特深孔地质岩心钻探钻孔口径及管柱规格研究

针对5000 m地质岩心钻探基础准则与依据缺失,油气钻井与岩心钻探工艺及装备差异大等问题,本文梳理分析了国内外深部地质岩心钻探口径系列及管柱规格,厘定了基本外界条件及相互关联要求,开展了特深孔岩心钻探环空水力学计算与绳索取心钻杆的等强度设计,初步构建了以绳索取心钻进工艺为主体的5000 m特深孔钻探口径系列与钻(套)管柱规格。

基于地面大口径钻孔抽排的老空水害防治技术

为了安全高效治理矿井老空水害,在井下不具备疏放老空水的条件下,采用了地面大口径钻孔和接力抽排水的方案对老空水害进行治理。选取位于老空积水区最低点的水仓作为地面钻孔的终孔位置,施工三级变径的大口径钻孔。下设的一级套管对钻孔在松散层中进行了固井,二级套管对老空区及采动破坏范围上覆含水层进行了隔离,采用无线随钻测斜和定向钻进技术,保障了大口径钻孔的准确透巷。钻孔中下设潜水泵将老空水抽至地面,然后采用管道增压泵将老空水接力排至矿井水处理厂,实现了老空水抽排过程中不落地。通过对抽排水量和老空水位的观测,验证了基于地面大口径钻孔和接力抽排老空水的效果。结果表明:采用地面大口径钻孔和井下潜水泵联合地面增压泵接力抽排关闭矿井老空水效果较好,具有安全性和可靠性高、排水和水处理费用低等特点。

矿山大口径钻孔钻探施工技术及工艺研究

本研究聚焦于矿山大口径钻孔钻探施工技术及工艺的深入探讨。矿山领域的大口径钻孔钻探工程常常涉及到复杂的地下环境和高度的工程挑战,为了提高施工效率、保障施工质量以及确保井下设备的可靠性,我们对套管连接、下管工艺和固井工艺进行了全面研究与优化。

小口径钻孔灌注桩桩身内力随锚固长度变化的规律

为探究倾斜式小口径钻孔灌注桩桩身锚固长度对桩身位移及内力的影响,以贵州正习公路边坡滑坡抢险治理工程为背景,结合经验法计算获得了灌注桩理论锚固长度,并通过FLAC3D数值模拟了不同锚固长度条件下,倾斜式小口径钻孔灌注桩桩身位移及内力分布变化,研究结果表明:(1)小口径钻孔灌注桩锚固长度<2 m时,不同位置的桩受力不均衡,除靠近滑坡推力的后排桩承受剪力外,其余桩几乎不承受剪力;(2)小口径钻孔灌注群桩锚固深度在6~8 m时,各排桩间桩身应力分布较均衡,超过8 m后,应力峰值反而增大,且应力分布更为集中;(3)小口径钻孔灌注桩桩身锚固深度宜控制在8 m左右,桩身内力分布最为均衡,在保证支护性能的条件下,此时经济效应最高。

煤矿井下大口径长距离贯通钻孔成孔关键技术

煤矿井下大口径长距离贯通钻孔可作为输送通道以替代矿井传统井工巷道,相比常规井下大口径钻孔,区别及难点主要在于“点对点”精准贯通、大口径长距离分级高效扩孔,以及全孔段套管敷设并注浆固管。介绍了煤矿井下大口径长距离贯通钻孔成孔关键技术,从RMRS绕障对接技术、分级扩孔技术、排渣工艺技术、全孔段套管敷设技术及注浆固管技术等5个方面深入研究,实现了大口径长距离贯通钻孔高效成孔。在钻孔设计方位轨道多个关键点处钻取的引导直孔内,采用RMRS技术进行超前引导,以实现定向绕障及“点对点”精准贯通;合理优化扩孔级序,采用回拉扩孔工艺以提高扩孔钻进效率;利用“孔内循环+机械辅助”联合排渣工艺提升扩孔钻进排渣效率;选配适用滚珠扶正器,采用“前拉+后推”组合方式实现长距离全孔段套管敷设;采用“环空带压注浆法”进行注浆固管以保障固管质量。基于上述关键技术,构建了大柳塔井与活鸡兔井之间的大口径长距离输水管道,总长度1932 m,钻孔终孔孔径330 mm,全孔段敷设输水套管尺寸?219 mm×8.94 mm;先导孔成功从2座桥墩之间斜向安全穿过,实际贯通点B_s与设计贯通点B之间水平投影位移偏差0.4 m、垂直剖面位移偏差0.25 m,空间位移偏差0.47 m,基本实现“点对点”连通;注浆固管声幅测井合格率95%,管路实际输水能力达150 m^(3)/h。

