深孔水力采矿碎岩与矿浆举升机具设计与试验

钻孔水力采矿技术作为一种新型非传统采矿方法,在开采易分散、疏松、多孔、弱胶结性等固体矿产时显示出独特的优点。基于钻孔水力采矿原理,主要对碎岩高压水枪工作原理和结构进行了研究,对矿浆举升系统等方面进行了优化设计,通过数值模拟分析和地表、孔内实物模型试验进行了设计验证,并研究了相应的钻孔水力采矿工艺,这些研究为未来深部固体矿产领域开发提供技术支撑。      

加强钻孔水力开采技术研究，拓宽探矿工程创新发展空间

钻孔水力采矿是钻探工程在采矿工程中的一种应用,是一个重要发展方向,具有拓宽创新意义。本文介绍了钻孔水力采矿的工作原理和工艺过程;讨论了石油喷射钻井射流和钻头的水力参数;探讨了钻孔水力采矿时破碎矿石的孔内射流碎岩器具及其结构参数;提出了有关改进这种技术的方法和手段的几点建议。钻孔水力采矿由于工程效益好、安全系数高和生态环境保护好等优点在国外一直在研究和使用。建议我国加强这方面的研究,以拓宽探矿工程的创新发展和服务空间。     

钻孔水力采矿技术及应用前景

钻孔水力采矿已有二十三年的研究历史。近几年来,在市场经济条件下,俄罗斯频繁进行工业试验,并把它作为一种新的采矿方法试采固体有用矿物,以解决俄罗斯部分重要和稀缺矿物的需求,减少进口。本文简介钻孔水力采矿的原理、主要工序及与传统开采方法比较具有的优点;前苏联、美国、俄罗斯进行的典型试验实例及效果;俄罗斯近期加快钻孔水力采矿试验研究及推广应用的动向;钻孔水力采矿的应用前景。     

钻孔水力采矿射流喷嘴初步试验研究

围绕钻孔水力采矿的关键元素——喷嘴，在进行小直径喷嘴试验的基础上，分析研究试验数据，提出喷嘴的设计思路，完成喷嘴的基本选型。针对不同岩层的特性，提出不同的水力采矿方案。研究处在钻孔底高压淹没条件下，水射流的碎岩机理和碎岩能力。     

俄罗斯当前的钻孔采矿工艺

本文介绍了当前俄罗斯采矿工艺及矿物原料的使用现状,对钻孔水力采矿法与传统采矿法在经济、采矿等指标方面进行了对比研究,阐述了用钻孔不力法开采矿山的合理投资顺序及方法。研究表明,在目前俄罗斯市场经济的条件,应大力推广钻孔水力采矿工艺。     

钻孔水力开采工艺：开采地下矿产的新方法

介绍了国外新兴的采矿技术－钻孔水力开采工艺,指出其工艺特点,影响因素,使用条件和在我国推广的技术经济意义。     

基于蜗轮蜗杆伸缩方式的钻孔水力开采钻具设计

钻孔水力开采技术具有建矿周期短、环保、采矿费用低、工作深度大等优势,在我国贫矿、深部矿等资源的开发利用方面,有广阔的应用前景。本文总结了传统水力开采钻具的工作特点,分析了固定式喷嘴对开采效率的影响,介绍了本课题组的研究成果,并在此基础上研制了具有自主知识产权的基于蜗轮蜗杆伸缩方式的钻孔水力开采钻具,该钻具实现了水力喷射装置的伸缩运动,实现了靶距的可控调节,从而增加了单孔采矿区域,提高了开采效率。     

棘爪机构伸缩式钻孔水力开采装置的设计与试验

钻孔水力采矿由于安全系数高、工程效益和生态环境保护好等优点在国外一直被研究和使用。我国相关的科研院所也正在开展研究。本文在分析研究国外钻孔水力开采装置的基础上,研制了具有自主知识产权的棘爪机构伸缩式钻孔水力开采装置。该装置利用机械式伸缩水枪的方式扩大水力开采矿层的范围,创新性地采用棘爪机构固定水枪的伸出角度,从而提高单孔开采量,降低开采成本。初步野外实验结果表明,该装置结构设计合理、工作可靠性高,可有效进行开采,达到了预期的目标。     

提高地浸钻孔出水量的有效技术措施

地浸钻孔是一种以采矿为目的的钻孔,提高钻孔出水量就是提高钻孔的采矿量。通过对多年地浸钻孔施工经验和理论进行分析,发现影响钻孔出水量的主要因素为钻井泥浆的成分和性能以及人工过滤层的渗透性差异,提出在地浸钻孔施工方案中采用植物胶净化泥浆钻进和扩孔、投砾罐射吸式填砾、物理化学组合洗井3种技术措施,对比前后施工钻孔的出水量大小,证明了该技术措施对提高地浸钻孔出水量具有良好的效果。     

