新型高压水扩孔钻具的研制及其应用

针对传统水力扩孔存在的问题,研制了旋转水尾及扩孔钻头,利用钻机带动钻杆进行高压水扩孔。试验表明该套扩孔钻具适用于不同角度钻孔,扩孔排渣顺畅,扩孔后钻孔直径增大了3～9倍,显著提高了煤孔卸压、抽排瓦斯效果,具有重要的推广应用价值。     

高压水射流扩孔提高穿层钻孔预抽效果的试验

介绍了高压水射流扩孔技术的工作原理、设备、工艺以及现场试验情况。通过 扩大钻孔的直径,从而达到增加钻孔的煤层暴露面积和卸压范围,增大钻孔抽排瓦斯量,提 高钻孔的抽排效果。高压水射流扩孔为提高低透气性煤层的瓦斯抽放效果和扩大防突措施的 效果提供了一个可行的技术途径。     

高压水射流扩孔技术在丁集矿的应用

丁集煤矿是高瓦斯、煤与瓦斯突出矿井,为节省抽放钻孔施工量,在西一采区低抽巷进行了高压水射流扩孔技术应用。通过对2组扩孔和未扩孔抽放钻孔抽放前后的透气性系数、瓦斯压力、瓦斯含量以及抽放量的比较分析,确定高压水射流扩孔技术适用于丁集矿11-2煤层,应用此技术可大幅提高钻孔抽放效率、缩短预抽期、有效降低煤层瓦斯压力、瓦斯含量、增大煤层透气性系数,并至少减少1/2的抽放钻孔施工量。     

高压水射流扩孔技术的研究

从高压水射流的理论基础和煤岩的失效机理2个方面，对高压水射流扩孔的机理进行了研究。介绍了高压水射流扩孔技术的装备和工艺。对研究开发的高压水射流扩孔技术和装备进行了现场试验研究，取得了好的效果。高压水射流扩孔是提高钻孔抽排效果的一项经济可行的新技术。     

三维旋转水射流扩孔增透技术装备及应用

针对我国低透气性煤层抽采难题,研发出三维旋转水射流扩孔增透技术与装备。通过理论分析、数值模拟和现场试验研究发现:三维旋转水射流破煤以剪切破碎为主,合理布置扩孔钻孔可实现区域煤体整体卸压增透。潘四东矿井下试验结果显示,扩孔钻孔瓦斯抽采体积分数80.5%,纯瓦斯流量18.15 L/min,分别为常规钻孔的1.43倍,纯瓦斯流量为常规钻孔的1.72倍,提高72%,显著提高了低透气性煤层的抽采过程中的瓦斯浓度和抽采纯瓦斯流量,具有较好的增透效果,瓦斯抽采效果显著提高。     

高压水射流扩孔在石门揭突出危险性煤层中的应用

介绍了高压水射流扩孔的原理、设备及工艺。通过在新庄孜矿-812 m暗副斜井井底车场揭B4煤层的防突措施中应用高压水射流扩孔技术试验,实现了安全揭开具有严重突出危险性的B4煤层,取得了较好的效果。     

旋转水射流割缝提高穿层钻孔抽采效果的试验研究

从旋转射流的理论基础和煤岩失效2个方面对旋转射流割缝的机理进行了研究。通过扩大穿层钻孔直径,增加了煤层暴露面积和卸压范围,提高穿层钻孔的抽放效果。结果证明,旋转水射流割缝技术技术可行,抽采效果显著,是提高穿层钻孔抽采效果的有效途径之一。     

高压大流量水射流扩孔技术在赵庄矿瓦斯抽采中的应用

针对赵庄煤矿瓦斯治理工作量大、瓦斯治理工作困难的现状,在井下底板巷道进行了高压大流量水射流扩孔治理瓦斯的试验。通过试验发现,所使用的高压大流量水射流扩孔装备能够有效地实现扩孔和排渣;扩孔后的瓦斯抽采效果较好。     