大口径地面钻孔救援技术与装备发展

大口径地面钻孔救援技术多次在矿难救援中得到成功应用。但由于地层的复杂性、装备及工艺适配性不足等各方面的限制,影响了地面钻孔救援的施工效率。本文以矿难大口径地面钻孔救援装备和大口径钻孔快速钻进技术为主线,分析了目前地面钻孔救援技术存在的主要问题,并针对性地提出了应对措施,包括研发双动力头钻机、跟管钻进技术、高效套管焊接技术、潜孔锤钻进技术以及反循环钻进技术等,以期为今后矿难大口径地面钻孔救援施工技术及装备研发提供建议与技术基础,进一步提升钻孔救援的施工效率,加速构建科学的矿难救援体系。

大口径深井循环通孔技术研究

针对邢东矿大口径矸石投料孔堵塞后通孔施工过程中存在钻进排渣难、碎岩效率低的问题,本文研究了大口径循环钻进技术,分析了建立泥浆循环的基本条件,基于孔内矸石存在状态的不均一性,利用螺杆做为动力配备自行研制的新型旋翼钻头进行钻进。通过实践证明,该方法可建立维持循环通道,排渣效果好,钻进效率高,可推广应用于煤矿大口径钻孔堵塞后通孔施工及大口径钻孔快速钻进。

北徐楼煤矿超大口径投料孔施工技术

煤矿企业开采过程中地面倾倒大量煤矸石,通过从地面煤矸石仓附近施工一口到达井下巷道的超大口径钻孔,将生产的煤矸石固体废弃物输送至井下采空区,不仅可以解决地面倾倒煤矸石对环境的污染,同时可以有效控制地表移动变形,实现煤矿的绿色可持续发展。在山东滕北矿区北徐楼煤矿超大口径投料孔的施工实践中,采用预先施工小孔径先导孔,一开5级扩孔,二开4级扩孔,配合使用泥浆正循环、牙轮钻头气举反循环等工艺进行钻进,钻成一口煤矿超大口径投料孔,探索出对于超大口径投料孔钻孔的施工技术,其成熟的施工方案对于超大口径钻孔工程具有一定的指导意义。

大口径钻孔在西藏地区水电工程土料勘察中的应用研究

本文结合西藏地区某水电站土料勘察,对大口径钻孔在西藏地区特殊自然地理环境下土料勘察中的应用进行了分析研究,并就大口径钻孔勘探和常规勘探在西藏地区土料勘探中的应用进行了对比分析,总结了大口径钻孔在西藏地区土料勘察中的优势、不足及实用条件,为类似工程土料勘探提供了经验和借鉴。

气举反循环清孔在大口径钻孔灌注桩的应用

结合上海地区磁悬浮快速列车主线工程、轨道交通三号线桩基施工,从设备、机具、工艺等方面介绍气举反循环清孔技术,总结应用效果和注意事项。

光学成像技术在某工程大口径钻孔中的应用

相对小口径钻孔,对大口径钻孔进行全孔壁光学成像存在困难.为了对大口径钻孔进行全孔壁光学成像,分别设计了干孔和水下两种方案.干孔方案采用数码相机对孔壁进行分幅采集,水下方案采用全景成像系统全孔壁一次成像.分别从方案设计、仪器设备设计及实现等方面阐述了将光学成像技术拓展应用到大口径钻孔中,最终实现了对全孔壁的光学成像.成像效果清晰,满足工程要求,为工程勘察提供了技术支持.

