煤矿坑道钻进过程智能优化与控制技术

煤矿坑道钻进施工环境恶劣、复杂的煤层结构和繁杂的操作工序造成钻进效率低、钻进成本高。开展煤矿坑道钻进过程优化与控制技术的研究势在必行。围绕煤矿坑道钻进控制过程关键技术,从含煤地层岩性智能识别、钻进参数智能优化和智能控制3方面展开。首先,为了准确判断含煤地层类型,建立基于BP-Adaboost的含煤地层岩性智能识别模型。然后,在不同含煤地层条件下,建立基于机械比能和钻速的智能优化模型,为司钻人员提供最优给进压力和转速参考值。进而,提出一种基于模糊PID的给进压力控制策略,实现给进压力的有效控制。最后,基于煤矿坑道钻机智能钻进系统在淮南矿区某煤矿井下进行了现场试验。试验结果表明:所提含煤地层岩性智能识别方法的识别准确率达到96.75%;智能优化方法显著提升现场钻速,消耗的机械比能降低,在提高钻进效率的同时降低了钻进成本;给进压力控制策略使给进压力稳定运行在最优值附近,减小给进系统超调的同时,提升系统的响应速度,使给进压力的动态响应更加平稳。煤矿坑道钻进过程智能优化与控制技术能够保障钻进过程安全高效运行,促进煤矿坑道钻进技术智能化发展。

坑道钻进技术在矿井地质找煤中的应用

本文阐述省属部分生产矿井尝试利用坑道钻井技术进行矿井地质找煤工作实践 ,经过对其技术工艺的不断研究并加以改进 ,实践证明该技术相对其他勘探手段具有投资少、见效快、施工周期短、资料可靠等优点 ,在矿井地质找煤勘探方面具有广泛的应用前景。

坑道钻进技术在矿井探放水中的应用设计

本文针对目前国有煤矿周边小煤入侵留下的老空积水增多,以及自身矿井局部煤层采用下山开采造成的积水区,在下部煤层开采时如何进行探放水设计,利用坑道钻进技术进行探放水实践,并举例说明。

坑道钻进技术在矿井探放水中的应用

针对目前国有煤矿周边小煤入侵留下的老空积水增多,以及自身矿井局部煤层采用下山开采造成的积水区,在下部煤层开采时如何进行探放水设计,利用坑道钻进技术进行探放水实践,并举例说明。

坑道钻进技术在矿井地质找煤中的应用

介绍了矿井地质找煤的现状,分析了坑道钻进技术在矿井地质找煤中的应用,其中主要包括坑道钻进技术设备的选择、坑道钻进技术应用的技术措施、坑道钻进技术参数的选择以及坑道钻进技术应用效果等。坑道钻进技术在矿井地质找煤中的应用,能够缩短施工周期,有效提高矿井地质找煤的效率。

坑道定向钻进系统在隧洞水平勘探工程中的适应性分析

随着城市地铁隧洞、铁路隧道等工程建设的推进,水平孔定向地质勘探法已成为一种新的勘探手段,相较于传统的竖向孔施工,其能回避复杂的施工环境,节省大量钻探工作量,技术经济优势明显。坑道定向钻进系统用于地表或隧洞勘察具有传统优势,但以取心为主的水平勘探要求更高,坑道定向钻进技术在取心工艺适应性和钻机功能模块等方面需要针对性地改进升级。围绕水平定向勘察的技术特点,对比分析了典型坑道定向钻进系统在钻杆体系、水平勘察钻机、钻具组合与取心工具、定向钻进仪器和钻探信息化等方面的适应性,总结了构建隧洞水平勘探工程技术体系必须依托的技术集成。针对高效取心作业和可变轨钻探作业的要求,明确了水平勘探钻机大扭矩强给进能力、多工艺适应能力、高效钻进能力、高效起下钻能力、取心能力和动力头结构的改造方向。分析了在轨迹变化频繁的定向孔中应用绳索取心钻具的不足和限制,并探索了钻探信息化进程中的信息参数类别和传输路径。

北京冯家峪铁矿坑道水平硬岩钻进技术实践

北京冯家峪铁矿地层坚硬致密、研磨性较弱、构造发育、易造斜、岩性复杂,坑道水平钻进中钻孔倾角变化范围较大（-55°~60°）,上仰孔施工中冲洗液易沿着钻杆流出并对施工人员、钻机设备造成较大危害,硐内安全生产隐患较多,这些都给钻进施工带来了较大困难。对此,选用主机质量轻、所需安装空间小的Z7559型全液压钻机,选取满眼组合钻具,定制软胎体金刚石钻头;合理选用、调整冲洗液性能及泵量,正确调整钻进工艺参数;采取限制回次进尺、合理安装钻机等措施,确保工程质量和施工安全。对坚硬地层大倾角硐内水平钻进施工具有一定的借鉴意义。

煤矿坑道智能化钻探技术发展框架分析

坑道智能化钻探的显著特征在于智能钻具的研发与应用和钻探数据的获取与分析,但现阶段我国煤矿坑道智能化钻探的研究基础较为薄弱,坑道智能化钻探缺乏科学化、精细化的技术手段,且缺乏系统性发展框架。针对该问题,阐述了我国煤矿坑道智能化钻探技术研究现状,从自动化钻机、导向钻进技术、孔内多参数获取、智能分析决策等方面总结了煤矿坑道智能化钻探发展成果与不足;在此基础上提出了煤矿坑道智能化钻探技术发展框架,指出应围绕精准导向系统、数据测量系统、数据传输系统、智能决策系统和自动控制系统,打造从孔底到孔口、从井下到地面的一体化坑道智能化钻探平台,构建"参数测量-智能决策-控制执行"坑道钻进过程闭环控制系统:通过数据传输系统将孔底随钻测量参数实时传输至地面远程数据支持中心,采用人工智能算法对地质参数、几何参数和工程参数进行协同分析,并实时更新三维可视化地质模型,制定钻进工艺参数和钻孔轨迹智能调控策略,控制井下智能钻机工作。