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煤矿井下碎软煤层空气复合定向钻进技术与装备 被引量:59
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作者 方俊 刘飞 +1 位作者 李泉新 褚志伟 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期224-229,共6页
针对碎软煤层瓦斯高效抽采与治理已成为制约煤矿安全高效生产的关键技术瓶颈问题,在分析碎软煤层顺层钻孔钻进关键技术难题的基础上,提出采用空气复合定向钻进技术与装备进行碎软煤层钻孔施工的技术方案,介绍了其技术原理与技术优势,开... 针对碎软煤层瓦斯高效抽采与治理已成为制约煤矿安全高效生产的关键技术瓶颈问题,在分析碎软煤层顺层钻孔钻进关键技术难题的基础上,提出采用空气复合定向钻进技术与装备进行碎软煤层钻孔施工的技术方案,介绍了其技术原理与技术优势,开发了复合定向钻进技术、顺煤层长距离成孔技术和复合强排渣技术,选配了矿用空压机和孔口除尘器,研制了空气螺杆马达、空气流量与压力监控系统、配套钻具等钻进装备。在贵州省青龙煤矿开展了现场试验,在普氏系数为0.37的碎软突出煤层中,完成5个定向钻孔和2个定向主分支孔施工,最大孔深385 m,总进尺3 014 m,最大单孔瓦斯抽采纯量超过1 500 m^3/d,取得了碎软煤层定向钻孔成孔深度和瓦斯抽采效果的重大突破。空气复合定向钻进技术与装备可在工作面圈闭之前对碎软煤层瓦斯进行超前区域递进式抽采治理,掩护巷道掘进和工作面回采,具有钻孔施工周期短、成本低、瓦斯抽采效果好等显著优势,可对革新井下碎软煤层瓦斯治理模式、助力煤矿企业降本增效提供技术参考。 展开更多
关键词 碎软煤层 瓦斯抽采 空气复合定向钻进 钻进装备
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青龙煤矿碎软煤层顺层定向钻孔钻进试验研究 被引量:21
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作者 李泉新 方俊 +1 位作者 褚志伟 刘飞 《工矿自动化》 北大核心 2018年第11期1-6,共6页
针对青龙煤矿碎软煤层瓦斯抽采钻孔成孔深度浅、轨迹控制精度低及瓦斯抽采效果差等问题,在分析矿井瓦斯地质情况与预抽采方式现状基础上,介绍了采用空气复合定向钻进技术进行顺层定向钻孔施工的原理和关键技术,制定了钻场与钻孔设计、... 针对青龙煤矿碎软煤层瓦斯抽采钻孔成孔深度浅、轨迹控制精度低及瓦斯抽采效果差等问题,在分析矿井瓦斯地质情况与预抽采方式现状基础上,介绍了采用空气复合定向钻进技术进行顺层定向钻孔施工的原理和关键技术,制定了钻场与钻孔设计、钻进装备和钻具组合选套、钻进技术要求总结的整体试验方案,并在21608轨道巷迎头钻场进行了顺层钻孔空气复合定向钻进试验。试验结果表明,采用空气复合定向钻进技术可实现碎软煤层内顺层定向钻孔施工,完成7个主孔和2个主分支孔,总进尺为3 929m,最大孔深达406m,300m以上钻孔成孔率达88.9%;试验钻孔瓦斯抽采体积分数均超过68%,平均单孔瓦斯抽采纯量超过1m^3/min,最大单孔瓦斯抽采纯量超过2.55m^3/min,抽采纯量是常规钻孔的10倍以上,瓦斯抽采体积分数提高了50%左右,钻孔成孔与瓦斯抽采效果显著。 展开更多
关键词 煤矿安全 瓦斯抽采 碎软煤层 顺层定向钻孔 空气复合定向钻进
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大风量有线随钻测量螺旋钻杆设计及流场分析 被引量:4
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作者 朱宁 《煤炭技术》 CAS 2020年第11期181-184,共4页
碎软煤层在我国分布广泛,高瓦斯矿井和煤与瓦斯突出矿井的瓦斯治理问题对我国煤矿安全开采具有重要意义。实践证明,空气复合定向钻进技术是解决碎软煤层瓦斯抽采钻孔、成孔难问题的有效手段。针对空气复合定向钻进需要低压耗、大风量驱... 碎软煤层在我国分布广泛,高瓦斯矿井和煤与瓦斯突出矿井的瓦斯治理问题对我国煤矿安全开采具有重要意义。实践证明,空气复合定向钻进技术是解决碎软煤层瓦斯抽采钻孔、成孔难问题的有效手段。针对空气复合定向钻进需要低压耗、大风量驱动空气螺杆和高效排渣要求,优化设计钻杆间信号传输结构,开发了变截面过流形式的支撑环,设计了大风量有线随钻测量螺旋钻杆,并采用计算流体动力学分析方法,对钻进过程中钻杆内部流场的速度和压力进行数值分析,揭示了钻杆内部的流体运动规律,结果证明:相对于目前采用的有线随钻测量螺旋钻杆,大风量有线随钻测量螺旋钻杆内气体介质传输稳定率提高46%,压力损耗率均减小44%,较好地满足了空气复合定向钻进技术要求,为提高碎软煤层瓦斯抽采钻孔的钻进效率及成孔率提供了技术保障。 展开更多
关键词 瓦斯抽采 空气复合定向钻进 大风量有线随钻测量螺旋钻杆 流场分析
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