气动潜孔锤技术在矿山事故钻孔救援中的应用

气动潜孔锤作为一种高效冲击破岩工具,在国内外矿山事故钻孔救援中发挥了重要作用。笔者从破岩机理、结构型式、钻井方法与规程等方面阐述了气动潜孔锤的技术特点,着重分析了气动潜孔锤反循环类型及其特征。结合山西王家岭煤矿透水事故、山东平邑石膏矿坍塌事故、山东笏山金矿坍塌事故等成功救援案例,阐述了气动潜孔锤正循环钻进、气动潜孔锤与泥浆螺杆组合纠偏钻进在小直径钻孔中应用情况,以及气动潜孔锤随钻测量技术的研究进展。对于较浅小直径钻孔,气动潜孔锤采用保直钻进工艺可直接命中井下巷道;对于较深小直径钻孔,采用气动潜孔锤与泥浆螺杆纠偏组合钻进,方可命中井下巷道。结合国内外地面大直径救援钻孔成功案例,以及矿山大直径工程钻孔典型案例,介绍了气动潜孔锤正循环、下排渣、反循环等推广应用情况,气动潜孔锤下排渣最大钻深达688 m,气动潜孔锤反循环最大钻深达654.1 m。针对我国矿山开采逐渐向深部发展,矿山分布散、区域广,地质类型多、差异大的特点,面向复杂地层深孔救援,分析了小直径钻孔气动潜孔锤技术存在的不足之处,重点分析了大直径救援孔气动潜孔锤正循环、下排渣、反循环等技术面临的主要问题,明确其复杂地层钻进时技术缺陷实质,建议进一步开展气动冲击定向钻进技术、大直径钻孔气液双循环钻进技术的研究。      

复杂地层气动潜孔锤跟管钻进最大深度的确定方法

在岩土钻掘工程中,气动潜孔锤跟管钻进技术是解决复杂地层钻进问题较为有效的方法,本文探讨了复杂地层的分类和套管侧壁摩阻力问题;阐述了气动潜孔锤跟管钻进工作原理;分析了气动潜孔锤跟管受力过程,提出了应用波动力学理论计算确定气动潜孔锤跟管钻进的最大跟进套管深度的方法.     

J-150B气动潜孔锤在水文水井钻探施工中的应用

通过在矿区供水勘察项目中的实践经验,介绍了气动潜孔锤钻进技术在水文水井工程施工中的应用,指出其操作要点,同时分别对断裂破碎带地层和较完整地层中的气动潜孔锤钻进技术的应用效果进行了探讨,并结合生产实践对其使用效果,生产效率,施工成本等进行了总结。     

气动潜孔锤取心钻进工艺问题的研究

分析了研究气动潜孔锤取心钻进方法的必要性;介绍了CX-120型气动潜孔锤取心钻具的结构、工作原理;结合该钻具,提出了依据地层情况,确定气动潜孔锤取心钻具结构性能、制定其钻进工艺和操作规程的方法。CX-120型气动潜孔锤取心钻探实践验证了研究内容的合理性,从而完善了气动潜孔锤取心钻进工艺技术。     

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。     

复合动力钻进工艺在干热岩钻井中的应用研究

2011年山东省地矿局在山东省利津县实施了国内第一个干热岩调查评价项目,采用转盘回转钻进,但钻效低、能耗高。为提高在高温硬岩条件下的钻进效率、缩短钻井周期、降低生产成本,2015年在福建省漳州市实施的中国地质调查局东南沿海深部地热HDR-1干热岩科学钻探工程井（井深4000.86 m,孔底温度109 ℃）和2017年在青海省共和县完成的GR1干热岩科学勘探井（井深3705 m,孔底温度236 ℃）,在施工中均探索使用了“转盘+螺杆钻具”复合钻进工艺,并在高温取心段首次测试应用了“转盘+涡轮钻具”复合取心钻进工艺,取得了良好的效果并就下一步研究方向提出了意见和建议,为螺杆钻具和涡轮钻具的深入研究提供了宝贵的高温施工经验,也将为我国干热岩科学钻探与深部地热资源勘探提供新的技术支撑。     

