带压大涌水裸孔钻孔封堵技术研究

随着煤矿生产发展的需要,井下开采条件由赋存好的煤层转入较复杂地段,在巷道的掘进过程中为快速探明可能存在的地质构造,经常使用裸孔钻孔探测,而由于构造复杂,经常发生裸孔钻孔沟通三灰甚至是奥灰等含水地层而产生大涌水的状况,发生此类情况后,如涌水可控,并为保证工作面后期回采安全,经过技术研究比对采用注浆封堵技术,对该类裸孔钻孔进行全孔带压封闭,确定最终方案及执行措施。在此基础上,对今后同类钻孔的施工、日常监管与应急封堵提供了技术支持。

不同渗透率灰岩裸孔注浆浆液扩散特性

定向钻孔注浆是防治煤层底板水害的重要技术。基于邱集煤矿水文地质特征,利用COMSOL Multiphysics中达西两相流模块建立灰岩岩溶裂隙含水层的钻探裸孔注浆模型,开展顺层分支裸孔注浆浆液扩散的模拟研究,分析不同渗透率灰岩注浆裸孔浆液扩散特性。结果表明:随着时间的推移,浆液扩散呈孔口位置扩散距离远、裸孔末端扩散距离近的特征;渗透率增加3.5×10^(-12)m^(2)时,浆液扩散面积增加300~500 m^(2),注浆孔口的浆液扩散形态差异明显;渗透率为8.5×10^(-12)m^(2)时,浆液在孔口横向扩散距离为45 m;渗透率为1.5×10^(-12)m^(2)时,浆液在孔口横向扩散距离仅为20 m,浆液扩散形态沿裸孔呈细长状。结合工程实践分析表明,在渗透率为1.2×10-12,5.4×10^(-12)m^(2)和8.9×10^(-12)m^(2)附近的徐灰岩溶裂隙区域,获得的浆液实际扩散距离稍小于浆液模拟扩散距离,主要是因为实际岩溶裂隙开度、粗糙度不一等原因所致,验证了模拟研究结果的准确性。研究结果为黄河北煤田类似水害问题的治理和定向钻孔高质量精准注浆技术提供了科学参考。

松原油页岩地层硬质合金裸孔钻进技术

分析了在松原油页岩地层采用硬质合金裸孔钻进技术成本低、效率高的优越性,提出了松原油页岩地层硬质合金裸孔钻进的具体措施,并通过工程实例取得的较好效果验证所选择的钻进方法的合理性和有效性。

康家湾铅锌矿区ZK1122号孔裸孔钻探技术

为确保实现康家湾矿区ZK1122号钻孔的全孔裸孔施工,在普通地层钻进时,使用了低固相泥浆,适当加入润滑剂,以减少摩擦阻力;在水敏性地层钻进时,使用了强抑制剂维护孔壁稳定;在应力异常地层钻进时,使用了加重泥浆;同时根据地层的不同和施工深度的不同,选用了不同的钻具组合,钻至深部地层时,选用了厚壁岩心管、长胎体的阶梯钻头,并增加了扩孔器和扶正器的数量,以保证深部钻探时的施工安全和施工效率。通过采取严格钻探规程和现场管理等一系列措施,完成了复杂地层条件下的深孔裸孔钻探施工任务,为今后在金属矿深部施工,特别是危机矿山"攻深找盲"项目提供了一种比较可行的钻探技术。

超厚砂层裸孔钻进泥浆护壁技术

泥浆护壁技术是一种比较常见的现代工程之中的保护性的施工技术,主要是借助具有混合液性质的施工材料来开展对于处于地下位置的连续墙的保护,借助这种泥浆材料可以有效地防治地下连续墙的出现孔壁坍塌的问题,这种技术主要凭借的是泥浆这种建设材料的优良相纸,不仅可以达到对连续墙的冷却效果,同时还可以充分地将润滑机具的作用充分发挥出来,本文根据对这种泥浆护壁技术的了解,对处于超厚砂层的扩孔钻桩条件下的泥浆护壁技术进行研究。

