矿山垂直救援井钻进施工工艺探讨

分析了陕西省煤田地质局一三一队在对河北冀中能源峰峰集团黄沙煤矿巷道透水事故现场紧急抢险时,准确及时打通矿山抢险通道的钻进施工工艺及实施情况。     

钻探技术在矿山灾害事故应急救援中的应用

钻探作为一种有效的应急救援手段在矿山灾害事故应急救援工作中得到了应用。本文根据应用目标不同将应急救援钻孔分为生命保障孔、救生孔、排水孔、灭火孔、瓦斯抽放孔等。生命保障孔钻探技术、排水孔钻探技术、大口径救生孔钻探技术等3种典型的矿山灾害事故应急救援钻探技术在矿山灾害应急救援工作中得到成功应用,取得了不错的效果。加强矿山灾害事故应急救援钻探技术配套设备的研发和相关钻探工艺研究将有力促进矿山灾害事故应急救援的发展。     

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。     

山西中村煤矿抢险救援快速钻井施工技术

2016年7月2日,山西中村煤矿发生突水事故,12名矿工被困井下。采用CMD100型车载钻机、空气潜孔锤钻井技术准确钻孔至离地面114m的巷道中心,快速建立了生命通道,给井下被困矿工送去急需的给养,为进一步抢险救援赢得了宝贵时间,最终8名被困矿工成功获救。本文介绍了该次矿山抢险救援中2号食物补给井的快速钻井施工技术,并对矿山应急救援钻井专业队伍建设和装备配套提出了建议。     

解密我国矿山应急救援体系

近年来,随着矿山事故的不断发生,我国矿山应急救援体系的建设也成为矿业界的一个热门话题,百姓关心,政府重视。当记者走访正在筹建中的国家安全生产监督管理局矿山救援指挥中心筹备组时,首次了解到我国矿山应急救援体系的总体设想。同时获知,为全面提升矿山救援能力,国家将投入1.2亿元的装备资金。     

潜孔锤跟管钻进技术在应急抢险中的应用

灾害发生时,时间就是生命!如何在最短的时间内进行救援取得较好的效果,必须采取先进技术进行科学救援。潜孔锤跟管钻进技术是一种能适应各种复杂地层钻进的先进技术,通过应急抢险实践证明,该技术能够在生命通道钻进、地质灾害治理及抗旱抢险等方面发挥重要作用。     

矿山大口径钻孔循环钻进技术研究

针对矿山大口径钻孔硬岩钻进存在排渣难、碎岩效率低的问题,研究了大口径反循环钻进技术。分析了建立反循环的基本条件,介绍了引射器式、多层橡胶片式、孔底孔口联合式等3种密封方法及其应用现状,基于孔底孔口联合式密封方法研制了311 mm、580/311 mm 2种规格大直径反循环潜孔锤和配套孔口密封装置。经现场应用表明:该方法可建立、维持反循环通道,排渣效果好,钻进效率高,可推广应用于矿山大口径钻孔施工中。     

矿山钻孔救援生命探测技术研究进展及趋势

通过对我国多起矿山事故救援案例的调研,发现确定被困矿工位置是解决矿山事故应急救援的关键问题,生命信息钻孔探测技术是对被困矿工进行定位的有效途径。对我国矿山事故生命信息钻孔探测技术的研究现状做了详细的介绍;分析了现有研究中存在的问题;对生命信息探测理论、技术及装备的发展趋势进行了展望;提出生命信息钻孔探测技术正向小型化、多元化、及智能化方向发展;加强基础理论研究、发展探测新技术、完善矿山钻孔救援新装备是未来矿山钻孔生命探测主要研究课题。     

黑龙江省矿山应急救援体系

从救援管理、救援队伍、技术支持、装备保障和通讯信息五大系统着手,研究了省级矿山应急救援的体系建设,提出了省级矿山应急救援体系建设方案,使救援体系做到反应快速、应变及时,提高省级矿山事故应急救援的能力。     

