高陡边坡堆积体锚固钻孔配套机具研究

岩土工程中的高陡边坡堆积体的锚固工程中经常遇到的由于边坡高陡、钻机架设搬迁困难、底层破碎成孔困难等,有针对性地选用了相应的锚固钻机,并对钻机进行了改进,以使其更加符合高陡边坡堆积体锚索施工的要求;同时研制加工了符合该类地质情况的偏心跟管钻具。以期能够解决高陡边坡堆积体锚固成孔困难、效率低、造价高的难题。     

复杂地层钻进用SD系列钻具

SD系列钻具是两级单动的双层岩心管钻具，具有导正、单向阀、双级单动和内外管机构。该钻具配合SM植物胶冲洗液在砂卵石覆盖层及其基岩复杂地层进行金刚石岩心钻探，提高了岩矿心采取率和取心质量，提高了钻进效率。     

套管钻进技术在煤矿复杂地层中的应用探讨

我国的地质条件和煤层特征差异大,复杂地层中构造煤发育,瓦斯含量高,地应力大,煤层破碎松软,易发生塑性流变。采用套管钻进技术替代传统的常规钻杆进行钻孔瓦斯抽采,可提高工作效率,防止卡钻、塌孔等事故的发生,提高瓦斯抽采的效率,并可以不起钻取出钻头等孔底钻具组合下筛管,解决在井下复杂地层中钻孔瓦斯抽采的难题。介绍了套管强度及孔底组合钻具结构,探讨了套管钻进技术在煤矿复杂地层中的应用前景。     

深厚覆盖层堆积体破碎带锚固成孔偏心跟管钻进工艺技术研究

在深厚覆盖层、堆积体、破碎带的锚索成孔是地灾防治、边坡治理施工中难点。钻进成孔中卡钻、套管断裂等事故频繁发生,造成套管跟进深度无法达到设计基岩面,降低施工效率、增加施工成本。就潜孔锤偏心跟管钻进的成孔工艺作了系统总结,分析了偏心跟管钻进中碎岩能量,动力传递,冲洗介质的循环;偏心跟管钻具的工作过程,得出降低单位跟管进尺的冲击次数,会大大提高整个套管寿命期的跟管深度的结论。     

深厚卵砾石层钻进成孔技术

深厚卵砾石地层的大口径钻进成孔一直是个未获得很好的解决的问题,目前来说,反循环冲击钻进法是高效低成本的先进成孔技术之一。     

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。     

岩土锚固技术在地质灾害防治工程中的应用

针对我国地质灾害发生量大面广的特点，介绍了岩土锚固技术在地灾防治工程施工中的应用技术措施，分析了地灾防治工程施工中遇到的特殊地质环境条件。在对复杂地层进行分析分类的基础上，分析了工程措施对造成地层复杂的影响因素，提出了克服复杂地层钻孔施工难度大应采取的施工工艺方法和技术措施，介绍了选择施工设备及机具的一般原则，对地灾防治工程施工具有一定的指导意义。     

黄金坪水电站深厚覆盖层跟管钻进工艺研究

结合大渡河黄金坪电站深厚覆盖层帷幕灌浆试验项目需要,对深厚覆盖层跟76 m深套管护壁钻进这一高难度技术进行攻关研究,并提出两级跟管的钻孔结构,圆满实现了试验灌浆孔非灌段跟76 m深套管的目标,为今后类似工程跟管施工提供了重要的参考借鉴作用。     

特深钻探钻柱组合优化设计研究

钻杆柱作为地球深部探测中深地与深水钻探技术的核心与关键,单一规格钻柱许用深度有限,难以满足大陆万米特深孔科学钻探及大洋深水深孔钻探工程的设计要求。本文通过减轻下部钻柱重力及提高上部钻柱强度方案,对其组合设计开展优化研究。以拉伸条件下的强度计算为主,加之一定的设计安全系数和拉伸余量来满足动载荷以及其他复杂情况对钻柱强度的需求,并开发了钻柱组合设计与安全系数计算的软件,可实现不同孔深设计和钻杆结构要求下的钻柱组合设计与安全系数计算。     

复杂地层中大口径钻孔的施工方法

本文主要探讨了大口径钻孔施工方法及其特点,并结合各类地层的特点,指出因地层条件的不同应选用相适应的施工方法。文中还阐述了几种地层成孔过程中应注意的问题。     

深部钻探复合钻杆的研究与应用

绳索取心钻杆在深孔钻探中占重要的地位。本文分析了目前国内钻杆在深孔钻探中的使用情况,同时还对钻杆柱的失效及绳索取心钻杆在钻井内的受力情况进行了简要的分析。设计出了两种复合钻杆：一种是塔式复合钻杆,另一种是同径复合钻杆。将其应用在“中国岩金勘查第一深钻”山东莱州三山岛矿区ZK96-5孔4000m钻孔中,取得了良好的效果。     