煤与瓦斯突出矿井立井探揭煤裸孔释放瓦斯技术实践

兴隆煤矿进风排矸立井在探揭3号突出煤层施工中,根据煤层瓦斯特性及实际工程条件,制定有针对性的安全技术措施,区域防突与局部防突相结合,裸孔释放瓦斯。为提高裸孔释放、消突效果,钻孔多沿工作面井帮布置,尽量减少工作面底板钻孔数量;并采用压气扫孔、及时清淤措施,收到了良好的效果。

巨厚砂砾层裸孔钻进施工技术

在江苏沿海地区进行城市地质及水文地质等区域性地质调查,主要的野外工作手段就是全孔取心岩心钻探,但江苏沿海地区沉积层厚度300~500 m不等,最深处800 m之多。在如此之深的巨厚沉积层中钻探取心、且取心率要求之高在江苏乃至全国没有先例。结合某钻孔的施工实例,从钻探设备的选择、施工工艺的确定、泥浆控制技术等方面入手,全面总结了江苏沿海地区巨厚砂砾层全孔取心施工技术,对类似钻探项目的实施具有很好的借鉴作用。

关于一种潜水井裸井slug数学模型的探讨及实证

利用slug试验测量渗透系数在国内外已有了比较成熟的发展,但是专门应用于潜水井裸井的slug数学模型却极少出现在各类文献中。通过注水高度对潜水含水层厚度的影响推导对潜水含水层完整井的slug数学模型,此模型与传统的Bouwer and Rice模型相比考虑了注水后潜水面水位的增加对渗透系数K的影响,并结合室内变水头渗透试验和前期抽水试验来验证在工程实例运用此模型算出的渗透系数的准确性。

许昌武庄铁矿深孔绳索取心钻进技术

许昌武庄铁矿ZK3349孔设计孔深1500 m,覆盖层厚度达400多米,基岩中存在多个破碎带,第四系和第三系地层接触带软硬互层,并含有大量卵石、漂石,钻探施工极易出现缩径、孔壁坍塌、孔斜等问题。针对这些问题,采取了相应的钻探技术措施,顺利终孔。总结了该孔覆盖层裸孔钻进和深孔绳索取心钻进技术。

顺煤层定向长钻孔水力压裂煤层增透技术及试验研究

为了提高顺煤层钻孔瓦斯抽采效果,在分析井下煤层水力压裂技术发展现状及其增透机理的基础上,结合定向长钻孔施工技术与煤层水力压裂增透强化抽采技术,提出了顺煤层定向长钻孔裸孔坐封、水力压裂增透技术工艺。鉴于赵固二矿二1煤层中等偏硬、厚度大、瓦斯含量高等特征,选择该矿井二1煤层进行长钻孔整体压裂试验。结果表明:采用煤层长钻孔孔内封隔器裸孔坐封方式能够满足赵固二矿水力压裂煤层段密封需要;注水压裂过程压力上升平稳,泵压和流量达到设计要求;工具串回收过程无塌孔和卡阻现象,顺层长钻孔孔内封隔器裸孔坐封和压裂工艺达到预期目标;整体水力压裂影响半径最大达到38 m(单侧),压裂钻孔百米钻孔瓦斯抽采量比常规顺层钻孔有了较大提升。

钻孔冲洗液在西部水电深厚覆盖层台地钻探中的应用

西部台地深厚覆盖层钻探,往往因地层成因和结构复杂,易出现漏浆、塌孔、埋钻等事故,钻探难度大。对比,文章以西部某项目台地深厚覆盖层钻探为例,详细介绍了通过选用、调配适宜的钻孔冲洗液的护孔工艺技术,完成了超300m深厚覆盖层裸孔钻进。

前郭县深井子油页岩矿区松散层钻进护壁堵漏技术

针对前郭县深井子油页岩矿区个别钻孔松散层易坍塌、漏失的问题,及时采取措施,配制胶结性和抑制性能更好的以PVA为主的冲洗液体系,起到了很好的防塌护壁效果,同时利用锯末、花生皮等经济实用的惰性材料进行堵漏,降低了孔内事故率、降低了钻进成本、提高了台月效率,取得了较好的经济效益。

