VLD-1000定向钻机应用中的主要问题及对策

为解决煤矿井下近水平定向钻进技术不成熟造成的定向钻机无法充分高效应用的问题,文章分析了澳大利亚VLD-1000定向钻机在应用中存在的问题,指出提高开分支成功率和导向系统测量精度是提高定向钻进技术和设备使用效率的关键。通过研究并提出增斜技术和降斜技术在开分支过程中的合理应用提高开分支成功率,并从导向系统测量基础公式研究,找出缩短测量距离和改进计算公式是目前提高导向系统精度的良好办法。

VLD-1000钻机突破2000m长钻孔钻进主要问题及对策

介绍平滑定向钻进和基于VLD-1000定向钻机的平滑旋转复合钻进技术关键;利用复合钻进成功钻进一系列超1 746 m长钻孔,其中有6个为超2 000 m长钻孔;复合钻进极大提高了定向钻进技术,丰富了井工煤矿瓦斯预抽的方案对策,增加了抽采、掘进和回采整体规划的自由度。复合定向长钻孔钻机技术应用于煤矿瓦斯治理及特殊区域的瓦斯治理具有重大意义。

ZDY系列钻机和VLD-1000系列钻机比较

通过对国产ZDY6000LD(定向)履带式全液压坑道钻机及其他ZDY系列的改进机型和从澳大利亚引进的VLD-1000系列定向钻机现场使用情况比较,发现VLD-1000钻机在技术性能、设计理念及人性化方面值得ZDY系列钻机借鉴。

基于千米钻机的“三软”煤层瓦斯治理技术及应用

在系统分析了三软煤层综放开采工作面超前支撑应力及采空区垂直区带划分的基础上,结合煤矿地质特点,提出了基于千米长钻孔技术的"三位立体"瓦斯综合治理技术措施,并进行了现场实际应用。研究结果显示:实施该技术措施后,51109工作面煤层瓦斯抽采率显著提高,达67.3%,风排瓦斯浓度降至0.3%,工作面瓦斯涌出不均匀系数由2.5降至1.6,瓦斯频繁超限的难题得到有效的解决,表明"三位立体"瓦斯综合抽采技术措施是一种适合该类地质条件的煤矿瓦斯综合治理技术方案。

大埋深高承压水双层结构底板破坏机理及应用研究

平煤矿区首次开采近全岩下保护层工作面用于解放其上部受瓦斯突出威胁的己组煤炭资源,近千米埋深开采近全岩层势必加大底板破坏深度,一旦扰动隔水层内L5弱富水性含水层形成寒灰水间接补给通道,影响工作面底板安全稳定。为此首先建立双层结构底板塑性滑移线场理论模型,推导出三种工况下双层底板最大破坏深度解析解;然后通过自主设计的孔隙水压力(弹簧)和地层有效应力(千斤顶)协同工作的相似模拟试验平台,基于数字图像相关技术模拟分析了采场顶底板变形形态和破坏特征;最后使用钻孔应变测量方法在平煤十二矿己_(15)-31040近全岩工作面开展底板破裂发育形态现场监测。结果表明:采用双层结构底板塑性滑移线场理论计算出己_(15)-31040近全岩工作面底板最大破坏深度为16.59 m;相似模拟试验揭示了底板破坏集中于开切眼及工作面两端,具有明显滞后破坏特征,最大破坏深度为17.8 m,工作面推进159.9 m进入充分开采后,底板应力逐渐恢复;现场实测结果显示底板岩体在工作面前方7.9 m出现压剪滑移破坏,工作面推过钻孔前后底板分别表现出压剪和拉剪破坏,底板最大破坏深度介于16.5~18 m。现场实测与理论计算和相似模拟试验结果较为吻合,研究成果有利于推动大埋深、高承压煤岩层开采底板水害防治技术的进步。

千米定向钻机钻杆打捞技术在寺河矿的成功应用

寺河矿在43024巷29号横川施工3号孔过程中,出现压杆后的打捞成功,为抽采施工节约了成本,提高了效率,对千米定向钻机的广泛使用具有重要的意义。

千米定向钻机在山西焦煤集团的应用情况分析

对山西焦煤集团各子分公司利用千米定向钻机进行瓦斯治理的主要布置应用方式进行论述,分析了定向钻机在地质条件复杂、煤层松软的煤层中使用,存在塌孔、喷孔、钻进困难等问题,并提出了相应的对策。

顶板全程同步钻孔采空区瓦斯抽采技术的可行性分析

分析了顶板全程同步钻孔采空区瓦斯抽采技术的可行性,并用UDEC进行数值模拟确定了关键技术参数,为采空区瓦斯抽采提供了安全高效的技术手段,对综采工作面瓦斯治理具有重要意义。

底抽巷梳状钻孔代替保护层的瓦斯治理工艺技术研究

为解决赵庄煤业松软煤层中瓦斯抽采钻孔成孔性差、抽采距离短、抽采区域小等难题,提出了采用深孔定向千米钻机施工底板梳状钻孔的技术方法,先在松软煤层稳定的底板岩层中施工长距离主孔,再从主孔开梳状分支孔进入煤层,实现对松软煤层瓦斯远距离抽采,形成借助底抽巷利用千米钻机施工梳状钻孔治理瓦斯代替保护层的瓦斯治理工艺,达到区域递进式抽采瓦斯的目的。

VLD型定向钻机在大宁矿瓦斯抽放中的应用

定向钻进技术是一项新的钻进技术,VLD-1000型钻机是井下定向钻进设备,具有钻进能力大的优点,可以钻进1 000 m以上;在山西大宁矿用2台VLD钻机总共钻进420个钻孔,总进尺228 488 m.日瓦斯抽放纯量（40～50）万m^3,在矿井即将转入生产期时,矿井瓦斯抽放率达到85%,实现了真正意义上的先抽后采.