笏山金矿抢险救援6号钻孔快速准确中靶施工技术

笏山金矿发生事故后,我单位按应急救援指挥部的要求施工了6号救援钻孔。针对该矿区花岗岩硬度高,地层岩石破碎,以及地层含水丰富等特点,从设备安装到施工工艺及操作流程,制定了一套完整的施工技术方案。从而避免了误工误时,避免了救援过程中次生事故的发生。全孔采用气动潜孔锤钻进,合理调整钻进参数,不但解决了花岗岩地层进尺慢、钻效低的问题,还确保了钻孔一次性进入预定靶区,施工中做到了“稳、准、快”,最终圆满完成了救援孔的施工任务。     

空气潜孔锤钻进技术在豫西抗旱找水打井施工中的应用

空气潜孔锤在豫西山区、严重缺水的基岩地区抗旱找水打井施工中发挥出了优越性。介绍了空气潜孔锤钻进技术工艺在豫西抗旱找水打井工程施工中的实际应用及其操作要点、钻进技术优势。同时分别对断裂破碎带地层和较完整地层中的空气潜孔锤钻进技术的应用效果进行了深入探讨和总结。     

绳索取心液动潜孔锤钻进技术在利比里亚邦山铁矿详查中的应用与探索

绳索取心液动锤技术集绳索取心技术与液动潜孔锤技术优势于一体,可比普通绳索取心钻进提高纯钻速30%～150%,在坚硬、脆性、“打滑”地层中钻进效果更为明显。介绍了绳索取心液动潜孔锤钻进技术在利比里亚邦州邦山铁矿详查中的应用情况,并对其应用效果进行了分析讨论。     

潜孔锤钻进在复杂地层中应用

在潜孔锤的结构形式、钻具匹配、钻头类型、钻凿工艺等方面研究的基础上,对潜孔锤套管隔离护孔法钻进;贯通式潜孔锤用于复杂地层钻进;大直径潜孔锤在孤石、漂石地层中钻进等实际应用和效果作了简明介绍。     

我国实施大洋钻探工程的初步设想

约占地球面积71%的海洋里蕴藏着海量的地质、生物、气候等信息和丰富的资源,我国“十三五”国家科技创新规划中,将“深海、深地、深空、深蓝科学研究”列为战略性前瞻性重大科学问题,并将“国际大洋发现计划（IODP）列为5项国际大科学计划和大科学工程之一。但在深海钻探,作业环境和条件都较陆地上更加复杂,对钻探船、钻探工艺、环保措施、施工组织管理等都是严峻的考验。本文在概述大洋钻探的意义和成果,回顾世界大洋钻探的演进史和工程实施概况以及我国参加大洋钻探情况的基础上,针对大洋钻探的钻井特点和地层条件,探讨了海洋科学钻探取心技术、超深水条件的重入钻孔技术、跟管钻进下套管技术、超深水条件的泥浆循环等关键技术问题,提出了我国实施大洋钻探工程的初步设想。     

复合钻进工艺在云驾岭复杂地层钻孔中的应用

云驾岭矿区上部黄土中夹杂大量卵砾石,下部地层则因岩浆岩侵入具有岩硬、破碎、漏水、掉块等特性,严重影响钻进效率。为克服卵砾石及硬岩钻进难题,选用多工艺液压钻机YHJ-2000及性能参数比较稳定1150-XH空压机等钻探设备。采用牙轮钻头钻进、气动潜孔锤以及金刚石复合片等复合钻进工艺,并根据地层岩性确定钻孔结构、钻具组合及钻进参数。施工中注意调整泥浆性能,保证泥浆携带岩粉能力。经实践验证,该区采用的钻进工艺和方法,有效地提高了钻效,达到500m/月。     