煤矿井下顶板梳状长钻孔分段压裂强化瓦斯抽采实践

为了解决碎软煤层本煤层钻孔施工困难,瓦斯抽采浓度低,抽采效果差,无法实现大面积区域预抽的问题,在现有煤矿井下定向钻进技术和水力压裂技术的基础上,结合前期研究成果,提出了顶板梳状长钻孔分段水力压裂技术,并在韩城矿区桑树坪二号井进行了现场试验。现场施工顶板梳状长钻孔主孔长度588 m,包含8个分支孔,钻孔总进尺1 188 m,主孔距煤层0~3.28 m,平面上覆盖约12.5 m。采用不动管柱分段水力压裂工艺,分4段进行水力压裂施工,累计注水2 012 m3,最大泵注压力8.74 MPa。压裂后最大影响半径大于30 m,且裂缝主要位于钻孔下方,向煤层延伸。压裂钻孔稳定抽采阶段瓦斯抽采纯量1.18 m3/min,抽采瓦斯体积分数平均43.54%。顶板梳状长钻孔分段水力压裂钻孔瓦斯抽采纯量是水力割缝钻孔的1.2倍,是本煤层顺层钻孔的4.0倍。试验结果表明,顶板梳状长钻孔分段水力压裂技术可有效避免本煤层常规钻孔施工过程中存在的塌孔、卡钻、喷孔等问题,实现了碎软低渗煤层大面积区域瓦斯预抽,为碎软低渗煤层区域瓦斯预抽提供了新思路和新方法。      

工程咨询企业技术创新的实践与探索

本文结合中铁二院工程集团有限责任公司的技术创新实践,分析了工程咨询企业技术创新的特点、作用与意义,探讨了工程咨询企业的技术创新途径以及实施技术创新的保障措施。     

如何做好地质工程测量技术设计

地质工程测量技术设计的编制,对指导地质工程测量生产,提高地质工程测量作业队伍的技术水平和作业员综合素质具有重要意义。讨论地质工程测量技术设计常见的问题和针对这些问题应采取的措施,介绍如何编制符合规定的地质工程测量技术设计。     

Present Situation and Countermeasure of Technical System in the Institute

The main achievements of technical system in the past 30 years in our institute are summarized in this paper. The strong challenge confronted technical system in the large environment of reforms and openness is analysed. The countermeasure for technical system to come out from valley bottom is proposed and discussed. Some suggestions about the development direction of technical system are also made in this paper.     

技术系统的现状及其对策

本文比较全面地总结了建所30年来技术系统所取得的主要成绩;分析了在改革开放大环境下技术系统所面临的挑战;讨论并提出了技术系统走出谷底的对策;对技术系统的发展方向提出了建议。     

砂沟滴灌技术参数模型

在分析砂沟滴灌土壤入渗规律的基础上,根据水量平衡原理建立了求解砂沟滴灌技术参数(沟宽、沟高、透水边壁高度、滴头流量)的模型,并将恒定水头积水入渗试验和Philip模型用于求解模型中的土壤入渗性能。以该模型计算的技术参数为基础,通过砂沟滴灌试验验证了模型的可行性,并对影响模型精度的因素做出了分析。试验结果表明,该模型能够较精确地设计砂沟滴灌技术参数。二维恒定水头积水入渗试验中,土壤吸渗率和渗透率是灌水时间的函数,砂沟滴灌中变化的积水深度和湿周是影响模型精度的另一个因素。     

自嵌式景观加筋挡土墙的特点及工程应用

自嵌式景观挡土墙具有施工工艺简单、稳定性好、造价低、美观、环保等特点。针对自嵌式景观挡土墙施工中的关键技术问题进行探讨,提出了相应的技术措施。     

超前锚杆短循环法在砂砾石隧洞挂口施工中的应用

介绍了在支洞工程的施工中,利用超前锚杆短循环法解决在砂砾石地层中挂口难题的具体措施和关键技术,实现了工程自身及周围围道公路,升压站等重要建筑物的安全技术要求。     

煤矿井简检查孔施工技术探讨

介绍了煤矿井筒检查孔的特点和技术、质量要求,总结了以往工程中的经验教训,针对工程中的技术难点,如取心、孔斜控制、抽水作业和冲洗液选择与维护等影响质量、工期的关键环节提出了技术措施,为优质、高效施工此类工程提供借鉴.     

非常规油气地质岩心钻探专业术语的商榷

针对石油钻井工程与矿产地质钻探工程中使用的部分专业术语在理解和应用上存在的差异进行梳理,为了方便各项技术工作的融合、沟通交流和资料的收集与验收,希望相关专业术语在定义和使用上进一步规范和统一,以便于对今后非常规油气地质岩心钻探工作的开展能有所帮助。     

科学深孔复杂地层钻进技术难题与对策

介绍了在复杂地层科学深钻施工时遇到的困难和问题,主要包括破碎地层钻进问题和强缩径地层钻进问题,讨论了解决这些技术难题时采取的应对技术方案和措施,涉及取心钻进工艺方法和器具、钻机、泥浆体系以及极破碎、强缩径地层的特殊钻进、固井工艺和器具。