高海拔地区永冻地层钻探工程施工方法

通过对西北高海拔地区永久冻土层的冻结因素和岩芯钻探孔内复杂问题的技术分析,从钻孔结构和钻进方法的选择、低温耐寒聚合物冲洗液的选型和配制等方面探讨了在永冻地层钻探施工预防孔内冻结事故和由于孔壁岩石吸热融冻而发生坍塌缩径漏失事故等必须解决的关键问题。     

地质钻探孔内复杂情况和孔内事故种类梳理分析

近年来地质钻探孔内事故数量呈下降态势,但由于技术经济条件变化、地质钻探应用领域和范围扩大,钻孔深度增加,孔内复杂情况增多,一旦发生孔内事故,处理难度变大。应尽快对地质钻探孔内复杂情况和孔内事故种类进行梳理,制定地质钻探孔内事故预防和处理技术规程,推动孔内事故预防处理技术发展和规范化管理。地质钻探孔内复杂情况种类主要有钻孔漏失/涌水、钻孔弯曲、孔内温度异常、钻孔缩径/扩径、钻孔坍塌/阻滞、孔内沉渣、孔内异物和其他孔内异常等;地质钻探孔内事故种类主要有钻具事故、卡钻事故、埋钻事故、烧钻事故、套管事故、测井事故、取心事故和其他事故等。地质钻探与石油天然气钻井有着较大的工艺差异,孔内复杂情况和孔内事故种类亦与石油天然气钻井有所不同,不能完全照搬其种类划分,但应借鉴学习石油天然气钻井行业的井下事故预防处理先进技术和管理理念。     

浅谈煤田钻探孔内事故的预防、判断和处理

在煤田地质钻探施工中,孔内事故的发生是造成经济效益下降的最大因素,而怎样预防和处理孔内事故是每一个钻探工作者的主要任务,合理预防和处理孔内事故具有重要的现实意义.     

中心取样钻探技术(三)

第四讲中心取样钻探常见孔内事故的预防和处理在实际施工中,由于多方面因素的影响,中心取样钻探不能完全避免孔内事故 ,关键是如何在生产中严格遵守操作规程,尽量减少事故的发生.一旦发生事故,应迅速分析、判明事故发生的原因,并立即采取有效措施进行处理.     

深部孔段卡、埋钻事故防治对策的探讨

在简要归纳岩心钻探孔内事故及其防治思路的基础上,重点探讨了深孔钻探最常见的卡、埋钻事故的防治对策。     

超长套铣筒在鄂尔多斯盆地铀矿钻探施工处理埋钻事故中的应用

在历年的钻探施工中,由于地层原因造成埋钻或处理烧钻、卡钻时间久衍生埋钻事故,使用常规的套铣方法处理,工人的劳动强度大,公锥等材料消耗多,并且成功率低,容易产生弃孔损失。本文介绍了使用超长套铣筒处理鄂尔多斯盆地铀矿钻探中埋钻等孔内事故的方法,可大幅度缩短处理事故的时间,降低工人的劳动强度,提高机台的本质安全度,降低报废钻孔的概率,为今后钻探施工中处理埋钻等孔内事故提供一种比较快速、安全的处理方法。     

安全评价方法在深孔钻探施工中的应用探讨

在深部钻探施工中,极易发生各类钻探事故,其事故处理复杂困难,易造成钻孔报废和较大的经济损失,如何有效的避免和减少深孔钻探事故的发生,尤其是孔内事故和质量事故,是钻探工程管理工作的重点,也是每个从事钻探管理者历来探索和追求的目标。通过运用安全评价方法的理论,对导致孔内事故、质量事故发生的危害（因素）源进行分析和辨识,找出诱发事故的主要原因,从管理和技术两方面预先制定科学合理的预防措施。把消极被动的事后总结的管理模式,变为积极主动的,具有前瞻性和科学性的,事前预测防范的管理模式。     