旋挖钻机在平邑石膏矿坍塌事故大直径救生孔钻进中的应用

2015年12月25日,山东省平邑县一石膏矿发生坍塌事故,多人被埋井下。由于救援人员通往井下的通道被堵死,利用巷道进行救援很难实施。为避免次生事故,决定采用大口径钻机打孔救援方案。救援过程中,多台钻机相互配合,BG26、BG38型旋挖钻机钻进上部孔段,RB-T90、T200XD型多功能钻机钻进下部孔段。钻达最终深度220 m后,成功将被困人员救出,创造了中国矿山救援史上第一个通过地面打孔救援的案例。主要介绍旋挖钻机在大直径救生孔成孔过程中关键技术点的控制,从钻头选择、护筒埋设、成孔钻进方面对钻孔垂直度进行控制;采用下入护筒、熟练人员精心操作、干成孔工艺等避免钻孔坍塌。     

山东平邑石膏矿矿难大口径救援钻孔施工技术

2015年"12.25"平邑矿难钻孔救援是我国首例通过钻孔救生的成功案例。由于地层不断坍塌变形,导致了复杂地层条件的产生,给救援钻孔的施工带来极大困难。针对这一特殊情况,采用空气反循环钻井工艺技术,处理钻孔事故时采用气举反循环工艺技术。总结了大口径钻孔施工经验,对今后施工大口径救援钻孔提出有待改进的问题和建议。     

平邑石膏矿坍塌事故5号救生孔施工工艺及钻具配置

阐述了2015年12月25日山东省临沂市平邑县保太镇玉荣商贸有限公司石膏矿坍塌事故救援中成功救出4名被困矿工的5号救生孔的施工过程。详细介绍了在抢险救援中国家矿山应急救援淮南队采用德国宝峨公司RB-T90型钻机配套河北省地矿局国土资源勘查中心石家庄探矿机械厂(河北石探机械制造有限责任公司)SG219/152型双壁钻具空气反循环钻进施工5号大直径救生孔的整个过程,包括地层情况、钻孔设计、施工工艺、钻具配置、施工过程和施工中遇到的问题以及最终的解决方法。     

基于多Agent技术的矿山应急救援指挥决策系统模型

在矿山应急指挥系统数据驱动模型、基本架构研究的基础上,提出了基于多Agent的决策支持系统控制结构、决策过程,建立了基于多Agent构件的矿山应急救援方案决策支持系统平台模型,为矿山应急救援决策的建立提供了理论模型。     

A*算法在矿井灾害应急救援中的应用

针对矿井灾害事故后开展人员疏散和实施救援问题,建立矿井巷道网络模型,给出一种在三维空间中进行搜索时的启发式函数设计思路,合理进行数据结构设计以改进A*算法,在完成对矿井灾害应急救援最短路径求取的过程中,减小了系统开销,提高了搜索效率。     

超声波传感器在矿山救援机器人中的应用研究

矿山救援机器人必须通过自身的敏感器件实时地获取其所处环境中的障碍物信息来规划其移动路径,这对敏感器件的测量精度提出很高要求。超声波传感器作为测距的主要敏感器件,在研究超声波测距原理的基础上,分析可能引起测量误差的原因,针对不同原因,分别给出了可行的消除方法,使超声波测距传感器系统整体可以达到很高的精度,能够为矿山救援机器人提供准确和可靠的障碍物信息。     

空气(泡沫)潜孔锤钻进工艺在王家岭煤矿紧急避险孔中的应用

空气(泡沫)潜孔锤钻进工艺在王家岭煤矿紧急避险孔钻进中,有效解决了钻孔垂直度要求高、地层漏失等施工难点,实现了高质量快速成孔。该工艺平均机械钻速高达7.99 m/h,终孔水平位移仅为0.48 m,二开孔段每米综合成本504.8元。邻孔SW1水文补勘孔以泥浆作为循环介质、采用牙轮回转正循环钻进工艺,平均机械钻速为0.86 m/h,二开孔段每米综合成本为820.5元。前者平均机械钻速约是后者的9倍,较后者节约成本38.5%。与邻孔泥浆正循环牙轮回转钻进工艺相比,该工艺不仅解决了紧急避险孔施工难点,还提高了孔身质量、节约了工期、降低了成本,达到降本增效的目的,值得类似工程借鉴。     

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。