丁集矿碎软煤层气动定向钻孔瓦斯治理技术研究与试验

为了解决丁集煤矿采用底板穿层钻孔进行碎软煤层瓦斯治理存在底板岩巷工程量大、成本高,常规回转穿层钻孔轨迹不可控,补孔多、钻孔工程量大的问题,提出利用气动定向钻进技术进行顺层瓦斯治理的新模式。针对丁集煤矿1212(1)工作面煤层瓦斯及地质特点,开展了构造挤压破碎带钻进技术、气动定向钻进技术、筛管完孔技术和封孔技术研究,利用ZDY6000LDB定向钻机及其成套装备在丁集煤矿1212(1)工作面运顺进行了I期现场试验,成功施工了48个孔深166 m以上的顺层气动定向钻孔,监测期间,瓦斯平均抽采浓度35.2%,累计瓦斯抽采纯流量达到734 382 m3,达到了试验预期。试验表明,该技术与装备能够满足丁集煤矿碎软煤层顺层瓦斯治理需求,为丁集煤矿安全高效生成、矿井降本增效提供了可靠的技术支撑,也为煤层条件类似矿井提供了新的技术借鉴。

水平井变孔密筛管控流特性物模评价试验

人们普遍认为变孔密筛管控流压降仅由基管孔眼本身产生,而忽略了管外储层砂堆积层和筛管挡砂材料这2个因素,导致设计结果不合理。为此,采用试验方法评价了筛管样件控流特性,并以基管样件作为对比,得到了基管孔密影响控流压降的本质:当孔密和流量相同时,筛管样件控流压降明显大于基管样件,且对孔密和流量更敏感;筛管样件控流压降主要产生于管外储层砂堆积层和挡砂材料;孔眼本身并未产生明显压降,主要起调节渗流流场的作用,小孔密迫使油层产液在进入筛管内部之前,在渗流介质内流动更长距离,从而明显提高压降。根据试验结果,设计了LXA102断块LXA102-P7井的合理变孔密筛管完井方案。以开井1a为期对比邻井,应用该方案后,LXA102-P7井累积产油量提升500m^3以上,产液含水质量分数降低5%以上。

旋转筛管固定装置的研制与应用

常用的煤矿井下全程护孔瓦斯抽采工艺筛管下放技术存在筛管容易被扭断的问题。设计了一种筛管旋转固定装置。该装置由主杆体、钢翼、定位钢销、动杆体、连接罩及扭簧组成。现场应用证明,这种旋转装置可以有效避免筛管被扭断,提高瓦斯抽放效率。

电厂高效水冷式油冷却器的开发研究

通过对电厂水冷式油冷却器的传热分析，指出油冷却器的传热阻力在油侧，提高油侧的传热系数是改善和提高油冷却器传热效能的技术关键。拟采用新型的花瓣形翅片管与长孔波纹网板管间支撑物，来改善油冷却器的传热性能，解决因夏天水温高而导致油冷却器无法正常工作的问题。

煤矿下护孔筛管成套设备改进

针对井下复杂地层瓦斯抽采孔钻进技术的不足,对下护孔筛管成套设备进行了研究。首先改进了内芯可脱式PDC钻头的设计,达到了筛管通过性要求;设计加工的40 mm规格的丝扣式筛管,从钻杆内孔人工下入顺畅连接可靠性好,拧卸方便;研制的孔底固管装置有效的解决了提钻时筛管被带出现象,保证安设筛管牢靠,组装方便灵活;与传统提钻下筛管技术相比,具有明显的工艺先进性,下管效率提高了2倍以上,平均下管深度达到钻孔深度的91%以上,而且从抽采效果上也表明,使用该技术后工作面瓦斯抽采浓度平均提高10%-20%。