煤矿井下穿层钻孔高效钻进方法

针对煤矿井下穿层钻孔遇到的钻进效率问题,为了便于煤矿井下工艺技术试验研究,将顶底板岩层按硬度系数f划分成3种等级:较硬岩(4≤f<8)、坚硬岩(8≤f<15)和极硬岩(f≥15),针对不同等级岩石研究与之相适应的钻进方法,并总结相应的最优工艺参数。通过大量的现场试验,总结出了适用于较硬岩的高强度PDC钻头回转钻进方法,试验钻进效率提高了1.6～2倍;适用于坚硬岩的回转冲击钻进方法,试验钻进效率提高了约50倍;适用于极硬岩的冲击回转钻进方法,试验钻进效率提高了约4～25倍。     

气动潜孔锤在淮南潘三矿上仰穿层孔硬岩钻进中的应用

淮南潘三煤矿为了解决上仰穿层孔钻遇极硬岩层问题,采用了气动潜孔锤冲击回转钻进,通过现场施工数据和经验总结了其高效钻进的最优工艺参数。应用结果表明,冲击回转钻进工艺比普通回转效率提高4倍以上,极大地降低了生产成本,是一种适用于解决煤矿井下硬岩钻进问题的有效工艺方法,具有较大推广应用前景。     

液动潜孔锤钻进技术在潘一煤矿井下穿层钻孔中的应用

在煤矿井下硬岩及超硬岩中施工穿层钻孔时,聚晶金刚石复合片(PDC)钻头回转钻进工艺存在钻头消耗量大、钻进速度慢等问题,严重制约着瓦斯抽排孔的施工速度与效率。针对PDC钻头回转钻进超硬岩的技术难题,采用高能液动锤、高压乳化液泵、煤矿用履带式全液压钻机等钻进设备,使高能液动锤输出高频、大冲击功破碎硬岩,通过优化高能液动锤冲击—回转钻进工艺技术的钻进规程参数,实现超硬岩穿层钻孔快速钻进。经过新安煤矿工程验证,冲击—回转钻进工艺大大提高了煤矿超硬岩穿层钻孔的钻进效率,降低了钻头消耗量,有效解决了硬岩穿层钻孔的钻进难题。研究结果表明：高能液动锤超硬岩快速钻进工艺的最优钻进规程参数为泵压13~14 MPa、泵量200 L/min、钻压2~3 MPa、转速50~60 r/min。

     

一种适用于煤矿井下硬岩钻进的方法

根据煤矿井下硬岩钻孔施工工艺的发展情况,介绍了气动冲击回转钻进配套设备的组成及工作原理,分析其工艺参数并给出了计算方法,结合在松藻煤矿的钻进工艺试验,证明在井下硬岩的瓦斯抽采(放)孔、电缆孔等的施工中,气动冲击钻进工艺效果较为理想。     

煤矿硬岩钻进高压水锤设计研究

针对煤矿硬岩钻进效率低、粉尘浓度大等问题,设计了一种利用高压水驱动的冲击钻具,可实现冲击+回转钻进工艺,提高煤矿井下硬岩钻进效率,避免粉尘污染。对设计方案进行了分析,阐述了工作过程,并对其主要参数进行了设计计算,对高压水锤关键技术问题进行了探讨。对高压水锤的设计和研究具有一定参考意义。     

冲击-回转钻进工艺在超硬岩层中的应用

阐述了冲击-回转钻进工艺的原理,分析了影响其钻进效率的几个工艺参数,列出了选用此工艺施工所需的设备。通过气动冲击器在重庆松藻煤矿的应用,证明了在超硬岩层或复杂岩层中钻进时,采用冲击-回转钻进工艺不仅效率高,而且成本更低。     

中煤科工集团西安研究院有限公司

<正>煤矿井下硬岩高速低脉冲高效成孔技术与装备煤矿井下硬岩高速低脉冲高效成孔技术与装备是由中煤科工集团西安研究院有限公司近年来针对煤矿井下岩层钻孔成孔效率低、耗材用量大、施工成本高等问题开发的工艺方法与成套装备。该技术采用全液压高转速带动钻具回转,通过泥浆泵输送高压水流带动孔底液动低频脉冲冲击器,配合硬岩高校钻头,产生回转冲击能,提高切削压入深度的同时,高转速增加了切削频率,从而达到高速成孔的目的。技术特点:     

液动冲击回转钻进在我队的应用与探讨

一、问题的提出普通回转钻进硬岩或坚硬“打滑”地层,往往时效很低;钻进破碎地层,容易发生岩心堵塞,回次进尺短;软硬互层,容易发生钻孔弯曲,影响钻孔质量。冲击回转钻进技术,由于其碎岩机理的改变,较好的解决了这些普     

扭力冲击器在煤矿井下硬岩钻进中的应用研究

煤矿井下硬岩钻进面临钻进效率低、钻具和钻头消耗大的问题,扭力冲击器作为石油领域新出现的一种钻进工具,在硬岩钻进过程中对提高钻进效率和延长PDC钻头寿命方面有着突出的优势。通过调研扭力冲击器的工作原理,结合实际应用实例,总结出扭力冲击器的性能特点,并实施了煤矿井下现场应用试验,得出其用于煤矿井下硬岩钻进具备的优势;另一方面收集现有进口及国产扭力冲击器的的性能参数,与目前煤矿井下钻探装备的实际能力进行比较,找出其不能直接应用于煤矿井下硬岩钻进的原因,并提供解决问题的方法和建议。     

煤矿井下硬岩气动冲击回转钻进技术与装备

针对煤矿井下穿层钻孔钻遇硬岩时钻进效率降低,PDC钻头磨损快、进尺少,影响矿井生产接替等问题,提出了“三专两配套”技术方案,即采用专用钻机、专用空压机、专用管路、配套高效气动冲击器、配套专业化钻孔施工机组。通过改善钻机与工艺的匹配性,提升空压机工作能力,发挥气动冲击器最优工作性能,保障整套技术方案的高效实施,形成了一套完整的煤矿井下硬岩气动冲击回转钻进技术与装备。在淮南潘三矿2121(1)运顺瓦斯治理巷的现场试验结果表明,在含有坚固性系数超过11的石英砂岩坚硬地层中,考察的11个完整钻孔的单孔硬岩段平均机械钻速为15.94 m/h,与采用该技术方案之前的8.48 m/h提高了88%。