复杂地质条件下千米竖井快速施工技术研究

金川矿山18行副井工程井筒深达1 165.5 m,施工时频遇断层、严重涌水等复杂的不良地质地层,工程中采用快速施工技术,对凿井机械化配套设备进行多项改进,并新引用电子配料搅拌系统、非电起爆系统、供风供水聚丙烯管材系统和多台稳车集中控制系统等先进技术,建成的竖井质量评为优良,为千米竖井累积了丰富的施工技术和管理经验。

千米定向钻机在高压探放水中的应用研究

针对母杜柴登煤矿巷道掘进进度与常规超前探放水在时间上的冲突,提出采用千米定向钻机进行超前探放水的方法,介绍了千米定向钻孔的设计与施工,并结合其在实际应用中的特性,总结出千米钻机在高压含水层的超前探放水中具有效率高和费用较低等优点,实现了千米钻机在高压含水层的超前探放水工作中的技术突破,具有一定的借鉴意义。

高位裂隙带长距离钻孔在高瓦斯矿井中的应用

随着余吾煤业开采深度和规模的不断增大,采空区瓦斯涌出问题已成为制约其安全高效生产的主要因素。针对目前井下常规钻机钻孔深度不够,瓦斯预抽期较短等现象,余吾煤业引进了澳大利亚生产的VLD-1000型千米定向钻机,提出了应用千米定向钻机施工高位裂隙钻孔进行采空区瓦斯抽采技术。分析结果表明,该项技术较常规钻机施工钻孔的优越性主要体现在瓦斯抽采效果好、定位能力强,而且所需钻场数量少、节约成本,能够有效治理采空区瓦斯涌出问题,具有广阔的应用前景。

跨采面递进式掘进条带预抽消突技术的研究应用

为解决具有突出危险性煤层抽掘采衔接失调的矛盾,结合屯兰矿的地质情况和定向钻机的特点,提出了利用VLD-1000定向钻机跨采面施工长走向定向钻孔进行递进式掘进条带预抽消突技术,进行了井下现场试验应用,钻孔长度达到800 m以上,百米钻孔瓦斯抽采量稳定在0.07 m3/min/100 m,而且预抽时间由3个月延长至6个月以上,消突效果好,代替了以往"一队二面"(一掘进一打钻预抽)掘进条带模式,实现了突出煤层掘进工作面安全、连续、高效掘进的目标,扭转了矿井抽掘采衔接困难的局面,经济效益和安全效益十分显著,具有广泛推广应用价值。

我国煤矿竖井钻机的发展

在论述我国煤矿钻井法施工中所用的竖井钻机的发展的基础上,介绍了中煤矿山建设集团有限责任公司制造的AD130/1000钻机,该钻机采用液压驱动,大油缸提升,动力头结构。该钻机的主要性能:扭矩600kNm;提升力8000kN;转速0～18rpm;钻井直径φ13.0 m;钻井深度大于1000 m。该钻机具有能力大,扩孔次数少;安装和拆卸简便快捷的特点,使我国钻井机的发展上了一个新台阶。

黑龙江嫩江县银多金属矿45°斜孔钻探施工技术

在黑龙江省嫩江县二道坎村开展银多金属矿普查工作中使用MP-1000型便携式钻机进行了45°斜孔施工,该钻机占地小,搬迁方便,适合斜孔施工。针对斜孔施工中出现的钻孔漏失、坍塌掉块、钻孔偏斜的问题,通过采用改性刚性水泥堵漏剂对钻孔漏失段进行封堵,取得了良好的封堵效果;选用合适护壁性能的冲洗液减少了钻孔坍塌掉块;为防止孔斜,采用锚杆固定的方式稳固钻机,钻进过程中使用高胎体钻头,减少起下钻次数,避免掉块挤压钻具引起孔斜。通过选择合适的冲洗液以及不断优化施工工艺,45°斜孔施工取得了良好的效果。

定向钻机在松软突出煤层钻进中的应用研究

本文在分析VLD-1000型定向钻机主要技术参数的基础上,研究了该型号定向钻机在松软突出煤层中的实践应用情况。结果表明,定向钻机成孔技术取得了很好的瓦斯抽采效果,不仅施工效率高,且可以持续的抽采时间更长。有效解决了松软突出煤层瓦斯抽采的难题,对于保障煤矿生产安全具有重要的实践意义。

VLD型定向钻机在沙曲矿瓦斯抽采中的应用

多年的现场实践表明,瓦斯抽采是灾害治理和资源利用的根本性措施之一。沙曲矿自2005年开始引进VLD-1000型定向钻机,在突出煤层中实施区域预抽及掘进预抽,取得了显著成效。实践表明,定向钻机对于消除煤层突出危险性,提高瓦斯抽采量及抽采效率,确保矿井安全高效开采起到了关键作用,该项技术具有良好的推广应用前景。

马兰矿9号煤层千米钻场瓦斯抽采技术参数优化研究

为有效提高9号煤层千米钻场的瓦斯抽采效果,采用数值模拟的方式模拟分析钻孔深度、抽采负压对钻孔瓦斯压力的影响,通过分析现有抽采钻孔瓦斯浓度及纯瓦斯流量随抽采时间的变化规律,对9号煤层的抽采技术方案进行优化。结果表明,提升抽采负压至15kPa,设置1号钻场内钻孔总深为600 m,抽采500 d,2号钻场内钻孔总深为700 m,抽采600 d,采用该方案能有效提升瓦斯抽采效率。