大直径反井钻机金属矿山下井运输技术

金属矿山井下反井钻井施工时,大直径反井钻机下井、运输、安装通常占用大量的辅助时间,工作量大,劳动强度高,效率低。夏甸金矿井下专用回风井工程采用BMC400型大直径反井钻机施工;通过对设备进行拆分,合理吊装,通过明井罐笼、斜坡道等运输通道下井等措施,实现了反井钻机等设备的安全快速下放,并顺利完成了设备组装。     

千米大直径反井钻机驱动系统设计

根据千米大直径反井钻机大功率导孔和扩孔特性,设计了多变频电机驱动、高速小扭矩导孔、低速大扭矩扩孔的千米大直径反井钻机驱动系统。主要对千米大直径反井钻机驱动系统进行介绍,并对传统液压驱动反井钻机驱动系统技术特点进行了阐述,对比分析千米大直径反井钻机驱动系统技术优点。     

大直径深反井施工新技术

介绍了新型反井施工的详细工艺,在介绍各工序时引入定向钻进、新型反井钻机、竖井掘进机、滑模等与反井施工相关的新技术,最后介绍了这些新技术在煤矿井筒施工的应用实例,为大直径深井筒施工方案选择提供参考。     

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。     

反井钻机钻进方向偏斜控制技术研究

介绍了反井钻机施工时产生偏斜的各种原因和相应的防偏措施,推荐了几种钻孔偏斜的测量和纠偏办法,并指出了反井施工防偏技术的发展方向。     

大直径反井钻机在开始扩孔时钻杆断裂分析与处理

以ZFYD2500型反井钻机为原型,针对该钻机在施工煤仓开始扩孔阶段出现的钻杆断裂事故,结合现场数据对钻杆进行力学分析和计算,总结出大直径反井钻机在扩孔施工中应如何避免钻杆断裂事故的发生。     

水电工程大直径反井钻机一次扩孔成型施工技术的应用

云南以礼河四级电站复建工程2#引水竖井采用大直径反井钻机一次扩孔成型施工技术,成功钻进直径4.5 m井筒,改变了水电工程以往开挖大直径井筒使用反井钻机先钻小井,再由上向下刷大井筒的模式。实践证明,该施工技术安全、可靠、效率高、经济性好,对大直径反井钻机一次扩孔成型施工技术在水电行业中的推广应用具有指导性的意义,为以后水电站竖井设计和施工提供了新的思路。     

ZFY5.0/600型大直径反井钻机研究

根据大型煤矿建设采区风井发展趋势,研究5m大直径反井钻机技术,以快速安全建设风井井筒,介绍了大直径反井钻机用途、主要技术参数、技术关键和结构特点,并对钻机核心多马达驱动系统、多油缸推进系统、液压系统、新型电液控制系统和分体组装式大直径扩孔钻头结构进行详细说明,最后介绍反井钻机钻进国内最大直径5 m煤矿风井井筒的实例应用情况。     

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。     

国外大直径天井钻机现状

在对国外大直径天井钻机的发展历史和现状进行分析的基础上,着重介绍AtlasCopco的Robbins天井钻机,Wirth公司的HG系列天井钻机和Tamrock公司Rhino系列天井钻机,指出了天井钻机随着工业的进步和技术的不断创新,越来越能满足人们对设备性能更高要求的发展趋势。     

铁矿井下近300m深立井反井施工技术研究

黑龙山铁矿井下设计施工3条近300m深立井井筒,为实现施工的安全高效,采用反井施工技术。铁矿井下施工100m以内浅立井反井施工技术已较为成熟,但施工近300m深立井在国内尚属首次。通过岩石柱状图分析岩石条件,获取岩石抗压强度、松散系数等数据,计算钻机导孔推力、导孔扭矩、扩孔拉力、扩孔扭矩,结合参数决定采用BMC300型反井钻机。施工中严格执行设计施工参数,合理控制转速保证导孔偏斜率,在合理位置布置三合金翅稳定钻杆,在缺少相关施工经验以及岩层裂隙发育等条件下顺利的完成了施工任务,井筒偏斜率均控制在0.5%左右。实践表明,采用反井施工技术施工井下深立井的成功经验值得推广和借鉴。     

