煤矿井下近水平定向钻技术研究与应用

为了提高煤矿井下瓦斯抽采孔的钻孔深度和瓦斯抽采效果,采用煤矿井下近水平定向钻技术在煤层施工近水平长钻孔、多分支孔。系统介绍了该定向钻技术及不同煤层条件下成孔方法,然后根据定向钻孔在煤层施工特点,分析在煤层施工近水平定向钻孔所面临地质条件复杂、钻孔轨迹难控制、钻孔事故复杂等技术难点,总结现场施工经验,形成一套适合定向钻孔施工的常用钻具组合、施工流程、钻孔轨迹控制等工艺方法。该定向钻技术在杜儿坪煤矿、双柳煤矿的成功应用说明其满足最大孔深大于500 m和煤层钻遇率大于90%的瓦斯抽采孔施工要求。     

松软煤层顺层钻孔带压注浆封孔技术研究应用

松软煤层顺层钻孔瓦斯抽采普遍存在封孔深度不合理、封孔不严等问题,抽采效果差。针对以上存在的问题,文章从松软煤层钻孔稳定性及巷道围岩应力场分析出发,确定了松软煤层钻孔合理封孔深度;并通过增大钻孔内压力对孔壁施加主动支撑,封堵充填钻孔孔壁裂隙,提出适用于松软煤层顺层钻孔带压注浆封孔技术。通过保安煤矿现场应用显示,在60d的考察期内试验钻孔平均瓦斯浓度提高30%以上,显著提高松软煤层顺层钻孔封孔的密封性和抽采效果。     

保德煤矿煤层瓦斯合理预抽期及钻孔布置方式的研究

通过在保德煤矿五盘区施工4组不同间距的试验预抽钻孔,并对试验孔数据进行了为期3个月的统计分析,以试验孔分析结果和保德煤矿历年瓦斯抽放数据作为依据,对保德煤矿瓦斯预抽钻孔最佳布孔方式和保德煤矿8#煤层瓦斯合理预抽期进行研究。确定了保德煤矿8#煤层合理预抽期为18个月,平行预抽钻孔最佳孔间距为10 m。     

宏岩煤矿瓦斯抽采合理负压及影响因素分析

分析了钻孔封孔质量、瓦斯涌出量、煤层中水分等与瓦斯抽采效果的关系。通过对比分析宏岩煤矿9~#+10~#煤层不同孔口负压的本煤层钻孔瓦斯流量及浓度,确定宏岩煤矿抽采负压在42~46 kPa最为合理。     

煤矿井下顺煤层长钻孔施工工艺技术及设备选型探讨

顺煤层深孔钻进施工一直是煤矿井下瓦斯抽放钻孔的难题,本文从顺煤层长钻孔施工实践出发,探讨了一种煤矿井下顺煤层长钻孔的施工工艺技术及设备选型,该施工工艺技术及配套设备不仅使顺煤层长钻孔施工变为现实,而且大幅度提高了顺煤层长钻孔施工的效率,降低了工人的劳动强度,在实践中取得了良好的应用效果。     

自制膨胀材料在正高煤矿瓦斯抽采钻孔密封中的应用

为了提高煤层钻孔封孔的成功率,保证抽放效果,同时降低封孔成本,以贵州省六盘水市钟山区正高煤矿M51#煤层15102B工作面为工程背景,采用普通水泥、硫铝酸钙水泥熟料、石灰、石膏等材料的复配得到的一种主动膨胀、高强度的钻孔密封材料进行瓦斯抽采钻孔封孔实验。通过对十二个试验孔和十二个对比孔每次检测的浓度进行整理可知,该材料在正高煤矿本煤层钻孔进行密封应用中,与原有的仅采用袋装马丽散封孔袋密封的方法相比,瓦斯抽采浓度有了大幅度的提高。     

