煤矿井下硬岩气动冲击回转钻进效率研究

为提高煤矿井下穿层孔钻遇硬岩的钻进效率,采用中风压气动冲击回转钻进方法,运用Workbench/LS-DYNA仿真软件分析不同气体压力和不同钻机转速对机械钻速的影响关系,并在淮南某矿进行现场试验。仿真分析及现场试验结果表明:气体压力是有效提高机械钻速的最主要因素,机械钻速随着气体压力的增大而增大,钻机转速在40r/min时对机械钻速的影响最大;所得气体压力值为1MPa,钻机转速为40r/min时是最佳钻进参数组合,且黏滑振动现象得到较大改善;9组现场试验平均机械钻速为18.6m/h,是采用该技术方案前8.48m/h的2.2倍。研究结果为实际工程中改善硬岩钻进效率提供了重要参考。

淮南矿区硬岩穿层钻孔钻进方法对比试验研究

针对淮南矿区在施工穿层钻孔时遇到硬岩钻进速度低下的问题,分析了回转冲击钻进、气动冲击回转钻进和高压液动冲击回转钻进3种钻进方法的钻进原理,优选相应钻具和钻头,在典型矿井潘三矿对3种方法的钻进速度进行了对比试验。结果表明:高压液动冲击回转钻进的速度最高,达到12.47 m/h;气动冲击回转钻进的速度次之,最大速度11.42 m/h;回转冲击钻进的速度最低,最大速度3.75 m/h。因此,在淮南矿区硬岩钻进中,优先推荐气动或高压液动冲击回转钻进方法。