低透破碎含水厚煤层高压水力扩孔瓦斯自排提效应用研究

针对观音山煤矿C₅厚煤层透气性差、煤质破碎且松软、局部含水等特点,开展底板穿层钻孔高压水力扩孔自排提效应用研究。通过现场试验表明,扩孔工艺大幅提高了钻孔瓦斯自排效率;钻孔出渣速率与瓦斯自排效率在限值内正相关。研究为类似矿井高压水力扩孔提高钻孔瓦斯自排效果提供了参考依据。     

深部矿井石门揭煤高压水射流扩孔防突技术

针对大兴煤矿深部高地应力及高瓦斯压力复杂条件石门揭煤,采用高压旋转动密封水尾及三翼扩孔钻头,利用钻机带动钻杆进而使扩孔钻头旋转进行高压水射流扩孔强化卸压抽排瓦斯。该技术及装备能适用于不同角度钻孔,扩孔排渣顺畅,能显著提高煤孔卸压、抽排瓦斯效果,具有重要的推广应用价值。     

煤层气扩穴钻头的研制与应用

介绍了一种煤层气钻井用的扩穴钻头的结构和工作原理,并详细介绍了分别使用压缩空气和清水做为钻井循环介质的情况下,在煤层气井钻井施工中使用煤层气扩穴钻头的工程实例。     

科学深钻扩孔钻头及钻进技术研究

阐述了科学深钻扩孔钻进的必要性,重点探讨了科学深钻的扩孔钻进工艺技术及其所用扩孔钻头、钻具的选型及结构设计,并提出了超万米深孔科学钻探扩孔钻进的工艺及钻头、钻具的设计。     

旋流自进式钻孔技术在瓦斯抽放中的应用研究

介绍了超短半径径向水平钻井系统的组成、旋流自进式钻头的结构及工作原理;分析了旋流自进式钻孔技术的破岩机理、钻进过程、钻进力、成孔直径和钻进深度。旋流自进式钻头应用于径向水平钻井技术,可以同一垂直孔中在不同煤层内完成多个水平钻孔,大幅度提高了瓦斯的抽放效率。     

反井施工技术在处理钻孔穿越坑道中的应用

在危机矿山深部探矿钻探施工中,钻孔难免会遇到采掘或废弃的坑道,给钻孔的正常施工带来了诸多困难。遇此情况后,采用反井施工技术,对钻孔进行反拉扩孔实施套管隔离,会收到良好的效果。为此目的,设计了反拉扩孔钻具、解决了高泵压下循环介质的密封问题。实现了钻孔快捷、经济的一次穿越坑道,达到了地质设计的目的。     

高压脉冲水射流切缝技术在石门揭煤中的应用

分析了平煤股份四矿三水平副井己15专回通路煤层赋存条件,编制了石门揭煤方案,设计了高压水射流钻孔切缝实施工艺。现场试验表明,高压脉冲水射流切缝技术的钻孔数减少35.5%,石门揭煤时间缩短35%以上,实现了安全快速揭煤的预期目标。     

采用高压旋喷桩技术加固煤矿采动区铁路路基实践

依据理论分析和数值计算的成果,对研究区段的旋喷桩加固进行了工程设计、现场施工组织和质量检测,结果表明,采用旋喷桩约束加固具有较好的加固效果和经济效益。     

大直径扩孔用反循环钻进双壁钻具研制

煤矿井下大直径钻孔扩孔施工时存在钻进效率低、排渣困难、钻具匹配性不佳等问题,而采用集束式潜孔锤反循环钻进技术可较好地解决该问题,为此研制了空气反循环钻进用双壁钻具,重点介绍了双壁钻杆和双通道气水龙头的结构、关键技术参数及性能特点,并进行了现场试验。结果表明,该套钻具结构设计合理,能够满足集束式潜孔锤反循环钻进工艺要求,为后续在煤矿井下推广应用提供了实验依据。     

水射流技术在多环扩孔中的应用及试验研究

首次将水射流技术应用到多环扩孔施工中，在实验室模拟试验的基础上对其进行了深入的探讨，并确定了具体的设计参数，工程实践证明该方法是可行的。     

旋挖钻机与转盘钻机组合施工法的应用

对旋挖钻机、转盘钻机各自特点和施工成本进行对比分析,提出组合施工方法设想,并通过工程实例得到成功实践,为以后类似工程提供借鉴。客观地提出了旋挖钻机的使用条件和面临的问题。