河南新蔡铁矿绳钻工艺出现的问题及其对策

为开展铁矿绳钻工艺深孔钻进工艺研究,选择在新蔡铁矿ZK5604勘探孔进行试验.该上部覆盖层第四系及新近系采用普通钻进工艺钻进至668.49m,Φ152mm钻头扩孔后下人Φ114.3mm套管661.82m,后改换XJSΦ77mm绳钻钻进.当钻进孔深730多米后,频繁出现Φ71mm绳钻钻杆和接头断裂现象,造成绳钻钻进中断,下部地层采用Φ94金刚石钻头普通钻进工艺继续钻进至终孔深度1 412m.分析认为:绳钻钻杆疲劳破损、钻孔级配不合理、设备故障和操作不熟练是造成频繁事故的主要原因,并提出相应的技术对策,为该区的绳钻工艺研究积累了资料.     

松软煤层螺旋钻杆钻进中的吸钻卡钻力学机理

针对在突出松软煤层钻进过程中常出现的吸钻卡钻现象,以水平钻孔为例,通过分析螺旋钻杆钻进过程中钻粉在螺旋叶片间的运动规律,确定了当钻进产生煤粉量大于钻杆排出能力时,易因煤粉大量积压产生吸钻卡钻现象的力学机理。从控制钻进速度,减少钻粉生产量的角度提出了防止钻进过程中吸钻卡钻方法。计算出直径Φ42 mm和Φ75 mm两种钻孔施工时为防止吸钻卡钻的临界钻进速度。经过在鹤壁六矿2123上顺槽、2143下顺槽试验,取得了很好的效果,表明在突出松软煤层螺旋钻进成孔过程中控制钻进速度是可行的。      

我国煤矿水平深孔施工设备及技术取得重大突破

20 0 2年 12月 4日至 19日 ,煤炭科学研究总院西安分院利用自行研制的MK - 7型坑道钻机 ,与铜川矿务局合作 ,在该局陈家山煤矿联合开展科技部专项资金项目“坑道大直径水平深孔钻机及定向钻进钻具”的工业性试验。在平均厚度10m的煤层中完成两个钻孔 ,总进尺 16 6 7 5m ,其中一个钻孔孔深 86 5m ,最高时效达到 2 8m h ,开孔倾角 5°,开孔孔径Φ30 0mm ,终孔孔径Φ15 0mm ,是目前我国煤矿井下最深的近水平定向钻孔 ,也是目前我国煤矿最深的全煤层钻孔。两个试验孔于 2 0 0 2年 12月 19日开始连孔抽放 ,混合流量 70m3/min ,平均混合浓度 2 8%…     

ZDY12000LD大功率定向钻机装备研发及应用

针对常规定向钻机不能完全满足长距离回采工作面瓦斯预抽钻孔和顶底板岩层大直径钻孔施工需求所存在的主要问题,分析了研制煤矿井下大功率定向钻机装备和配套定向钻进工艺方法的必要性,提出了成套钻机装备钻车和泵车两体式布局及配套复合定向钻进工艺的技术思路,重点解决总体布局及关键部件设计、复合定向钻进用多功能逻辑保护液压系统和大流量泥浆泵车设计等关键技术问题。在煤矿井下实际生产应用中取得了本煤层孔径Φ120 mm深度1 881 m顺层定向长钻孔和孔径Φ153 mm深度1 026 m顶板岩层定向长钻孔的创造性成果,并探讨了ZDY12000LD大功率定向钻机装备在顶板大直径定向长钻孔替代高抽巷和配套无线随钻测量系统技术方面的应用前景。      

空气潜孔锤与风冷牙轮组合钻进在穿采空区大直径抽水孔中的应用

在穿多层采空区大直径抽水孔施工中,通过引入空气潜孔锤与风冷牙轮组合钻进工艺,解决了常规泥浆回转钻进钻遇多层采空区因孔内漏失无法成孔、空气潜孔锤钻进成孔孔径受限的问题。采用该工艺完成的2个φ550 mm抽水井工程均穿越4层采空区,φ350 mm潜孔锤冲击钻进平均钻速3.31 m/h,φ550 mm风冷牙轮扩孔钻进平均钻速2.27 m/h,在复杂地层中保持了较高的钻进效率,取得了明显的应用效果。介绍了该工艺在大同矿区φ550 mm大直径抽水井工程中的应用实例,经过实践验证了工艺的可行性,可为类似钻孔的施工提供参考。     

