煤矿坑道大直径水平长钻孔的工业性试验及思考

介绍了煤矿坑道大直径水平长钻孔的工业性试验情况。试验中使用定向钻进技术施工了4个钻孔,两个钻孔长度达到80 0m以上,试验钻孔最深86 5m,其中85 5m保持在煤层中连续延伸,孔径15 3mm,最高时效达到2 8m/h。文中还对试验中遇到的问题提出了自己的见解。      

LF-54螺杆钻具常见故障及处理方法

我队曾引进LF-54螺杆钻具，以后在全队各施工分队全面推广，完成3个定向孔和3个定向分枝孔施工，总计工程量3580.71m，用于11个钻孔孔斜纠治。该钻具共造斜47次，纯造斜进尺156m，取得了显著的经济效益和技术效果。本文就该钻具在孔内工作时常见故障现象、原因以及处理方法介绍如下。     

YZ-54-Ⅱ型冲击器经济效果显著

一、概 述由地矿部勘探技术研究所设计研制，无锡钻探工具厂生产的YZ-54-Ⅱ型阀式正作用液动冲击器，自83年通过鉴定后，经过一年来的推广使用，显示了它具有强大的生命力。目前已有地质、建材系统二十九个单位来人来函商洽定购该冲击器百余套。据不完全统计，1984年仅湖北一队、五队、七队，河南四队，安徽建材队的10个机台，共完成冲击回转进尺2527.10m，完工钻孔20个，平均机械钻速比回转钻提高15～76％，钻孔质量均达到设计要求。82—84年用YZ-54-Ⅱ型冲击器完成的工作量总计为6000.61m。由于冲     

软煤气动螺杆钻具定向钻进技术与装备

针对软煤钻进成孔深度浅、钻孔轨迹不可控、易出现瓦斯抽采盲区等问题，发明了气动螺杆钻具定向钻进技术，开发了由气动螺杆钻具、窄体定向钻机、随钻测量系统等组成的煤矿井下气动定向钻进技术装备。其中，气动定向钻进工艺和完孔技术，解决了松软煤层顺层定向钻孔长距离安全成孔和可靠护孔难题。在淮南某矿进行试验，试验钻孔30个，最大孔深300 m，平均见煤率92.9%，并全孔段安设筛管；钻孔抽采瓦斯纯量32万m3，试验区域煤巷平均掘进效率9.3 m/d，实现覆盖区域煤层安全高效回采。该技术的成功研发探索出软煤横穿工作面递进式瓦斯治理新模式。      

抽放瓦斯顺煤层长钻孔施工技术

介绍了抽放瓦斯顺煤层长钻孔试验情况。在试验中使用定向钻进技术施工了3个钻孔,有1个试验孔深度达509.03m,是目前国内最深的全煤层长钻孔,平均纯钻进时效24.4m/h。这些抽放孔的瓦斯涌出量均达到2.0~2.5m3/min。      

煤矿井下长钻孔分段水力压裂技术研究进展及发展趋势

“十三五”以来,围绕“我国煤矿井下煤层区域增透瓦斯高效抽采和坚硬顶板岩层弱化区域治理”两大难题,将定向长钻孔与分段压裂技术结合,通过技术攻关与装备研发及工程试验,在煤矿井下定向长钻孔分段水力压裂技术和装备研发及工程示范应用等方面均取得了明显进展。主要表现在如下4个方面:(1)开发了适合于煤矿井下煤岩层裸眼定向长钻孔不动管柱和动管柱两种分段水力压裂工艺技术与工具,不动管柱分段压裂工程应用钻孔长度突破了500 m,单孔压裂实现了5段;动管柱分段压裂钻孔长度工程应用突破了800 m,单孔压裂实现了17段。(2)研发了煤矿井下低压端加砂压裂泵组和高压端加砂压裂装置,低压端加砂泵组压力达到了70 MPa,排量达到90 m3/h,携砂比达到20%;高压端加砂压裂装备耐压能力达到55 MPa,一次连续加砂压裂的砂量达到750 kg;低压端和高压端加砂装备均在现场进行了工程应用,应用结果表明装备均具有较好携砂压裂能力。(3)建立了碎软煤层围岩分段压裂和硬煤顺层钻孔分段压裂区域增透瓦斯高效抽采技术模式,前者在山西阳泉矿区和陕西韩城矿区应用钻孔瓦斯抽采纯量均值分别达到了2 811 m3/d和1 559 m3/d,后者在陕西彬长矿区应用钻孔瓦斯抽采纯量达到了2 491 m3/d。(4)探索出了坚硬顶板强矿压煤矿井下定向长钻孔分段水力压裂主动超前区域弱化治理的新模式,工程应用钻孔长度突破了800 m,坚硬顶板分段水力压裂治理后,顶板来压步距、动载系数和最高压力值较未压裂区分别下降了18.9%~70.6%,5.8%~7.9%,13.7%~19.4%,有效治理了工作面坚硬顶板引起的强矿压灾害。随着煤矿井下分段水力压裂技术改进和煤矿智能开采发展的实际需要,提出了煤矿井下大排量高压力智能压裂泵组、井下长钻孔裸眼分段压裂智能工具等装备和煤矿井?地联合分段水力压裂技术研发方向,以更好地推动煤矿井下水力压裂技术与装备发展,为煤矿安全高效绿色智能开采提供技术和装备支撑。      