控压钻井及其在高温地热勘探开发中的应用

控压钻井包括管理压力钻井、欠平衡钻井和空气钻井。控压钻井可以减少非钻进时间和事故、提高机械钻速、预防漏失、消除压差卡钻、保护低压产层以提高产能。地热井具有温度高、地层硬度高、裂隙发育、地层压力低伴随浅部地层压力变化大等特点。在地热勘探开发中应用控压钻井技术有利于提高钻进速度、预防漏失、提高产能。介绍了控压钻井及其关键技术,同时阐述控压钻井在地热勘探开发中的应用。     

含巨大孤石地层钻进成孔方法浅析

介绍了目前在含巨大孤石地层中的成孔方法,包括一般方法如开挖法,冲击钻进、回转钻进,大直径潜孔锤钻进,爆破法,复合钻进工艺。一般方法处理某些孤石具有一定的效果,但对质地较硬,表面光滑、形状不规则的孤石,则效果欠佳。若采用爆破法或复合性钻进工艺则很好地解决含大孤石地层成孔难题。     

中国现代地质钻探技术

中国幅吊辽阔，矿产富饶。中国钻探历史悠久。４０余年来中国地质钻探在矿产、能源与水资源勘查以及工程勘察与建设中作出了卓越贡献。中国现代地质钻探技术正步入世界先进行列，其应用领域日益宽广。     

赣州科学钻探NLSD-1孔施工技术研究与实践

赣州科学钻探NLSD-1孔是大陆科学钻探选址预研究项目6个钻孔之一,该孔地层复杂,自然弯曲严重,采用高粘度、高密度泥浆绳索取心钻进,全孔轨迹实现人工受控,施工难度大。详细介绍了该孔施工技术及创新成果,对施工过程中的经验与教训进行了总结,并提出了对深部钻探施工技术的体会与认识。     

应用微机监测系统随钻识别地层与孔内工况

钻探微机监测系统可随钻监测和记录９个钻进参数，绘制４～６条回次过程曲线，提示孔内情况，声光报警。在生产现场，操作者可根据显示的提示和曲线等信息，识别孔底地层变化情况，进行见矿预报，保证好的地质效果，该系统还可辅助操作者识别孔内烧钻，钻杆折断，岩心堵塞等异常工况，从而降低事故率，提高钻探效率。     

智能化自动化钻探技术与装备发展概述

持续开展大深度智能地质钻探关键技术与装备的研发是当前钻井技术发展的主要方向,同时也是实现深地开拓必要的科技手段之一。本文简要回顾了钻探技术与装备发展概况,介绍了智能化自动化钻井技术与智能化自动化钻井工具。并结合现阶段我国5000米智能化自动化钻探技术与装备的研究进展,重点介绍了项目研究目标、研究内容和预期成果,提出了我国现阶段智能化自动化钻探技术与装备发展目标,以期为探索地球深部奥秘、勘探深部资源提供技术装备支撑。     

银洞坡金矿区钻探施工技术及其工艺

介绍了银洞坡金矿区针对孔斜严重、岩心采取率低、钻孔坍漏超径等复杂难题，采用金刚石绳索取心钻进、初级定向钻进和护孔堵漏的经验和教训，并对大型固体矿产详查与勘探实施钻探工程总结出几点体会。     

定向钻进技术在陷落柱治理中的应用

为治理龙庞矿陷落柱实水事故，采用螺杆钻进技术在陷落柱南缘设计施工两个定向井Z5-1及Z5—2。以Z5-1定向井为例，使用Ф117．6mm钻头，采用优质化学泥浆，钻压35～40kN，随钻钻进至480m后改为回转钻进，在稳斜钻具钻到516．45m处进行水泥浆堵漏，边堵漏边钻进，并且每钻进10m左右测斜一次，直到中靶。