松软煤层瓦斯抽放高强钻杆的研制及应用

 平顶山矿区松软煤层普遍具有瓦斯含量高、瓦斯压力高、突出危险性大、煤层透气性低等特点,松软煤层瓦斯抽放困难成为制约煤矿安全生产的关键问题。针对平顶山矿区松软煤层瓦斯抽放过程中抽放钻杆性能不足,分析了目前应用的螺旋钻杆的工况,对螺旋钻杆的结构、材料、连接方式以及焊接方式进行设计,研制出适合松软煤层瓦斯抽放的螺旋钻杆,并进行了工业性试验。试验表明,研制的高强度瓦斯抽放钻杆设计合理,具有良好的强度和韧性,使用效果显著。     

针对松软突出煤层椭圆钻杆的研制

基于松软煤突出煤层中钻瓦斯抽放孔的施工特点和钻机已有配套钻杆特点的分析,设计了一种新型椭圆钻杆,并从该型号钻杆设计的理论基础、材料选择及传递的扭矩校核进行了探讨和计算。通过在松软突出煤层中打钻试验结果表明,该型号椭圆钻杆提高了钻机在松软突出煤层中成孔深度、成孔率及钻进效率,并为瓦斯抽放钻机增添了一种配套钻杆。     

螺旋槽定向钻杆螺纹强度分析

针对螺旋槽定向钻杆的螺纹联接处在使用过程中容易出现的强度失效问题,结合钻杆的受力特点,对其螺纹强度展开研究,建立了钻杆螺纹的三维模型,应用有限元法分析了钻杆分别在受扭矩、拉力、压力工况下,螺纹的应力分布规律。依据分析结果,提出了钻杆在工作条件下的薄弱位置。研究结果表明:在不同工况下,螺纹应力分布特点各不相同。螺纹的首尾两端是强度失效更可能发生的位置。     

圆弧形三棱抽放钻杆在梁北矿的应用

神火集团梁北矿本煤层瓦斯抽放钻孔浅,密度小,工作面沿走向中部煤体内存在钻孔空白带,使瓦斯得不到有效抽排.介绍了圆弧形三棱抽放钻杆在神火集团梁北矿高瓦斯、高压力、软煤层中施工本煤层瓦斯抽放钻孔的应用及其优点,并对圆弧形三棱抽放钻杆与普通圆钻杆进行了比较.     

矿用高强度钻杆接头加工优化工艺研究

针对2014年钻探分院生产的钻杆在煤矿井下瓦斯抽排放孔施工出现的大批次钻杆质量问题,经系统分析认为接头螺纹存在设计与热处理工艺缺陷。将从接头原料控制、螺纹紧密距优化、螺纹氮化工艺三方面入手解决钻杆质量问题,最终采用锻造接头,近零紧密距螺纹,公接头螺纹氮化方案组合优化工艺生产钻杆接头,其质量已被证明稳定可靠。     

新型钻杆在瓦斯抽采中的研究及应用

避免瓦斯事故最有效办法就是提高钻孔的成孔率,增大瓦斯抽采确保瓦斯应抽尽抽。瓦斯钻杆的质量是决定钻孔成孔率的关键设备。通过对国内外瓦斯钻杆研究状况进行调研,分析对比现有钻杆技术领域的不足之处,通过系列试验确定钻杆最佳热处理参数、改进的摩擦焊接工艺和最佳工艺参数,研制出一种新型瓦斯钻杆。新型瓦斯钻杆已在杜儿坪煤矿、马兰煤矿等进行产品应用,有效及时抽放瓦斯,大大降低了卡钻丢钻机率,降低耗材22%,具备良好的经济和社会效益。     

浅谈梁北矿瓦斯的综合治理

梁北矿属煤与瓦斯突出矿井,该矿虽未出现瓦斯突出事故,但瓦斯超限一直困扰着安全生产。针对此问题,梁北矿采取了布置井下抽放管网系统进行分源抽放、大功率钻机配合三棱钻杆施工顺层钻孔进行瓦斯抽放、推广应用防突栅栏进行安全防护和施工煤层底板抽放巷道并在底板抽放巷内进行水力扩孔卸压等措施,有效防止了采掘工作面瓦斯积聚的现象。     

全液压坑道钻机自动上、下钻杆流程设计

全液压坑道钻机配套钻杆以螺纹联接为主,上、下钻杆流程在很大程度上决定了钻机的工作方式。与人工上、下钻杆相比,自动上、下钻杆流程复杂、动作较多。运用对象模型的方法对自动接扣、卸扣流程进行了详细的解析。根据流程的特点增设一个可摆动的夹持器,实现螺纹联接按设计顺序拆卸,根据常规钻机的特点设计了一套自动接扣、卸扣流程,为钻机实现自动化提供了理论依据。     

新型筛管护壁工艺在新集一矿的应用

针对松软煤层钻孔坍塌、瓦斯抽放效率低的问题,开发了一种新型筛管护壁工艺。该工艺旨在退钻之前利用钻杆内径将筛管下入孔底,确保瓦斯抽放通道的畅通,提高瓦斯抽放效率。为了满足该工艺的要求,研制开发了大通孔开闭式钻头、通径钻杆和筛管固定装置。通过在新集一矿的试验,该工艺的筛管下放率达到了99%以上,真正实现了"钻到位,管到底"的目标,瓦斯抽采浓度得到了有效提高。     

玉溪煤矿瓦斯抽放设计初探

介绍了高瓦斯矿井山西兰花科创集团玉溪煤矿瓦斯抽放设计。根据玉溪矿瓦斯赋存特性和矿井建设特点,确定了玉溪煤矿瓦斯抽放设计:采用穿层钻孔抽放与本煤层预抽、掘前预抽与边采边抽、边掘边抽及采空区抽放相结合的综合抽放技术。首采工作面布置顺层交叉密集钻孔进行采前预抽、边采边抽,从而缩短抽放时间;掘进工作面采用穿层钻孔预抽;采空区采用埋管抽放法;并设计了建井期间矿井瓦斯抽放方案。在此基础上,预测了矿井瓦斯抽放量,可为类似新建高瓦斯矿井的瓦斯抽放设计提供参考。