松软高突煤层钻孔施工防垮孔、喷孔技术研究与应用

当东风煤矿M9煤层采用顺层钻孔作为区域煤与瓦斯防突措施钻孔时,在施工中出现垮孔、喷孔等现象。通过分析施工原因,调研该类煤层钻孔施工预防垮孔、喷孔设备及措施,选择使用三棱钻杆、防喷钻杆及孔口防喷装置,在保证施工现场安全的同时,有效提高了钻孔施工进度。研究为松软高突煤层钻孔施工提供了可行的思路。     

煤矿井下碎软煤层瓦斯抽采钻孔钻进工艺

碎软煤层在我国煤矿区分布广泛,具有瓦斯含量高、压力大、渗透率低等特征,在碎软煤层中钻进存在喷孔、塌孔、排渣不畅等问题,导致碎软煤层钻进困难、孔内事故频发,进而影响成孔深度和成孔率,造成瓦斯治理盲区;尤其是随着我国煤矿开采深度的增加,碎软煤层瓦斯抽采孔工作量和成孔难度不断增大。针对碎软煤层瓦斯抽采对钻孔施工需求,研究开发了高转速螺旋钻进工艺、中风压空气钻进工艺、气体定向钻进工艺等实用、经济的碎软煤层高效钻进技术,破解了碎软煤层钻孔排渣护孔、轨迹控制和高效成孔等方面难题,实现了碎软煤层钻孔在服役周期内的长效利用,相关技术在安徽、贵州、山西等地区成功推广应用,达到高效、精准抽采的目的,为矿井安全生产提供了技术保障。     

钻孔埋管注浆过软煤层施工技术

在煤矿井下打钻施工过程中,当钻孔施工遇到软煤层时,由于煤质松软、煤体赋存瓦斯浓度较大,往往出现塌孔、喷孔、卡钻、埋钻等有害现象。高山煤矿防突队在多方面分析调研的基础上,借鉴防治水注浆堵水的原理和施工手段,在钻孔施工至软煤层时,冲洗钻孔内的煤粉,使钻孔四周煤体垮落适度加大,然后利用孔口埋管向孔内注浆至煤体垮落范围内,等凝固后恢复正常施工,避免了煤层松软塌孔、卡钻、埋钻等现象的发生,保证了钻孔施工进度和生产安全。     

本煤层聚氨酯-预注浆-高压注浆封孔测压技术

煤层瓦斯压力测定是煤矿瓦斯防治基础工作之一,其理想的测定条件是穿层钻孔穿透岩层测压,但在井下实际工作中存在测压地点不具备施工穿层钻孔的条件,这就需要采用本煤层顺层钻孔测压技术。由于煤的松软、易破碎、多裂隙等特性,顺层钻孔封孔难度大,现有的测压方法并不适用于本煤层顺层钻孔测压。因此,提出了聚氨酯-预注浆-高压注浆封孔测压方法,并在白羊岭煤矿进行了现场实验,取得了较好的效果。     

钻孔卸压开采的数值模拟

应用在巷道两帮打钻孔的方法,对程潮铁矿东西区结合部高应力区进行卸压开采分析,根据卸压机理结合工程实例对其进行数值模拟,分析在打卸压孔前后东西区结合部的应力分布特征。模拟结果表明,钻孔卸压开采有效地利用了卸压孔对巷道周围岩体的切割,使巷道围岩的集中应力向卸压工程转移,同时利用卸压孔的空间收缩来释放周围岩体的压力,最后达到减少巷道围岩受力和变形的卸压效果。     

煤矿快速钻进设备与大孔径直眼掏槽快速爆破关键技术研究

目前,煤矿岩石巷道掘进施工的主要方法钻眼爆破法,使用钻眼爆破法进行掘进时,爆破效果好坏、循环进尺大小和炮孔利用率的高低关键是掏槽,掏槽眼的布置方式分为直眼掏槽和斜眼掏槽。大量实践表明,受现有地质条件、巷道断面、凿岩机具、装药等因素的影响,每循环进尺要达到2.5~3.0 m,不论采用直眼掏槽还是斜眼掏槽,都容易出现掏槽效果不好,炮孔利用率低的现象。研制开发了一种液压掘进钻车,既可钻小直径普通钻孔,又能钻直径为100~110 mm的大孔,解决直眼掏槽爆破大直径炮孔自由面的问题,达到快速掘进和快速爆破的目的。     

