流道式井下动力装置的研制

随着勘探开发的深入,对井下动力钻具的性能要求越来越高,而目前广泛应用的螺杆钻具和涡轮钻具都有一定的缺陷,无法更好地满足勘探开发的需求。为此,研制了一种原理与螺杆钻具和涡轮钻具有明显差异的流道式井下动力装置。该装置将高压水能转化为机械能,采用特定的结构,使高压钻井液流入该装置内部流道后,流速保持不变,通过改变流动方向使其获得最大的能量。系统介绍了该装置的原理、结构特征。通过对比分析发现,与涡轮钻具和螺杆钻具相比,该装置能充分利用钻井液能量,具有结构简单、全金属元件、转速与扭矩无关、可以根据需要调整、扭矩大而稳定的特点,适用于高温高压深井、定向井、水平井及欠平衡钻井。      

下伏采空区的寓仁隧道残余变形预测研究

寓仁隧道拟穿越太岳煤矿采空区的上覆岩层区域,该区域属于近水平煤层群,各工作面开停采时间较近且距离相近,不同工作面采空区产生的沉降变形共同影响隧道沿线安全,所以准确预测采空区残余变形对隧道的影响是保障隧道建设及使用安全的关键。本文采用变采厚概率积分法对山西省太岳煤矿不同停采时间的多个采空区在2020年后的残余变形量进行预测,并分析了采空区残余变形对寓仁隧道线路的影响。分析结果表明,新建寓仁隧道线路上的潜在的最大地表沉降量为366 mm,沿隧道方向最大残余水平位移为112 mm,垂直隧道方向最大残余水平位移为27 mm,最大残余倾斜变形为1.98 mm/m,最大残余曲率变形为0.033 mm/m2,均出现在隧道起点附近位置;新建寓仁隧道残余沉降量等变形量和工作面停采时间有一定相关性,停采时间越短变形数值越大,因此隧道长期稳定性受2205工作面影响较大;通过分析倾斜和曲率等参数,认为隧道有南北侧向坡度倾斜趋势及轴线受拉开裂或压缩隆起的复合变形。本计算结果可为隧道穿越采空区提供场地变形预测作为参考。