烧变岩层严重漏水段的钻探技术

榆神矿区边缘均有煤岩层火烧现象形成的烧变岩,岩层破碎,裂隙发育,钻探施工漏失严重,孔内事故频发。实践中总结了一套针对烧变岩地层的钻孔堵漏施工技术,效果明显,降低了钻探成本,减少了孔内事故,提高了钻探效率。     

处理小口径地质钻孔断钻杆事故中割刀的使用

在小口径地质钻探孔施工中,经常会出现各种各样的孔内事故。孔内钻杆折断且找不到断头,是孔内事故中常见且比较难处理的一种,介绍了割刀的使用过程。     

深孔孔内事故的预防与处理

在钻探施工中经常会发生孔内事故,直接影响钻探施工,严重时则会造成钻孔报废,经济损失巨大.导致事故发生的原因是多种多样的,因此要根据事故的具体情况,选择不同的处理方法.钻孔中比较常见的事故有埋钻、烧钻、钻具折断等,应以预防为主.     

液氮冻结技术在井筒封水抢险中的应用

为了封堵某矿井异常出水的水文孔,基于液氮气化时剧烈吸热的原理,提出了采用液氮土层冻结技术快速冻结水文孔的解决思路.通过在出水水文孔下放液氮冻结管,液氮气化吸热,直至冻结水文孔及周围土体.在矿井建设中其他封水措施都失效的情况下,液氮快速冻结取得了理想效果;这表明液氮快速冻结技术可以作为应用冻结法出现险情时的补救措施.     

超埋深地铁联络通道冻结法设计与施工

上海市轨道交通12号线工程复兴岛站—利津路站区间2号联络通道及泵站工程,超埋深,地质条件复杂,设计与施工难度大。施工方案经过充分论证和精细设计,采用水平冻结加固+矿山暗挖法施工,冻结壁受力计算采用有限元和结构力学两种方法,冻结孔采用双向对打的布孔方案,强力水平钻机钻孔,最后进行融沉注浆和管片后注浆。工程安全可靠,效果较好。     

刘塘坊铁矿1号副井井筒冻结钻孔施工实践

介绍了冻结法施工的原理和特点;简述了刘塘坊铁矿1号副井井筒冻结钻孔的基本情况,分析了本工程施工的难点和采取的技术措施,介绍了施工中需要注意的事项和环节,对本工程进行了施工总结。     

煤层顶板瓦斯抽放水平长钻孔的设计与应用

为了更高效地抽放煤层覆岩裂隙及离层的瓦斯,对煤层顶板水平长钻孔的层位选择,参数确定,布置形式,钻场的设计要求,钻机、钻杆、钻头的选择以及钻进工艺参数的合理控制进行了试验研究.试验证明走向长钻孔的抽放效果很大程度上取决于钻孔所处的层位,只要保证钻孔在工作面采空区的裂隙带延伸,并采用合理的钻进工艺参数,尽量延长有效抽放长度和采取有效的抽放参数,就能取得理想的抽放效果.这可以解决上邻近层和采空区的瓦斯抽放问题.     

冻结钻孔突水综合防治技术的应用与研究

冻结法凿井工程中,采用全深冻结时,冻结深度一般超出井筒深度15m左右.冻结结束后由于封孔质量不迭标等问题,冻结孔极可能会成为各含水层之间的导水通道.巷道掘进过程中,揭露下部冻结钻孔时,易发生突水,可能会导致井筒倾斜、淹井等重大灾害事故.本文结合纳林河二号矿井井筒的具体情况,在动水条件下,采用在地面对冻结钻孔射孔注浆与井筒分水平针对冻结管壁后注浆相结合的封堵新技术,成功完成对井筒周围冻结管环形空间的充填及含水层的封堵,为今后类似工程提供宝贵经验.     