花管注浆在全充填采空区治理工程的应用

为规范采空区治理工程设计方案和施工工艺,杜绝因设计方案导致的治理质量隐患,结合《高速公路采空区(空洞)勘察设计与施工治理手册》,通过对各采空区治理工程试验段试验、检测统计分析,提出全充填压力注浆法设计、施工优化改进技术方案——浆液正循环花管注浆法。此法可完全消除冒落带和裂隙带通道堵塞、钻孔主通道封闭现象,彻底解决传统裸孔注浆法经常出现的注浆表观终止假象;可高压直接作用孔底和孔壁,有效突破煤柱边缘孔底通道;可完全解决注浆孔因堵塞、封闭等原因造成的报废事故,节约投资;提高浆液的充填率和结石率,能够安全有效保证治理质量。

水力坐封止浆塞的研制与应用

为解决止浆塞在注浆过程中需要将浆液注入到设计段的岩石裂隙或孔隙内,同时还需要与钻孔井壁形成密封防止钻孔返浆时,存在止浆塞工作不可靠的问题,针对目前我国深井水平裸孔尚无有效止浆机具的状况,研发了水力坐封止浆塞,实现了止浆装备的跨越。重点介绍了该止浆塞的结构组成及工作原理,与目前国内煤矿井筒地面预注浆常用的几种止浆塞进行对比,分析了其使用特点。

大陆科学钻探施工用钻探技术和施工战略

国外实施大陆科学钻探采用的钻探技术有地质岩心钻探技术、石油钻探技术、组合式钻探技术 ,以及前苏联和俄罗斯的具有鲜明特色的科学深钻技术 ,分别介绍了它们各自的技术特点及优缺点 ,并介绍了科学深孔和超深孔的 2种施工战略 ,即超前孔裸眼钻进方法和双孔方案。

敞开式TBM遇不良地质洞段的处理

为保证TBM能够胜利通过不良地质洞段,本文结合工程实际从总体施工方案,钻机工作间扩挖,管棚钻机安装,超前排水与加固施工,扩大洞室回填及TBM掘进,掘进中围岩补强几个方面。较详细地介绍了不良地质洞段的处理措施,并取得了较好的效果,希望能为类似工程提供些许参考。

胶莱盆地白垩纪科学钻探施工技术探讨

结合胶莱盆地白垩纪科学钻探工程钻遇地层的复杂情况,介绍JK1号钻孔使用的钻孔结构、钻具组合、冲洗液选型、钻进技术参数等钻探施工技术措施。针对钻进中遇到的泥岩地层水化分散、钻孔超径和钻头泥包等难点,着重探讨了超前孔裸眼钻进、低固相抑制性冲洗液和钻头选型等解决方案。

新一代层叠封装(PoP)的发展趋势及翘曲控制

便携式移动设备是当今半导体集成电路行业的主要发展动力。其对封装的挑战,除电性能的提高外,还强调了小型化和薄型化。层叠封装(PoP)新的趋势,包括芯片尺寸增大、倒装技术应用、超薄化等,进一步增加了控制封装翘曲的难度。超薄封装的翘曲大小及方向与芯片尺寸、基板和塑封层厚度,以及材料特性密切相关。传统的通用封装方案已不再适用,需要根据芯片设计及应用,对封装设计、材料等因素加以优化,才能满足翘曲控制要求。另外,基板变薄后,来自不同供应商的基板可能出现不同的封装翘曲反应,需要加强对基板设计公差及供应链的管控。

底板预注浆堵漏技术在瓦斯压力测定中的应用

针对郑州矿区煤层底板富水性强、易破碎等特点,提出了一种基于底板预注浆的堵漏防水技术工艺,对煤层底板进行堵漏加固,防止承压水和裂隙水进入测压室,保证测压结果的准确性。该技术工艺包括全程套管二次高压注浆堵漏和裸孔全孔段分级高压注浆堵漏两种,并分别在赵家寨煤矿和振兴二矿进行现场试验。现场试验结果表明裸孔全孔段分级高压注浆堵漏技术工艺和全程套管二次高压注浆堵漏技术工艺都取得了堵漏防水的效果,各具优缺点,建议应用时应根据矿井概况和现场施工条件来选择合适的堵漏防水技术工艺。