中国深部岩心钻探钻井液技术应用现状及研究方向的探讨

出于深部找矿与科学钻探的需要,岩心钻探由浅孔向深孔迈进,钻遇易坍塌地层、硬岩地层、高温高压地层、盐膏层等复杂地层的几率增加,从而对深部取心钻进钻井液技术提出了更高的要求。在总结各类深部复杂地层取心钻进钻井液使用现状的基础上,分析并归纳了强抑制防塌钻井液、强润滑减阻钻井液、高温钻井液、饱和盐水钻井液、高密度钻井液的研配要点及难点,提出了针对性钻井液体系的性能调控思路以及研究重点,为深部岩心钻探钻井液体系选用提供借鉴依据及参考。     

北京大安山煤矿井下深孔钻探实践

北京大安山煤矿地表只有少数钻孔控制到+550 m水平,为探明下部煤层赋存条件,提高资源储量级别,应用ZDY1000G型全液压坑道钻机、S75绳索取心钻进工艺进行了硐内深孔钻探,完成了坑道内试验钻探孔深505.17 m。随之在2012-2014年共计钻探进尺8237 m,勘探增加资源储量1877.7万t。深孔钻探技术不仅加快了对深部水平煤层的勘探,探明了深部水平煤层赋存条件。为开拓工程部署提供了可靠的地质资料,而且减少了巷探成本,提高了工程效率。本文对井下硐内深孔钻探进行了介绍。     

相山地区如意亭深钻CUSD4孔钻探技术研究

相山地区如意亭深钻CUSD4孔是中核集团龙灿工程下属子课题《相山基础地质研究》项目的第三个钻孔,设计孔深1600m。该钻孔于2016年8月12日开钻,至2016年12月6日,达到地质目的层位,终孔深度1435. 58m,平均台月效率406. 27m/台月。采用液动冲击器+P口径绳索取心钻具+锯齿型金刚石钻头组合钻进方法,在施工中取得良好使用效果,与同地区普通绳索取心钻进相比,钻进时效提高30%以上,钻头使用寿命提高20%以上。全孔岩心采取率98. 10%,破碎带岩心采取率达到99%。本文主要介绍了如意亭深钻CUSD4孔的施工工艺,可为类似地层钻孔提供借鉴。     

半周期自修正防弯钻具在易斜地层中的应用

对于司家营铁矿岩层结构完整、岩石可钻性高的特点,施工中深孔岩心钻探勘查,控制钻孔弯曲度超差属于钻探技术难题,更是确保钻孔质量的关键,自2009年施工至今已施工中深孔30个左右,其中三分之二的钻孔因孔斜超差严重均被降级使用,使得地质技术人员头痛,更让钻探技术人员棘手。在钻探施工过程中,曾因个别钻孔发生孔内事故,采取螺杆造斜和下偏心楔子造斜绕过事故钻具均未成功。地层岩石完整且硬,钻孔纠斜、造斜无法实现,解决中深孔钻孔弯曲超差,严重成为该矿区亟待解决的技术难题,解决不好就严重影响该矿区“攻深找盲”目标的实现;2018年该矿区深部续作设计钻孔孔深1500 m,为避免类似影响钻孔质量现象发生,在采取常规的钻孔防斜技术措施以外,采用“S75 mm半周期自修正防弯钻具（XBZX）”试验解决司家营铁矿中深孔弯曲超差严重技术难题;通过同勘探线2015年施工钻孔比较,取得了一定效果,为解决司家营铁矿中深孔钻孔弯曲超差严重技术难题提供了技术保障,为同类型矿区施工中深孔防止钻孔弯曲超差提供实践经验和施工技术。     

国内外绳索取心钻具研发应用概况及特深孔钻进问题分析

随着钻孔深度的不断增加,对绳索取心钻具的使用性能提出了更高要求。在分析了国内外绳索取心钻具研发现状、结构设计特点及特深孔应用情况的基础上,整理了特深孔钻进绳索取心钻具使用存在的技术问题,定位机构打捞可靠性、到位报信提示可靠性、堵心报信机构工作稳定性、单动机构使用寿命均有待提高,并相应地分析了原因,为5000 m特深孔绳索取心钻具优化设计打好基础。     

JD直连式深孔绳索取心钻杆的研制与应用

根据深部找矿的需要,立足于我国目前钻探设备现状和材料冶炼及机械加工水平,通过对钻杆选材、结构、制造工艺的创新,研制了一种两端镦粗后整体热处理再车螺纹的新型深孔绳索取心钻杆及配套钻具,经使用,效果达到了设计要求。     

极地冰钻关键技术研究进展

极地冰钻技术是获取冰芯,研究冰盖-冰架-海洋相互作用,以及获取极地冰下基岩与冰下水环境样品,开展冰下环境探测的重要手段。目前极地冰钻技术的难点与前沿主要包括深冰芯钻探、冰架热水钻、冰下基岩钻和冰下水环境采样与观测技术。本文针对以上4个极地冰钻关键技术,对国内外相关技术的研究进展与项目开展情况进行了总结与梳理。综合来看,虽然我国开展极地钻探技术研究起步较晚,但随着我国极地战略不断推进,我国的极地冰钻关键技术与装备的研究正持续向着赶超极地钻探强国方向迈进,这必将为我国的极地科学研究提供强有力的技术支撑。