Research of in-situ hydraulic test method by using double packer equipment

Double packer equipment for hydraulic test can be used to measure pressure of test zone directly, and it is frequently used to perform many kinds of hydraulic tests and take groundwater sample from borehole. The test method of this equipment mainly includes the test design, implementation, interpretation and synthetic analysis. By adopting the double packer equipment for hydraulic test, the parameter distribution of rock permeability along borehole can be acquired, as well as the connectivity, water conductivity and water bearing capacity of the disclosed structure and the chemical characteristics of the deep groundwater. It is a necessary method for the research and evaluation of the complex hypotonicity terrace site selection under geological conditions. This method is not only suitable for the geological disposal of high level radioactive waste, but also can be used in the site selection of underground facilities such as storage of petroleum and carbon dioxide. Meanwhile, it has a good application prospect in other hydrogeological investigation fields.

德兴市德兴铜矿岩心钻探施工工艺和技术

根据矿区地质情况和目前的钻探技术,主要介绍矿区岩心钻探施工工艺、拟用金刚石绳索取心钻进方法为主,辅以合金钻进和普通金刚石钻进方法,合理选择钻头类型与钻进技术参数,重点介绍矿区钻探施工技术措施及钻孔施工质量保证措施。

一种新型钻孔压水试验压力控制设备设计与应用

为了探究煤矿开采对某拟建水库库区渗漏性的影响,通过现场钻孔压水试验测定岩体的透水性,以评价岩体的渗透特性。考虑到现场所用的供水设备为三缸往复式BW-250型泥浆泵,虽出水流量稳定性好,但其压力不易精确控制。为解决这一难题,组装一套开关阀门与安全阀串联的压力控制设备,以解决供水设备的压力问题,并在管路出口位置加装压力表和电子计量设备——电磁流量计,以准确计量累计流量和瞬时流量,压力表可对整个设备的压力加以验证,以防安全阀损坏或失效。试验结果表明,设备在使用过程中实现压力的平稳调整;岩体的透水性受煤矿采动影响较大,且随着距离的不断降低,透水率迅速升高,平均升高约5.82倍。

岩石钻孔原位测试技术的应用与改进

如何确定岩体工程力学特性是工程设计中的重要问题,也是长期困扰工程界的难题。由于原位测试技术可克服室内试验扰动性及尺寸效应等缺点,逐渐发展成为一种重要的岩体力学参数取值手段。钻孔剪切试验技术近年来被广泛应用于土体现场直剪试验中,但其在岩石工程中的应用较为少见。对所引进的岩石钻孔剪切仪进行工程现场岩体钻孔剪切试验应用尝试,得到有益的试验结果。针对岩石钻孔剪切仪在工程实际应用中所存在的问题及不足,对其进行改进与完善。在此基础上,研制开发新的岩石原位测试设备——钻孔剪切弹模原位测试系统,实现同步获取岩体力学及变形参数,为岩体钻孔高效利用以及岩体工程力学参数的确定提供新的途径。

炮泥制作设备应用的技术经济性分析

文章阐述了炮孔堵塞的理论依据和重要作用 ,介绍了国内外隧道钻爆法施工炮孔堵塞现状 ;通过国内外大量的试验研究数据及施工实例 ,分析了采用炮孔堵塞技术与应用炮泥制作设备的技术经济性 ;

邢台矿区岩巷快速施工工艺与装备

为提高岩巷掘进技术水平,加快施工速度,提高工效,采用了实践-总结-提高的方法,对河北金牛股份公司相应技术的应用与改进做概要介绍和分析。分析结果表明,在中深孔光爆、机械破岩以及机械化作业线等方面,均取得了较好的成绩。中深孔光面爆破技术既便于锚喷支护又减少对围岩的破坏,提高了巷道的稳定性;对不同断面、岩性的巷道采取适合的机械化作业线可大幅提高掘进速度和效率;挖斗装载机和临时矸石仓的使用可提高装矸效率,缩短工作面作业时间和更好地实现掘、支、运工序平行作业。