有色系统1510米最深钻孔在江西竣工

中国有色金属工业总公司江西地质勘探公司于1988年7月15日至11月12日在江西省德兴县施工了一口1510.15m金刚石岩心钻探深孔.这是目前有色系统的最深钻孔,也是江西省的最深钻孔. 该公司1987年投标承包了由总公司发包的2口1500m深孔施工任务.由于地层造斜严重,施工遇到了很大困难.但该公司积极努力,继1988年5月第一口深孔以1283米竣工以后,总结经验,精心施工,终于取得第二个钻孔井深1510.15m的可喜成     

辽宁兴城深部探测实验基地JK-1深孔钻探技术

为了验证野外综合地质和地球物理探测研究成果,在辽宁兴城深部探测实验基地施工了4口1500 m以深的科学钻孔。其中,JK-1孔设计孔深1800 m,实际孔深1750 m。该钻孔钻穿了杨家杖子向斜盆地基底,取得了完整的辽西地区华北型古生代地层岩心。岩心采取率和钻孔垂直度等质量指标均达到优质孔的要求。 JK-1孔的顺利实施为后续钻孔的施工提供了技术保障。     

顶板高位定向钻孔在青龙煤矿瓦斯治理中的应用

顶板高位定向钻孔是进行上隅角瓦斯治理的关键技术措施。针对青龙煤矿顶板裂隙瓦斯治理需要及复杂顶板高位定向钻孔成孔难题,阐述了顶板高位定向钻孔的技术原理和技术优势;基于“三带”理论综合确定了高位定向钻孔的层位,并优化钻具组合和钻进工艺参数。在青龙煤矿11615工作面完成5个顶板高位定向钻孔的施工,最大孔深达到612 m,单孔最大瓦斯纯流量达到2.79 m3/min,瓦斯浓度达到23.4%,有效地保证了工作面的安全回采。     

动力调谐陀螺钻孔测斜仪的开发与应用

动力调谐陀螺钻孔测斜仪是一种新型精密测斜系统,它利用惯性导航技术来进行钻孔测量,该系统可以自动寻北,各测点之间数据没有关联,消除了以往陀螺测斜仪的累计误差,提高了钻孔测斜精度,适用于在有磁干扰的钻孔、钻杆和套管内进行轨迹测量.介绍了动力调谐陀螺钻孔测斜仪的构成、测量原理、特点及应用情况等.     

内河浅水工程钻探

我队曾施工一水库枢纽工程的坝址勘察工程。该工程位于澧水河上游，共设计钻孔8个，其中，内河水上钻孔2个。通过钻探查明坝线修筑105m高坝的地     

基于BP神经网络的岩体质量评价——以甘肃北山旧井地段BS03号钻孔为例

岩体质量评价对于各类建筑特别是地下建筑的安全性具有十分重要的作用。文章利用岩体质量评价Q系统和BP神经网络分析了Q系统各参数及对应于BP网络的取值。之后，将研究对象——甘肃北山BS03号钻孔以10m为单位分成50段，对每段范围内岩心所对应Q系统的参数根据钻孔钻进结果进行赋值，并运行BP神经网络程序对钻孔附近岩体质量进行分类。通过评价，对研究对象周围的岩体质量给出了定性的结论。     