机械井筒钻进技术发展及展望

首先对国外机械钻进技术现状做了回顾;其次,对冲积层特殊钻井法凿井技术在国内产生、发展进行了回顾,并将钻井技术发展划分为“技术基础准备阶段”、“钻井工艺现场实验应用阶段”、“技术装备发展成熟阶段”和“技术、装备突破阶段”等4个阶段,提出钻井法凿井向西部弱胶结软岩煤矿井筒、矿山小直径垂直通道、市政工程以及非煤矿山工程发展方向和需要解决的技术问题;再次,对于反井钻机技术发展、钻凿煤矿井筒技术及难点等做了分析,列举出反井钻井凿井需要解决的技术问题;最后,对竖井掘进机技术发展提出展望,对竖井掘进机凿井破岩、排渣、支护和辅助系统作用进行了论述。通过分析得出：根据不同地质条件、工程条件采用不同的机械化凿井方法,才能达到减少井筒内施工人员,提高安全和工作效率目的。     

反井钻机电液比例控制系统的设计与实现

为了适应反井钻机施工技术的发展需要,煤炭科学研究总院建井研究分院研制出电液比例控制BMC400型反井钻机,从而实现恒压钻进导孔和扩孔,有效地提高了钻孔精度和钻进效率.文章介绍了该反井钻机电液比例控制系统的设计及其技术特点.     

金矿通风井反井施工技术研究及应用

我国金矿施工100m左右立井反井施工技术已较为成熟,在滩涧山金矿实施深井160m、大直径3m立井一次成井工程尚属首次。通过分析岩石柱状图获取岩石抗压强度,研究并计算反井钻机扩孔工况时拉力、扭矩参数,结合参数选用BMC400反井钻机。在缺少相关施工经验和岩层具体发育情况等条件下,采用地质钻机钻凿导孔与反井钻机一次成井配合,丰富了反井施工技术的内涵,合理控制转速,布置三合金翅稳定钻杆保证导孔偏斜率,进行钻具改造设计,井筒偏斜率均控制在0.2%以内,成功完成工程。实践表明,在金矿采用反井施工技术钻凿大直径深立井的成功经验值得推广和借鉴。     

反井钻井偏斜控制技术

分析反井钻井偏斜的原因，提出防偏、减偏的措施；控制钻孔偏斜方法和纠偏办法。     

扩孔工况下反井钻机钻具受力研究及工程应用

本论文基于铁矿极硬岩石条件,对反井钻机钻具在扩孔工况下的受力进行简化,研究钻具在扩孔工况下的受力,充分考虑钻头振动荷载、钻具与岩层相互作用、偶然荷载等因素对钻具受力造成的影响,得出扩孔状态下钻杆受到的拉力、扭矩公式。通过分析岩石条件,获取岩石抗压强度,将钻杆所受扩孔拉力、扭矩的计算公式应用在反井工程中取得良好的结果,工程实践表明,研究成果对计算处于极硬岩石下扩孔工况钻杆的扩孔拉力、扭矩具有借鉴意义。     

深井施工用反井钻机钻具的选材和设计

为了适应深部采煤的发展和反井钻机的深井施工的需要,介绍了深井施工用反井钻机钻具在设计时材料的选择方法、钻具配套螺纹选择方法以及偏梯形锥螺纹的主要应用场合,并着重介绍了偏梯形锥螺纹联接强度和钻具强度的计算方法、偏梯形锥螺纹与三角形锥螺纹的受力强度比较.结果表明,在深井施工用钻具中,采用40CrNiMoA材料来制造钻具,牙型采用偏梯形锥螺纹牙型,可以大幅提高钻具的强度和可靠性,并能适当延长钻具的使用寿命.     

反井钻井导孔偏斜的基本因素及其计算模型的研究

对反井钻井施工过程中影响导孔偏斜的两大根本因素：导孔三牙轮钻头与非均质各向异性地层相互作用时受力不平衡和导孔钻进时下部钻具组合受压发生弯曲变形进行了详细的分析和研究。在此基础上建立了其相关的计算模型。