大口径瓦斯抽排井施工扩孔分级设计优选探讨

受现有钻探设备能力限制,大口径瓦斯抽排井工程通常采用“先导钻进+分级扩孔”施工方法。通过扩孔所需回转扭矩的计算分析,对常用大口径瓦斯抽排井扩孔分级的设计进行了探讨。     

基岩大口径垂直钻孔施工实践

针对基岩中施工大直径垂直钻孔的难点,介绍了采用小径导向孔、加放活导向器、用小径导向孔对大口径钻孔进行监测、使用具有超前导向的大口径扩孔钻头等技术措施,成功实现了在基岩中施工大口径垂直钻孔和全孔下放大直径钢管的施工过程。     

梧桐庄矿新增大口径3号排水孔施工技术

介绍了梧桐庄矿大口径排水孔钻探成井、固井施工技术。该孔设计孔深646 m,终孔直径520 mm,落点坐标水平位移≯5 m,下入重达90余吨的Φ426 mm套管646 m,水泥固井。由于钻孔直径大,垂直度要求高,施工难度大,预防钻孔超斜、确保顺利安全下入Φ426 mm套管并固井是关键。通过采用小口径先导孔钻进再扩孔成井的施工方法,并采取合理的钻具组合和泥浆,制定有效的防斜技术和下套管措施等,顺利完成了施工任务,施工质量满足设计要求。     

长距离、大口径定向穿越施工中相关技术难题探讨

分析了国内外长距离、大口径管道的施工案例,探讨了长距离、大口径定向钻施工中导向孔、扩孔、回拖3个阶段存在的几个技术难题。长距离导向孔钻进中,由于钻进孔洞小、距离长,钻柱产生的摩擦阻力加大,影响了钻压的有效传递,无法保证有效的钻压来满足高速钻进要求;大口径扩孔过程中多级扩孔增加了孔洞的扰动次数,在不稳定地层导致孔壁稳定性变差;在管道回拖过程中,由于孔径及回拖力较大的原因,当钻杆卸扣时,钻杆的拉力突然释放导致钻杆的回弹,影响了回拖的效率。针对这些问题产生的原因、后果进行了分析。提出了导向孔加压技术、大级差扩孔技术以及钻杆防回弹技术等相应的解决措施,为今后在长距离、大口径定向穿越施工提供参考。     

煤矿区大口径井二开先导孔下导管钻进技术

煤矿区大口径井施工过程中,基于钻井安全考虑须首先完成一开表土层钻进,但其固井用大口径钢管会造成二开先导孔排渣不利,影响钻进效率。为解决先导孔钻进循环问题,通过理论分析和现场对比试验,提出下导管钻进技术。实践表明,下导管钻进技术对于大口径井二开先导孔钻进具有重要的借鉴意义。      

定向钻穿越技术在清江河天然气管道敷设的应用

清江河天然气管道工程是在河床下穿越1500多米的Φ1016×26.2天然气钢管和Φ114硅管套管。该河为通航河道,河底地面高程最低-5.90m左右,最大水深6.0~8.6m。地层为填土、淤泥质粘粉土、淤泥质粉砂、粉质粘土夹粉砂细砂。施工中通过优化施工方案,针对导向孔轨迹控制、淤泥地层定向钻进纠偏、大口径扩孔清孔和长输大口径管道回拖采取了一些有效的技术措施,确保了工程一次性回拖成功。     

小秦岭金矿田大口径电缆通风孔钻进实践与研究

随着矿山开采的日益深入,为了降低电损及线路铺设等成本,提高坑道通风效果,设计大口径电缆通风孔是有效手段。灵宝市某金矿设计一口电缆通风孔,采用现有的立轴式液压钻机、多级扩孔钻探施工工艺、实施先导孔初级定向控制孔斜等工艺技术,成功实施,达到了通风、供电和通讯的多重效果,产生了很好的经济效益。从钻探设备、钻进工艺、孔斜控制工艺等方面对该孔的施工经验进行了总结,并分析了其经济效益。     

煤矿大口径工程井钻井技术研究

煤矿大口径工程井要求井斜小、直径大,其钻井方法可分为反井钻井法和常规钻井法。反井钻井法虽然钻进效率高但对施工设备和工程条件要求苛刻,而常规钻井法集定向钻进、气动潜孔锤钻进、分级扩孔等技术为一体,具有适用范围广、施工成本低等特点。利用常规钻井法施工煤矿大口径工程井存在着扩孔钻头机械破岩能量不足和钻井液携岩能力弱等问题,提出通过加大钻机扭矩、优化扩孔分级方案以及采用气举反循环钻进工艺来解决上述问题,而且给出了采用气举反循环工艺施工典型煤矿大口径工程井的主要设备配置方案。     