揭露两个含水层混合井初始混合水位形成机理研究

混合井水位形成机理基础理论研究具有重要的理论意义和广泛的现实意义。为了研究混合井初始混合水位形成机理,以完整揭露两个含水层的地面抽水钻孔为例,通过公式推导获得了混合井初始混合水位计算公式。在高家堡矿井T1、T2钻孔中进行了现场应用,计算T1钻孔洛河组全段地下水位为+927. 399 0 m,T2钻孔洛河组中段地下水位为+926. 236 2 m和+928. 262 5 m。实测T1钻孔洛河组全段地下水位为+927. 74m,与计算值接近;计算的T2钻孔洛河组中段地下水位显著高于该钻孔实测洛河组上段水位(+925. 99 m),符合实际情况。通过对比分析,验证了初始混合水位计算结果的准确性和计算公式的正确性。     

井中声波透视测量和解释系统及其探测金属矿的应用效果

井中声波透视法探测金属矿研究取得实效，在国内尚属首次。本文叙述了井中声波透视法的基本原理和野外观测系统及工作方法、仪器简要特点和技术性能、声波资料的层析成像处理方法和软件。讨论了铜铁矿床和铅锌银矿床岩矿的声学特性和矿体的透射波异常场特征。列举了方法用于寻找隐伏矿和深部盲矿、确定矿体位置及产状、圈划矿体形态等应用实例，说明了方法的有效性。特别是在大冶铜铁矿床进行找矿应用研究中，对相距180m的两个未见矿钻孔做井中声波测量，发现了井旁盲矿异常，圈出了两个矿层。经布钻验证见矿，矿厚度分别为39.12m和17.77m。矿体相对钻孔的空间位置、大致深度和产状均与推断结果相符，取得了好的效果。     

回归方程在定向钻进中的实际运用

我队施工的矿区属沉积岩地层，岩矿展呈65°～75°倾斜，走向南北。原设计钻孔顶角10°，方位角105°（垂直于矿层走向）。钻遇地层有寒武系灰岩和泥盆系砂岩含矿层，钻孔施工弯曲严重而达不到地质要求，自1982年以来，利用地层自然弯曲规律，设计初级定向孔。共施工钻孔32个；平均孔深203m，总进尺6488.12m；孔斜合格率达100％（顶角小于3°/100m；见矿点偏离勘探线距离控制在10m合格范围内）；全部钻孔中除ZK24遇50m以上深的溶洞，无法继续施工外，其它均达到地质目的；1985年台月效率比1982     

煤矿井下定向钻孔超长套管下放技术

针对煤矿井下定向钻孔超长套管下放成功率低、速度慢的问题,提出开孔段保直钻进、造斜段曲率控制、钻机驱动主动钻杆下放及套管导正等改进技术措施。在阳泉新景矿进行了现场试验,完成了3个满足煤矿井下水力压裂要求的定向钻孔超长套管下放,最大下深达到168 m,套管下放成功率达到100%,下套管平均工效由5.5 m/h最大提高至13.1 m/h,有效地解决了定向钻孔超长套管下放受限的难题。     

淮南矿区软煤气动定向钻进技术与装备研究及应用

针对淮南矿区利用顺层定向钻孔对工作面和邻近巷道条带煤层瓦斯消突(简称“一孔两消”)的需求,提出了利用气动定向长钻孔实现“一孔两消”的技术思路。在前期气动螺杆定向钻进工艺试验基础上,开发了一款宽度仅为1.1 m、主轴倾角可在±90°范围内无级调整、具备50 m最大遥控距离的窄体全断面遥控定向钻机;优选了杆体直径73 mm、螺旋翼片外径82 mm的?73/82 mm螺旋气动螺杆钻具,最大转矩可达256 N·m;研制了集除尘系统、压风监测系统和油雾润滑系统为一体的多功能除尘车;改进了电磁波随钻测量系统供电电池,提高了系统使用时间和稳定性;开发了碎软煤层双动力复合强排渣技术和定向钻孔长距离筛管完孔技术。利用成套装备与技术在淮南矿区潘三煤矿1682(1)运输巷开展软煤气动定向钻进技术与装备的试验,先后完成16个孔深为240 m以上钻孔,试验总进尺4 548 m,煤层钻遇率达93.1%,所有定向孔全程下筛管,最大钻孔深度423 m。试验过程中即开始连抽,统计期间,抽采平均浓度(体积分数)60%,最大达到81%,抽采混合量基本维持在1.5 m3/min,平均抽采纯量0.9 m3/min,最大抽采纯量...     