定向钻探连续造斜器汶川地震断裂带科学钻探1号孔孔故处理有显效

汶川地震断裂带科学钻探1号孔（WFSD-1）设计孔深1200m,开钻以来遭遇地层破碎、涌水、孔壁坍塌、断层泥严重缩径等复杂情况。2009年3月25日,在孔深625．8m断层泥层位,由于钻孔缩径发生夹钻事故,在处理事故过程中又有2根Φ89mm岩心管和1个Φ89mm套管公锥被滞留在孔内625．8m处无法取出,造成孔内事故钻具消灭难度大、需要时间长的严重局面。     

顾桥煤矿顶板复杂地层中高位定向钻孔成孔试验

针对顾桥煤矿顶板地层条件复杂,高位定向钻孔难以有效成孔的问题,开展了顾桥煤矿顶板复杂地层中高位定向钻孔成孔试验。根据煤层顶板地层实际情况,制定了注浆加固易碎地层、扩大易碎地层孔段钻孔直径、增大易碎地层孔段钻孔倾角和选用大弯角螺杆马达等具体技术措施,成功在顾桥煤矿施工了7个孔深超过500 m、孔径Φ153 mm的顶板高位大直径定向钻孔,为高位定向钻孔在顾桥煤矿及类似条件矿区推广应用提供了技术保障。      

钻孔孔内排故弹

在煤田地质钻探过程中,发生研钻、卡钻或埋钻等事故是常见的。对此如果处理不当,就会使事故复杂化,严重的能造成钻孔报废。我们经过多次试验,制成了钻孔孔内排故弹,用爆破方法处理卡钻和埋钻等事故,收到良好效果。钻孔孔内排故弹,是用一长150毫米,直径Φ(1/2)时的铁管做外壳,内装普通硝铵炸药及雷管一支或两支,将炸药装满弹壳,用皮带油进行防水密封,铁管两头接丝堵(见图)。排故弹导线的连接:弹内雷管的引线由上丝堵小孔引出,一头自由放在外边做接地线,     

小口径钻孔窥视仪及其应用

直径为28mm的钻孔窥视仪可以送入锚杆钻孔,其输出的图像可用于孔壁的岩性识别及钻孔表面观察。实测表明,KSY—I型钻孔窥视仪在煤层顶板小孔径钻孔中可用于煤岩识别以及裂隙观察。      

加工钻机横轴深孔的工具

过去加工钻机,横轴给油深孔的生产效率很低(每班只能加工两根),钻头易折断,且须往返摇动大刀架倒铁屑,劳动强度很大.在此次技术革新运动中,经工人和技术人员共同研究,创造了一种加工横轴深孔倒工具,经生产使用证明,该工具构造简单,能保证产品质量,提高生产效率4倍半,且解决了锧钻折断问题,减少机床磨损,减轻了体力劳动.该工具的装置和使用如图所示,用螺钉将刀架托架夹在车床上.钻头中心须对准车床主轴中心,开动     

一次套钻确定三维地应力的新型钻孔变形计

基于岩体初始地应力测量的套钻应力解除方法,在36-2型钻孔变形计的基础上增加8个轴向变形测量装置,优化设计加工成12分量新型钻孔变形计。该变形计具有8个轴向变形测量元件和4个径向变形测量元件。试验室内元件标定的结果表明,每个测量元件的分辨率可达0.000 1 mm,精度达到2 ‰;多项室内整体标定试验表明,该变形计应力测量稳定性和可靠性较好,分辨率可达0.028 MPa(当E=30 GPa时),实测误差小于10 %;在利用设计出的专用金刚石钻头钻取的钻孔中,安装该变形计,只需要一次套钻应力解除试验就可以确定测点部位的三维地应力状态。该地应力测试设备和方法解决了传统的利用3个钻孔套钻解除确定三维地应力的弊端,并可进行深孔测试。具有操作方便、精度高、可靠性好的特点。     

φ420 mm插接式密封型螺旋钻杆的研制

φ420 mm插接式密封型螺旋钻杆是为满足煤层中利用螺旋钻具钻进近水平大直径钻孔的需要而研制的。介绍了其设计、加工和应用等情况。     

山东莱州吴一村ZK01科学钻孔钻探施工技术

本文介绍了山东莱州吴一村地区ZK01钻孔的施工概况及所采用的关键技术。ZK01钻孔终孔孔深3266.06m,终孔孔径Φ98mm,采用了HXY-9型钻机等设备。针对施工中出现的超深孔施工,钻探机具配套困难及复杂地层施工等施工难点,详细阐述了国产HXY-9型钻机在施工中的不足,深孔钻杆柱的组合配套使用,复杂地层中LBM为主体的双聚泥浆体系的应用以及特制JS150/122绳索取心钻具的应用等关键技术。     

