非开挖技术中定向钻进效果与弯曲问题分析

非开挖中的导(定)向技术已成为非开挖技术中不可缺少的重要组成部分。由于一般导向设备具有体积庞大的特点,对于窄小拥挤的巷道明显不适应,因此传统定向钻进中的简单孔口定向方法显得尤为重要,而且这种方法不论从设备还是技术人力资源上我国都有较好的基础。但在非开挖中如何运用简单孔口定向方法要求设计及施钻人员必须对钻孔的弯曲特点有较深入的了解,并要求要一定的施工经验。作者对定向钻进中的一般规律进行了总结;在实践中运用这些规律取得了较好的效果。

组合切削具产生的预破碎区对钻进效果的影响

从组合切削具将在岩石中产生预破碎区的论点出发,通过实验定量研究了预破碎区深度与掏槽刃切入深度的关系,得出了预破碎区有利于降低岩石强度及岩石破碎能耗的结论,并用生产试验结果进行了验证。提出了孕镶金刚石钻头钻进Ⅶ～Ⅷ级硬岩时仍存在预破碎区和切削、微切削破岩方式,以及预破碎区并非越大越好的学术观点。

关于提高金刚石钻进效果的试验研究

为了提高金刚石钻进的效果 ,根据试验研究结果建议从金刚石镀膜、胎体添加稀土元素 2个方面来提高金刚石钻头的工作能力 ,采用以每转进尺为基础的恒钻速钻进方法 。

科学钻探预先导孔工程中钻头水力参数的变化对钻进效果的影响

本文通过分析,认为金刚石钻头水力参数的设计对钻进效果具有重要影响,对不同的钻进条件和地层条件,若设计的水力参数与之相适应,则既能使钻头取得较高且稳定的时效,又有利于其寿命的提高;反之,则会出现钻头抛光、“打滑”的现象。

三牙轮钻头的改造及其在粘土层钻进效果

近几年，在水文水井钻探工作中，多采用三牙轮钻头钻进、一径到底的施工技术方法，但牙轮钻头损坏后就成废铁，造成很大浪费。根据这一情况，我院对三牙轮钻头结构进行分析研究，将旧牙轮钻头改造加工成三翼硬质合金刮刀钻头，再次使用，变废为宝，取得了明显的使用效果和...

冲击回转钻进的碎岩特点和效果

前言一九八○年以来,液动冲击回转钻进在我国发展迅速,有500多个机台使用,至一九八五年止钻进总进尺达45万米,直接经济效益达500多万元。近年来,在我国又发展了绳索取心冲击回转钻进,把绳索取心钻进和冲击回转钻进的优点综合起来,成为当今一种先进的钻进方法。它即能提高纯钻时间,又能提高碎岩效率、回次进尺和予防孔斜。为了正确使用该先进方法,以获得显著的经济效益,本文着重介绍冲击回转钻进的碎岩特点。

顺煤层超长孔定向钻进关键装备及应用效果分析

针对超长工作面瓦斯区域超前治理需要,分析了施工顺煤层超长定向钻孔对关键钻进装备的技术要求,总结对比了国内外几款典型的顺煤层超长孔定向钻进关键装备性能特点。结合保德煤矿超长工作面生产需要,优选钻进装备在保德煤矿二盘区开展了工程实践,完成了3个孔径120mm、孔深2000m以上的顺煤层超长定向钻孔,其中最大孔深达到2570m,创造了煤矿井下顺煤层定向钻孔深度的新纪录。结合钻进工艺参数及测量数据,分析了关键装备的应用效果和局限性,对进一步提高顺煤层超长定向钻孔装备能力进行了展望。

新型耐磨损ONYX切削具制作的PDC钻头

PDC钻头在石油天然气钻井和地质勘探钻进中得到了广泛的应用,取得了很好的技术经济效果。但是,钻进中产生的PDC切削具非正常磨损,影响了这种先进方法的机械钻速和钻头进尺的提高。俄罗斯史密斯钻头(Smith Bits)公司研发了一种钻进过程中可以沿着自身轴线回转的ONYX切削具,抑制了PDC切削具的非正常磨损,具有创新性和实用价值。НecкopoMныx B.B.教授等对镶有ONYX切削具的钻头的结构和性能参数进行了分析研究。试验表明,这种ONYX切削具的耐磨性比常规固定式PDC切削具的耐磨性好,钻头钻进效果也比较好,俄罗斯正在积极推广使用,建议中国有关专家和部门对此进行研究和试验。

沿煤层定向钻进的试验研究

用相似材料模型试验研究了沿煤层定向钻进；介绍了相似材料模型的制作方法，研制了试验装备；得出了众多因素对沿煤层定向钻进效果的影响。

各向异性岩石钻进用钻头和孔底装置的分析研究与探讨

钻探工程中会遇到各种岩石。按物理力学性质来说,岩石可分为均质(各向同性)和非均质(各向异性)的。多数情况下,在深孔钻进时,受地质条件的影响,岩石多是各向异性的。各向异性岩石的特点之一是,不同受力方向上的强度不同,因此钻孔容易弯曲,直接影响钻探效率和质量。俄罗斯科研人员对各向异性岩石中钻进时使用的钻头(如设计出了扇形块可移动钻头、定位导向钻头、椭圆形导向钻头、球状胎体铰接式钻头、水口宽度不同的钻头等)和孔底装置(如KCM孔底装置)进行了大量研究,取得了较好的效果,减少了钻孔弯曲,提高了钻进效率,值得我们参考。

