井下碎软煤层双管双动空气定向钻进工艺研究

碎软煤层钻进过程中易发生喷孔、塌孔,造成钻孔深度浅、成孔率低,严重制约碎软煤层瓦斯高效治理。随着“以孔代巷”、递进式抽采等瓦斯治理模式的兴起,煤矿对碎软煤层瓦斯抽采钻孔成孔提出了更高的要求,为了进一步提高碎软煤层钻孔深度、钻孔精度和成孔率,以满足煤矿安全、高效、精准瓦斯治理的需要,提出煤矿井下碎软煤层双管双动空气定向钻进工艺方法。针对该钻进方法涉及的关键钻具和钻进工艺,根据煤矿井下空气螺杆钻具规格和通过性试验,分析确定外管套管、内管螺杆钻具、领眼钻头以及扩眼器等钻具级配;通过理论分析螺旋钻进煤粉颗粒运动速度,优化套管螺旋叶片螺距、头数等参数;根据钻进排粉需求、空气螺杆钻具用风要求,计算双管钻进用风量、风压;采用数值模拟方法,研究排粉规律和最佳钻进工艺参数,最后通过现场钻进试验,验证双管双动钻具级配和钻进工艺的合理性。结果表明:增加风量比增加转速提高排粉效果更明显;钻进时套管转速40 r/min时,对应风量应最小达到500 m^(3)/h,内管钻具滑动定向造斜完成后,应尽快复合钻进排粉,当风量低于400 m^(3)/h时,应当充分回转扫孔排渣;采用ø90 mm领眼钻头+ø120 mm扩眼器+ø73 mm空气螺杆钻具+ø73/35 mm宽叶片螺旋钻杆的内管钻具+ø140 mm套管钻头+ø120/96 mm反螺旋套管的外管钻具组合,采用风量1000 m^(3)/h、风压1.25 MPa以上的风源、转速40~120 r/min的工艺参数,钻孔深度达到350 m以上、套管护孔深度168 m以上,钻孔轨迹可控制在煤层内,有效提高了钻孔深度和精度,为碎软煤层随钻护孔精确钻进提供新工艺方法。

双管双动取心钻具异径接头的改进

介绍了在河北衡水水文地质科学钻探中对双管双动取心钻具异径接头所做的改进及取得的效果。

双动内循环钻孔工艺在预应力锚索施工中的应用

结合广州地铁6号线东黄盾构区间始发井支护体系施工,针对在复杂地质条件下传统预应力锚索施工工艺的缺陷,阐述采用双动内循环钻孔和二次劈裂注浆工艺的施工过程。

水泥搅拌桩两种取芯检测方法比较

通过对双管双动岩芯管和常规的双管单动岩芯管两种取芯设备所抽取的水泥搅拌桩芯样特征及试验强度等进行分析对比 ,认为采用双管单动岩芯管进行水泥搅拌桩取芯检测比较合适。

取煤器结构与选型的探讨

对于煤田地质钻探,改进取煤工具结构与造型是提高煤芯采取质量的途径。加快煤系地层钻进效率,缩短钻孔施工周期,才是工程质量的核心。