深孔工程地质钻探施工的一点体会

我队自83年开始工程钻施工以来，所施工钻孔孔深多不超过40米，且10～20米的钻孔居多，故形成了基本适应浅孔工程钻的施工工艺。1985年7月下旬至8月底，我队联系承包了德州电厂的部分工程地质勘察任务，共18个钻孔，其中孔深120米的6个（包括3个地质孔），100米的10个，80米的2个。钻孔直径130毫米，全部取心（包括取样试验孔）。所用设备为XB-1000A型钻机及DPP-100-1型汽车站。通过这次施工，不仅总结出一些深孔工程钻施工经验，也发现不少问题，现简单探讨如下：     

处理孔内复杂事故的特效打捞工具

大屯煤电公司地质勘探队王洪文同志,几年来研制和革新了处理钻孔内复杂事故的特效打捞工具,经实践证明,工艺技术比较先进,效果好。如“投球安全接手,当遇卡、埋、夹钻事故时,提、拉、顶无效,就可将粗径钻具以上的钻具反上来,不必动用反丝管子。“水压割管器”用于孔内割断>φ89mm的各种套管。“偏斜弹簧割管钻头”用于孔内发生丝锥断在钻     

钻孔径裂爆破和稀盐酸联合洗井在基岩区水井施工中的应用

近几年在某基岩区施工水井 5眼 ,单井出水量较小 ,为增加出水量 ,在孔内岩溶裂隙段 ,采用钻孔径裂爆破和稀盐酸联合洗井工艺 ,取得了满意效果。1　钻孔径裂爆破钻孔径裂爆破就是使爆轰气体进入裂隙或溶洞 ,使裂隙或溶洞沿径向延伸扩大 ,增加酸透反应的距离 ,进而增多或增大导水通道 ,增加单井出水量。(1)爆破材料　自制侧向爆破器 ,炸药为硝铵炸药 ,雷管选用 6号电雷管。侧向爆破器规格 :外径Φ15 0mm ,长度 6 0 0mm ;根据公式计算 ,炸药用量2 85kg ;选用 6号电雷管 3枚并联装配 ,并按要求制作侧向爆破器 ,2× 16 0 5mm塑料铜线作起爆母…     

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。     

用扁钻在普通车床上钻削深孔

KAM-500型钻探机立轴,全长1234毫米,中间有一(?)53毫米的通孔。对于这样的深孔,一般是用普通麻花钻头接长柄部来钻削。不但操作费力,而且排屑困难,钻头在进刀一段深度后,不得不全部退出进行排屑,有时甚至因切屑堵塞,加工材料过热,致使钻头被“烧伤”、“咬死”或破碎,无法加工。59年我们试制立轴时,遇到了钻削深孔的关键,因没有加工深孔的专门设备,后经机工车间老工人集体研究,制成一种加工深孔的扁钻,经实际使用,效果良好,攻克了一大关键,使上述立轴得以试制成功。     

定向钻进技术与装备在穿层定向长钻孔中的应用

针对硫磺沟煤矿工作面常规施工单孔深度不足、有效孔段短、钻进施工效率低、钻孔孔径小等诸多问题,提出采用窄体式ZDY4000LD（C）型履带钻机、第二代随钻测量系统（YHD2-1000（A）型）等附属定向设备进行穿层定向长钻孔成孔技术,以提高钻孔成孔精度、钻孔深度,增大钻孔孔径等参数,减小煤层因受采动影响,导致工作面瓦斯涌出量增大的问题。现场试验施工了4个大直径穿层定向长钻孔,孔深300 m以上钻孔成孔率达到100%,孔深最深399 m,最大钻孔孔径193 mm,钻进总进尺1581 m,平均孔深395.25 m,钻孔抽采效率显著增加。其中3号钻孔最大抽采混合流量8.3 m³/min,最大抽采纯量1.6 m³/min,瓦斯抽采浓度51%,瓦斯抽采效果显著。     

旋风法加工钻杆螺纹

强化钻杆的螺纹连接,对提高机械岩心钻进的劳动生产率有很大潜力.勘探队广泛使用金刚石钻进对钻杆的质量提出了更高的要求.由于探寻最合适的钻杆结构,已制造出带有圆柱颈和圆锥螺纹(原文为圆柱螺纹和圆锥螺纹-校者)的联合式钻杆锁接头.以前用1K62型万能螺纹车床和9K14型管子车床加工螺纹需走刀5～6次.这项工作很复杂,要求车工特别细心.加工出的螺纹不是经常能达到高质量,有时有毛刺,裂纹和起鳞.由于在转数低的情况下使用硬质合金片的复杂性,车刀的寿命仍然短.这就需要创造一种能提高工件质量、减少劳动量的车螺纹新工艺.用这种方法加工螺纹不需特