矿用钻孔瓦斯抽采多参数监测系统与装置

为了弥补传统瓦斯抽采监测系统区域化监测的不足,提出了以钻孔为监测单元构建钻孔瓦斯抽采监测系统,能够实时动态掌握各个钻孔在瓦斯抽采过程中的抽采效果,将大面积区域化测量转变为区域内部各钻孔的测量,实现了瓦斯抽采的精细化监测。针对钻孔瓦斯抽采监测系统需求,结合钻孔孔口处瓦斯抽采参数的特点,研制了一款矿用瓦斯抽采钻孔多参数监测装置,该装置具有超声波气体流量测量、非色散红外瓦斯浓度测量、压电陶瓷气体压力测量、铂电阻气体温度测量四参数于一体的实时数据采集功能,搭载了数据显示、数据存储、数据远程传输、数据Wi-Fi传输等功能性人机交互模块,并开发了瓦斯抽采分析软件、移动数据采集站两款配套软件。装置根据实际应用需求,结合行业相应计量标准,于具有国家计量检定资质的检验单位进行了计量检测,并在黄陵矿业公司二号煤矿进行了井下工业性试验,对装置的实际应用效果进行了验证。试验结果表明:矿用瓦斯抽采钻孔多参数监测装置的四项测量参数均满足相应行业标准的计量要求,可实现各项参数的准确测量,且该装置在实际井下应用中具有良好的工作可靠性与工作稳定性,达到了以钻孔为监测单元的瓦斯抽采监测目的,能够为瓦斯抽采评价提供有力的数据支撑。移动阅读      

四川省重要地质钻孔数据库成果的建设与应用

四川省历时7年建立了四川省重要地质钻孔数据库，该数据库由图表数据库和属性数据库两部分组成。其中图表数据库涵盖67086个地质钻孔的基本信息，以“三图一表”的形式进行表达，属性数据库包含8537个地质钻孔，包括钻孔工程信息、钻孔地质信息、样品测试数据等相关数据项。钻孔数据已在全国重要地质钻孔数据库服务平台、四川省重要地质钻孔数据库服务平台、四川省重要地质钻孔数据库展示平台上集成与展示。在该数据库建设成果的基础上，通过数据结构分析及可视化处理功能，实现了对成果的统计分析，并对城市规划与地下空间开发、重大工程选址、安全生产与应急救援等应用场景进行了模拟，在应用场景模拟中，通过数据清洗与挖掘、三维地质建模、地质三维分析等功能，实现了地质数据的二次开发利用，提高了四川省地质资料数字化、信息化水平，增强了地质数据的社会显示度。     

辽东半岛长兴岛八岔沟古泻湖型泥炭的形成及全新世最高海平面

通过对辽东半岛西部的长兴岛八岔沟古泻湖平原进行钻孔调查取样,对由海向陆4个不同地点的100余个钻孔样品,进行粘土混浊水导电率测定,区分了八岔沟古泻湖平原的海陆相沉积层,查明了该古泻湖平原的海相层上限的高度.结果表明:该平原各孔的海相层上限高度具有明显的一致性,大约为海拔4.0～4.2 m,此高度代表了该古泻湖平原全新世最高海平面期间海水所达到的平均高潮线的高度.通过测定和讨论覆盖在海相层上的泥炭底部14C年代,明确了该区略早于5 800 cal.aB.P.达到全新世最高海平面.全新世最高海面期的平均海平面高度约为海拔3.4～3.6 m.将此高度与辽东半岛东部大孤山一带的全新世高海平面期(6 000～5 500 cal.aB.P.)的平均海平面的高度值约2 m相对比,显示出在全新世期间辽东半岛西部八岔沟一带较东部的大洋河平原有相对上升的趋势.深达9 m的B3孔的导电率有两个高峰值,反映该平原全新世曾发生过两次海侵,较晚一次海侵的最大范围达到距现代海岸线约1.2 km处.