径嵌岩钻进方法牙轮／滚刀钻进法、冲击钻进法（包括无循环和反循环）和气动／液动潜孔锤钻进法的技术现状作了介绍，提出了提高我国大口径嵌岩钻进技术水平的建议。     

新型耐磨损ONYX切削具制作的PDC钻头

PDC钻头在石油天然气钻井和地质勘探钻进中得到了广泛的应用,取得了很好的技术经济效果。但是,钻进中产生的PDC切削具非正常磨损,影响了这种先进方法的机械钻速和钻头进尺的提高。俄罗斯史密斯钻头（Smith Bits）公司研发了一种钻进过程中可以沿着自身轴线回转的ONYX切削具,抑制了PDC切削具的非正常磨损,具有创新性和实用价值。Нескоромных B.B.教授等对镶有ONYX切削具的钻头的结构和性能参数进行了分析研究。试验表明,这种ONYX切削具的耐磨性比常规固定式PDC切削具的耐磨性好,钻头钻进效果也比较好,俄罗斯正在积极推广使用,建议中国有关专家和部门对此进行研究和试验。