大口径硬岩投料深孔施工工艺

结合山东金岭铁矿深204.50 m、直径800 mm投料孔工程的施工,介绍了在硬岩地层先施工前导孔再用组装钻头扩孔的大口径深孔施工工艺。     

湘西金矿复杂地层大口径充填孔定向钻进技术

根据湘西金矿深厚陡倾角地层的特点,采用传统防斜方法（如满眼组合防斜技术、钟摆组合防斜技术）不能保证钻孔垂直度,首次使用随钻测斜仪配合螺杆定向钻进先施工引导孔,再用气动潜孔锤冲击回转钻进快速完成大口径充填孔扩孔,取得了较好的效果。采用螺杆能较好地实现定向钻进,钻孔轨迹偏斜位移能被控制在8.67 m范围内。     

煤矿大直径瓦斯抽排井施工技术

根据目前国内大直径瓦斯井施工情况,选用张家口探矿机械厂生产的SPS-2600型钻机,两台BW-1200A型泥浆泵并联正循环工艺进行分级扩钻成孔。为保证钻孔垂直度,采用Φ311mm满眼钻进前导孔,在Φ760mm和Φ1000mm两级扩孔中,利用在扩孔钻头前加设上一级直径的钻头作为超前导向防斜。运用漂浮法安放井管,在井管内通过逆止阀进行壁后充填水泥浆固井止水。经检查,该孔的垂直度控制在1.5‰以内,巷道掘进到井管位置处,没有地下水漏入巷道和井管内,各项质量标准满足设计要求。     

大直径岩溶水井施工技术

通过广西河池市九圩镇水厂大直径供水井的施工实例,详细介绍了岩溶复杂地层大直径、大涌水钻孔的空气潜孔锤钻进技术、扩孔技术、钻孔护壁技术及施工工艺。     

大口径瓦斯抽放井施工工艺

瓦斯抽放孔要求井斜小,孔径大,下入的井管重量大。以实例介绍了使用GZ-2000型钻机在某煤矿瓦斯抽放站成功施工深400m,直径φ690mm瓦斯抽放井的施工工艺。在施工过程中采用φ216mm牙轮钻头＋满眼钻具和钟摆钻具施工先导井眼,再采用φ410mm、φ690mm组合牙轮钻头＋塔式钻具分级扩眼,使用电子多点测斜仪及时监测井斜变化,用钟摆钻具组合进行纠斜,在φ426mm管体上设置三组镶焊合金的肋骨条做成圆井器来进行圆井,在管体底部设置浮力阀,合理掏空以减少井管重量,确保了工程质量。     

地面大直径应急救援钻孔成孔工艺设计与分析

地面大直径钻孔可作为井下被困人员的逃生通道,是矿山事故造成人员被困井下时重要的应急救援方案之一。而常规大直径工程孔以泥浆正循环、多级扩孔工艺为主成孔,无法满足救援要求。着眼于大直径孔救援逃生目的,阐明包括精准透巷、优化孔身结构、高效成孔和安全透巷等四项成孔工艺设计原则;以此为指导,针对覆盖层钻进、二开基岩层钻进、下套管及固井具体施工情况,分析了全套管钻进、导向孔下导管钻进及集束式潜孔锤扩孔钻进、浮力法下套管及内插法固井等技术;借用巷道围岩松动圈及塑性区成熟理论,视透巷钻进所破坏的塑性区岩体为潜在垮落体,进行顶板稳定校核,提出了安全透巷距离及位置等关键参数设计选取方法,为地面大直径应急救援钻孔施工提供技术支持。      

本溪市东风湖地热井施工和固井技术

辽宁省本溪市东风湖地热井勘查施工项目,设计井深2000 m,要求终孔口径100 mm。钻井深度较深,终孔孔径较大;地层复杂,破碎、漏失严重,溶洞发育等,施工难度很大。着重介绍了该井施工工艺,主要包括异径钻头钻进、钻杆折断事故处理、前置钻头扩孔、固井工艺技术、扫塞通孔等,为类似工程提供借鉴。     

煤矿瓦斯抽排井施工钻孔与巷道串通的治理及成井技术

介绍了煤矿大直径瓦斯抽排井钻孔施工过程中,施工钻孔与巷道串通事故的处理,以及扩孔钻进成孔、漂浮法安放井管、壁后充填水泥浆固井止水等工艺技术。     

新型大孔径静态破碎技术的试验研究

在传统静态爆破的基础上,提出了一种新型大孔径静态爆破技术,使用新型扩孔钻头结合机械堵孔器解决了大孔径静态爆破的冲孔问题。由于孔径的增大,使得破碎剂膨胀压力增大,膨胀剂反应速度加快,加大了堵孔难度。设计的新型扩孔钻头和新型堵孔器进行了孤岩块的大孔径静态爆破试验,试验结果证实了该新型大孔径静态爆破技术的可行性,达到了提高爆破能力和缩短破坏时间的预期目的。为今后的敏感地区岩石爆破工程开挖提供了新途径。