冻土钻进的实验室试验研究——冻土钻探专题之二

介绍了冻土钻进实验室试验条件 ,讨论了室内钻进冻土样品时岩心采取率、钻进效果、岩心原始结构、孔壁解冻与钻进条件的关系 。

定向钻进技术与装备在顶板大直径长钻孔中的应用

针对目前综采工作面顶板钻孔成孔深度浅、钻进效率低、有效孔段少等问题,提出了采用ZDY6000LD(B)履带钻机、YHD2-1000(A)高精随钻测量系统等定向钻进装备进行顶板走向大直径定向长钻孔的成孔技术,以提高顶板长钻孔成孔精度、孔深及孔径,改善采空区瓦斯抽采效果。在某矿井进行了现场试验,完成4个顶板大直径定向长钻孔,单孔最深孔深633 m,钻孔孔径达φ133 mm,试验总进尺2439 m,平均孔深609 m,有效抽采孔段保持在528~573 m,占总孔深的89%~92%,对于提高钻孔抽采利用率具有显著效果。

区域瓦斯超前治理大功率定向钻进装备与技术

针对当前超长走向工作面区域瓦斯超前防治需求,以及常规定向钻孔孔深浅、效率低、覆盖面积不足的问题,提出采用先进的国产大功率定向钻进装备及技术进行区域瓦斯治理定向长钻孔施工。形成基于ZDY12000LD定向钻机、BLY390/12泵车、随钻测量系统及复合定向钻进工艺的完整配套装备及技术。通过现场试验表明,完成6个定向长钻孔主孔及7个主分支孔,最大孔深达1 521 m,孔径达到φ120 mm,平均成孔周期8.85 d,平均进尺211.6 m/d,相较于常规定向装备钻进速度增加30%以上,显著提高顺层定向长钻孔钻进效率,对加强煤矿区域瓦斯超前治理具有重要意义。

绳索取心钻进在新疆煤田地质勘探中的应用

在昌吉硫磺沟煤田钻探施工中,为对比绳索取心和普通取心钻进效果,选用XY-5型钻机及BW-250/40型泥浆泵进行施工。在使用<75mm绳索取心金刚石钻具钻进时,转速控制在550r/min左右,配合泵量50L/min,将时效控制在4～6m/h,钻压一般在6.0kN左右;使用<59系列钻具钻进时,转速适当提高,钻压和泵量适当降低。实践证明:使用绳索取心钻进,较之普通取心钻进,提钻间隔加大至80～115m,取心时间缩短为10min左右;孔身直,钻具抖动小;成本低。

定向钻进技术与装备在穿层定向长钻孔中的应用

针对硫磺沟煤矿工作面常规施工单孔深度不足、有效孔段短、钻进施工效率低、钻孔孔径小等诸多问题,提出采用窄体式ZDY4000LD(C)型履带钻机、第二代随钻测量系统(YHD2-1000(A)型)等附属定向设备进行穿层定向长钻孔成孔技术,以提高钻孔成孔精度、钻孔深度,增大钻孔孔径等参数,减小煤层因受采动影响,导致工作面瓦斯涌出量增大的问题。现场试验施工了4个大直径穿层定向长钻孔,孔深300 m以上钻孔成孔率达到100%,孔深最深399 m,最大钻孔孔径193 mm,钻进总进尺1581 m,平均孔深395.25 m,钻孔抽采效率显著增加。其中3号钻孔最大抽采混合流量8.3 m3/min,最大抽采纯量1.6 m3/min,瓦斯抽采浓度51%,瓦斯抽采效果显著。

空气潜孔锤钻进在蒙古国图-敖锌矿东部水源地勘探中的应用

在蒙古国图 -敖锌矿东部水源地勘探中 ,采用空气潜孔锤钻进方法 。

人造金刚石聚晶地质岩心钻头钻岩效果

70年代初，我国开始研究人造金刚石聚晶，同时探索其在岩心钻探中应用，并获得成功。聚晶地质钻头已形成系列、聚晶切削具形状增多，磨削比高达1：10万。聚晶钻头在钻进软至中硬岩石，钻进效果显著，钻头寿命最高达684.17米，绳索取心钻头提钻间隔高达57.81米／次。可替代硬质合金钻头，提高钻探经济效益。

地质勘探用金刚石钻头减振能力的分析研究

地质钻探中,钻头在轴载和扭矩作用下产生振动,钻头中产生正应力、剪切应力和位移,对钻进产生负面影响。如果形成共振,则对钻具和钻进过程产生破坏性影响。使用减振能力强的钻头胎体材料是减小钻头振动的有效方法之一。俄罗斯图拉地质勘探科学研究所对不同材料的减振能力进行了研究,认为线性尺寸为0.4 mm的BK6_M材料的减振能力比试验的其他材料好。使用粉料颗粒线性尺寸比为1.15~1.25,颗粒面积比为40∶1~48∶1的WC粉料和大颗粒莱立特硬合金粉料制成的钻头,在乌拉尔地区ГП-УС-30地质勘探队进行了生产试验,取得了很好的技术经济效果,钻头寿命提高了50%,金刚石单位消耗量降低了80%~90%。

康杖子矿区复杂地层“绳钻”技术与成果

本文介绍康杖子矿区复杂地层类型和分析钻进中孔内变故的原因的基础上,所制定的"绳钻"应对复杂地层钻进的技术措施,以及施工两年来所取得的成果。