大口径特殊工程钻孔套管事故原因及对策

大口径特殊工程钻孔近几年在煤矿安全生产中应用越来越广泛,而大口径特殊工程钻孔在施工中套管挤毁事故时有发生,就事故发生原因进行了分析和研究,并根据套管事故案例的共性问题提出了相应的技术措施。

超深、超重井管大口径特殊钻孔施工工艺研究与应用

以邢东矿投料孔施工为例,介绍了大口径地面投料孔施工下管和固管过程及安全防范措施。在施工过程中,根据钻塔的承载力、钻机的提升能力实际状况,采用2台350 t吊车+钢丝绳起吊、吊卡夹持、单向逆止阀减轻套管重量等施工方法进行下管。该方法为煤矿地面直排井、矸石投料、电缆井等特殊大口径钻孔施工下管提供了一种可实施性、经济性的施工工艺。

小口径钻孔组合桩的理论研究与应用前景

论文按照地质工程观点 ,简要阐述了小口径钻孔组合桩的功能优势。指出了对其进行研究应遵循的基本观点。并通过工程实例说明了其设计原则 。

煤矿大口径钻孔施工工艺研究与实践

论述了郑煤集团大口径瓦斯排放孔(排水孔)施工方法及成井工艺。提出了采用上中下安装扶正器、满眼钻具防斜、三牙轮钻进新工艺,采用管底逆止阀浮力塞解决下管及注浆固井中的难题。

小口径钻孔灌注桩在煤塔地基加固中的应用

景市焦化煤气厂煤塔地基加固钻孔灌注桩施工中,采用百米钻机解决了施工场地小问题;采用金钢石和牙轮钻头施工工艺解决了钢筋砼钻进及入岩深难题。

大口径钻孔下管固管工艺探讨

大口径钻孔的工作管下放和固管工艺直接关系到钻孔的成败。以山西某煤矿瓦斯抽采孔为例,详细阐述了大口径钻孔下工作管和固管的过程,以及保证工程质量和施工安全所采取的防范措施。在施工过程中,钻机根据钻塔的承载力、钻机的提升力实际状况,采用串杠法提吊、水泥浮力塞减轻套管质量、井口密封固管的等施工方法,成功的完成了我国煤炭行业迄今为止下工作管质量、直径最大的大口径钻孔工程,工程质量优良,与采用巨型吊车焊箍直接提吊、井口密封固管的施工方法比较,具有经济效益好,施工场地不受限制等优势。为煤矿瓦斯排放、降温、排水等大口径钻孔工程中的施工提供了一种可靠、经济的施工工艺。

赵官煤矿大口径钻孔卸压增透技术研究及应用

针对赵官煤矿低透气性煤层瓦斯抽采困难的问题,综合考虑瓦斯抽采效果和工艺技术要求,在瓦斯抽采效果可行性分析的基础上,采用本煤层大口径钻孔卸压增透技术,并根据复杂的地质条件和工程技术条件,在工程实践中设计运用钻孔扶正器和水气分离等设备。现场应用效果表明:大口径钻孔能够在瓦斯抽采过程中起到良好的卸压增透效果,相比于小口径钻孔瓦斯流量提高了15%,平均抽采浓度提高了50%,抽采总量提高了34%,实现了高浓度、大流量的瓦斯抽采,取得了一定的经济和安全效益。

采用偏心割刀处理小口径钻孔掉钻事故实践

偏心割刀切割钻杆、钻具,多应用在大口径工程施工钻中,在地质钻探施工中,偏心割刀可以用来切割套管、岩心管。在贵州省普安县青山镇泥堡二矿的钻探施工中,使用偏心割刀从钻杆的外面将钻杆切割掉,成功处理了一次复杂的钻孔事故。介绍了采用偏心割刀处理钻孔事故的技术措施及注意事项。