盐层的特殊性及其钻井液技术

由于盐层盐膏层的组成、力学和化学性能上的特点．在钻井过程中易产生井径扩大、卡钻及挤毁套管等井下复杂和事故，相应钻井液技术要求高。在分析盐层、盐膏层特殊性的基础上，对国外盐层钻井所使用的水基钻井液、油基钻井液及合成基钻井液的钻井液技术及优缺点进行了分析和比较，以期望对国内盐层钻井技术有所借鉴和帮助。     

牙轮钻机钻孔能耗分析

通过对矿山使用的牙轮钻机实际情况调研结果的统计分析,研究了钻孔深度、岩石坚固性系数、钻孔速率、钻孔孔径对露天矿山钻孔能耗的影响。牙轮钻机在钻进过程中,延米耗电量与钻孔深度呈线性关系,而随着钻孔深度的增加,累计耗电量与钻孔深度呈指数关系增长;随着岩石坚固性系数的增大,大孔径牙轮钻机能耗增速低于小孔径牙轮钻机能耗增速,在坚固岩石中宜选用大孔径牙轮钻机;不同型号的钻机具有自己最适宜的钻孔速率,应根据实际情况进行调整;不同孔径的牙轮钻机钻孔延米耗电量不同,小直径炮孔延米耗电量明显偏低,然而由于大直径孔径延米爆破量大,其爆破单位岩量的钻孔能耗远小于小直径钻孔。研究结果对露天矿山的钻机选型及钻孔作业具有一定的指导意义。     

水井钻进施工中若干问题的探讨

水井钻进施工过程中,受地层条件制约很大,本文就水井施工中泵量,泵压的选择及其与其它钻进技术和工艺参数的关系进行了理论探讨,以供钻井施工单位和钻井设备制造企业参考,希望在实践过程中,摸索出最佳的钻井工艺方案,进一步提高我国水井钻进技术水平。     

钻机凿岩偏斜的控制技术

安庆铜矿高阶段大直径深孔采矿法使用Ｓｉｍｂａ２６１型钻机钻凿深孔，实践中聘钻孔偏斜率高的问题。为 此，对导致该钻机钻孔偏斜的各种因素进行了分析，并提出了控制钻孔偏斜的有效措施。     

GZX—12型旋挖钻机桅杆倾角及钻进深度监测系统

该监测系统能实时测量并按精度分区域显示旋挖钻机的桅杆倾角及钻进深度。     

我国基础工程施工钻机的现状与发展

全球经济的高速发展,推动了基础施工技术和设备的发展。本文介绍了目前我国基础施工钻机的分类及现状,深入地分析了国内市场对不同基础施工钻机的需求情况,并对近期应重点开发的基础施工设备提出了若干建议。     

钻井液与储层配伍性研究

对钻井过程中主要引起储层伤害的外来流体—钻井液进行了储层配伍性系列研究，提出了对储层伤害最小的钻井液体系，对于钻井、勘探领域保护储层、获得更加真实可靠的地质资料及提高油井产量具有一定的现实意义。     

充填钻孔内管道磨损的影响因素及保护措施

针对充填钻孔内管道磨损导致钻孔报废的问题, 调查了金川矿区充填钻孔的使用情况, 根据破损报废充填钻孔的统计参数, 发现充填钻孔内管道磨损的影响因素有: 充填料浆特性、管道直径、钻孔偏斜率、管道材质、管道安装质量、充填倍线及钻孔级数等。探讨了充填钻孔内管道局部严重磨损的原因, 提出了钻孔内管道严重磨损深度位置的确定方法以及延长充填钻孔使用寿命的措施, 为深井矿山充填钻孔设计维护提供了理论依据。