钻孔瞬变电磁法研究现状综述

与航空、地面瞬变电磁法不同,钻孔瞬变电磁法将接收探头置于钻孔之中,由于距离探测目标更近且远离地表,不仅可以观测到更强的响应信号,还可有效削弱孔外各类电磁信号的干扰,能够满足大埋深、精细化探测需求,尤其是深部盲矿和水害探测。通过回顾各类钻孔瞬变电磁法(回线源地.井、电性源地.井和隧(巷)道钻孔瞬变电磁法)的研究历史,总结各类方法在正演模拟、反演成像、仪器装备和应用案例等方面的研究现状。研究结果表明:回线源地.井瞬变电磁法研究基础丰厚,发展较为全面,已在生产中取得较多成功应用;而电性源地.井和隧(巷)道钻孔瞬变电磁法研究基础薄弱,由于理论方法、探测装备、反演技术等方面的限制,目前尚未得到广泛推广与应用,整体仍处在初步研究阶段,相关技术仍有待进一步提升。未来发展方向可以从以下几个方面入手,如带地形三维反演、快速地形校正方法、伪随机发射、多辐射源发射、套管干扰消除和多参数地球物理方法联合解释等,形成完善的钻孔瞬变电磁法理论和解译方法,为深部矿体探测、煤矿和隧道含水构造探测提供理论依据。

松软突出煤层长钻孔装备及钻进工艺研究

为解决松软突出煤层瓦斯治理过程中,钻孔深度浅、钻进效率低、钻孔事故频发等长期影响煤矿正常生产的难题,从钻机的主要技术参数、负载敏感液压系统、高转速动力头和大行程推进机构等主要方面对高速钻机进行设计研究;并从可反旋转六方扣接头钻杆和高速切削松软煤层钻头2个方面设计长钻孔钻具;通过在具有代表性煤矿井下进行现场试验,对松软突出煤层长钻孔钻进关键工艺技术进行了分析和探讨,最终研制了一套松软突出煤层长钻孔装备与钻进工艺技术,实现了在松软突出煤层钻孔中施工深度不小于300 m的目标。

大直径救援井高效钻井技术及装备现状与展望

大直径救援井能够连通地面与矿井下被困区域,快速构建井上下救援通道,是矿山应急救援的重要途径,但地层复杂性、工艺与装备适应性等诸多局限,限制了救援通道的构建效率。为进一步提升大直径钻孔救援通道构建能力,推动矿山应急救援技术发展,分析了主要复杂地层对大直径井钻井过程的影响,总结了大直径救援井钻井"钻得稳、钻得准、钻得快"的技术特点,系统分析了大直径救援井不同井段优快钻井技术与装备的现状。首先,对比分析了覆盖层桩孔施工工艺,介绍了适用于复杂覆盖层的全套管钻进工艺与装备,研究了基于超声测距的大直径井井底位移计算方法;其次,归纳总结了以精确定向和复合钻进为核心的先导孔钻井技术、以大直径潜孔锤钻进为核心的基岩层段钻井技术,简要阐明了集束式潜孔锤井底软密封式反循环形成机理与配套装备,针对安全、精准透巷技术难题,研发了高精度随钻测量仪器与安全透巷钻井工艺。此外,以救援通道高效构建为目标,阐述了多领域多工艺技术融合应用,模块化和智能化钻探装备开发,区域适应性优快钻井技术研究与应用,大直径救援井钻井信息系统构建与不断完善,是下一阶段大直径救援井钻井技术与装备的发展方向。

大直径钻孔救援提升装备研究进展

大直径钻孔救援是一种高效的矿井应急救援方法,大直径钻孔救援提升装备的作用是将被困人员通过大直径救援井安全可靠地提升至地面,是大直径钻孔救援体系的关键设备之一。随着大直径钻孔救援技术逐渐被行业认可,大直径钻孔救援提升装备也取得了长足发展,形成了固定式和移动式两种提升装备类型及多种技术路线,我国在移动式大直径钻孔救援提升装备领域的研究取得了重要进展。按照功能模块,将大直径钻孔救援提升装备分为救援提升平台、救援提升舱和救援提升信息化系统3部分,总结归纳了救援提升平台承载运输系统型式、提升支持系统结构、卷扬提升系统卷扬滚筒结构、制动系统、钢丝绳抗旋转技术与缺陷在线检测技术、提升舱结构、救援提升过程信息融合技术、救援井结构参数检测与三维模型重构技术领域的研究成果。指出:基于大吨位全地面起重机的大直径钻孔救援提升平台,通过能力强、场地适应能力好、提升方便、稳定,能够更好地适应救援提升过程偶发性、随机性的需求;救援提升舱的柔性可弯曲结构设计,能够显著提升通过能力;大直径救援井、提升舱和救援提升平台的信息融合是提升过程科学操作和决策的基础,救援提升过程数字孪生化是大直径钻孔救援提升装备未来的发展方向。