水力冲孔喷头结构参数设计及试验研究

 水力冲孔喷头结构和参数的设计直接影响到试验的效果。本文通过水射流理论、喷嘴出口水射流压力的计算、扰动理论以及喷嘴出水孔角度的优化计算对喷头进行初选、再选及终选,使得喷头满足最小破煤压力、最大冲出煤量及顺利排渣的要求,研究出一套水力冲孔喷头结构及参数设计的理论体系。结合北辰煤矿81煤大量水力冲孔对比试验,得出适合本煤层的喷头型号为3?2mm+1?1.5mm,合理布置了喷头各喷嘴位置,最终总结出北辰煤矿81煤水力冲孔喷头选型表,指导水力冲孔过程中喷头的选择,达到最佳冲孔效果,煤层得到卸压、增透并消除了突出危险性,保障煤矿的安全生产。     

采用钻孔倾斜仪监测滑坡深部水平位移方法和仪器的研究

介绍了目前滑坡深部水平位移钻孔倾斜仪人工监测方法存在的问题,钻孔深部位移自动化监测通信方法的选择。地质滑坡灾害监测中广泛使用钻孔倾斜仪,介绍了CZ-2型钻孔倾斜仪的构成及现场测试方法。     

煤岩塑性软化及扩容特性对钻孔密封性的影响

钻孔密封性是钻孔瓦斯抽采的关键基础之一,而煤岩力学特性对钻孔密封参数的选择及密封效果具有重要影响作用。因此,为准确认识钻孔围岩密封环境并深入分析煤岩塑性软化及扩容特性对钻孔密封性的控制作用,进而为钻孔密封参数的合理选择提供可靠的依据。基于煤岩全应力应变曲线及煤层力学参数,通过引入煤层软化系数k及扩容系数η1和η2,在构建煤岩线弹塑性力学软化"三折线"模型的基础上,依据线性Mohr-Coulomb屈服准则,对钻孔围岩弹性区、塑性软化区及塑性流动区半径、钻孔围岩径向位移以及钻孔围岩理论密封半径等参数进行理论数值解析计算,并对相应解析结果进行对比分析。同时结合钻孔成像技术及钻孔瓦斯抽采浓度数据监测等手段,综合分析塑性软化及扩容特性对煤层钻孔密封性的影响作用。研究结果表明,与理想弹塑性模型(Kastner)解相比,受塑性软化及扩容特性共同作用下的煤层钻孔围岩径向位移及理论密封半径分别增加12. 93倍和2. 60倍,且在构造煤层区域内钻孔缩径现象明显。在钻孔密封参数及密封材料相同的条件下,缩径现象明显的钻孔内初始平均抽采瓦斯体积分数较相邻完整钻孔降低59%,在29 d考察期内平均抽采体积分数同比降低64. 92%,瓦斯体积分数衰减率同比增加3倍。因此,塑性软化及扩容效应是造成钻孔初始密封性降低及后期抽采瓦斯衰减的主要原因之一,而采用Kastner方程求解获得的煤层钻孔围岩理论渗透半径及注浆压力等参数并不合理;同时,钻孔密封参数需应根据钻孔围岩特性进行区别选择。     

胶莱盆地白垩纪科学钻探施工技术探讨

结合胶莱盆地白垩纪科学钻探工程钻遇地层的复杂情况,介绍JK1号钻孔使用的钻孔结构、钻具组合、冲洗液选型、钻进技术参数等钻探施工技术措施。针对钻进中遇到的泥岩地层水化分散、钻孔超径和钻头泥包等难点,着重探讨了超前孔裸眼钻进、低固相抑制性冲洗液和钻头选型等解决方案。     

煤矿采动区地面井逐级优化设计方法

为进一步优化煤矿采动区地面井设计方法,对地面井的类型及特点进行了深入分析,将煤矿采动区地面井抽采技术细分为邻近层采动发展区地面井抽采、本煤层采动发展区地面井抽采和采动稳定区地面井抽采3种类型;确定了抽采资源评估、布井位置优选、井型结构优化、高危位置防护、地面安全抽采等5项核心技术,提出了不同类型采动区地面井的逐级优化设计方法。将系统化的技术方法应用在了山西晋煤集团成庄煤矿5310工作面采动区CD-01井的优化设计和抽采工程中,获得了连续抽采、抽采体积分数50%以上的良好抽采效果,证明了逐级优化设计方法及技术的适用性。