鹰眼电视测井仪及其应用

文章概括地介绍了美国ＤＨＶ公司生产的鹰眼电视测 井仪的工作原理、系统组成、主要技术指标及用途。并就在实际应用中出现的问题及应用效 果进行了分析探讨，提出了应用范围和使用过程中应注意的问题。该仪器为生产测井提供了 可靠的技术支持与保证，降低了生产成本，提高了生产效率，收到良好的使用效果。

钻孔救援连续缆管储放设备研制

双钻头仿生自平衡连续钻进技术具有无需钻机、钻进速度快和对井壁扰动小等优点,是构建矿山灾害保障救援通道的潜在关键技术之一。该技术中的连续缆管由于内置有电源、信号和排屑等通道,要求在储放过程中不能出现像现有滚筒式绞车储存连续管时存在的互咬、挤压和设置动静导电滑环等情况,故需研制与之匹配的专用连续缆管地面储放设备。依据双钻头自平衡钻进技术的需求和连续管滚筒式绞车储存技术存在的不足,提出了连续缆管套筒式储存和夹持式输送原理,构建了连续缆管套筒式储存和输送模型,并应用有限元分析软件对连续缆管的夹持输送过程进行模拟分析。依据双钻头仿生自平衡钻进系统对连续缆管的性能要求,确定了整机尺寸参数,并对整机的运行参数进行了计算,建立了适用于连续缆管外径为50.8 mm、井眼深度小于1 016.8 m、场地面积小于50 m2钻井工况的钻孔救援连续缆管储放设备三维模型。最后,研发了与本设备匹配的电控系统,并对加工组装好的整机进行了连续缆管夹持输送、储放设备运行、连续缆管储放等机电一体化联调与试验。结果表明:连续缆管储放设备运行平稳,在连续缆管存储和输送过程中,无互咬和锁死现象,没有动静导电滑环,能够满足双钻头仿生自平衡钻进系统的技术需求,为钻孔救援双钻头自平衡连续钻进提供了必要的装备支撑。

基于二氧化碳深孔致裂增透技术的低透煤层瓦斯治理

为解决低透气性煤层瓦斯抽采中存在长深钻孔抽采有效影响范围小、抽采效率低、抽采周期长等问题,在司马煤矿3号煤层1211工作面进行100 m深孔二氧化碳致裂强化增透的试验及应用,以提高煤层透气性,缩短瓦斯抽采周期。在未抽采及已抽采煤层中分别进行了100 m深孔致裂试验,采用示踪气体法,确定了煤层致裂增透钻孔间距为10 m。通过在1211工作面走向300 m范围内的煤层深孔致裂增透应用表明:利用二氧化碳深孔致裂能实现对3号煤层的高效渗透和瓦斯驱替,煤层瓦斯解吸量和瓦斯压力显著降低,在60 d内煤层瓦斯含量平均降低1.8 m^3/t,改善了低透气性高瓦斯煤层难以抽采的现状,显著缩短抽采周期。

煤矿立井预注浆堵水技术

介绍了我国煤矿注浆技术的发展历程,北京研究建井所成立以来在注浆材料、注浆设备和注浆工艺方面的研究成果和应用情况,目前国内先进的工作面快速注浆工艺、黏土-水泥浆注浆技术、冻-注-凿和钻-注平行作业技术、L型钻孔注浆技术、千米深井注浆技术,以及新型的注浆自动搅拌机具、高压泵、高压止浆塞、顶驱钻机等设备;对今后深井凿井技术发展趋势进行了展望。

面向对象的深立井凿井决策支持系统的设计

本文基于面向对象的设计思想,结合决策支持系统相关技术,通过构造面向对象的深立井施工钻眼爆破系统和凿井设备选型计算系统模型,采用面向对象技术的封装、继承和消息处理等特性,将传统的系统框架和选型规则、知识结合封装成为深立井凿井中新的对象知识库,突出规则知识表示的灵活性和框架知识表示的结构性,同时结合语义网络的特点,构建出深立井凿井决策支持系统。系统科学地实现了深立井凿井设备的选型、计算任务书和炮眼布置图的自动生成等功能,从而为深立井施工钻爆系统设计以及凿井设备选型提供新的服务载体。

煤田钻探绳索取芯技术探讨

绳索取心钻进具有钻进效率高、钻孔质量好、工人劳动强度低等优点。简述了绳索取心钻进技术在煤田钻探施工的工艺、钻孔结构及钻进参数的选择、以及采取的相应技术措施。

棘爪机构伸缩式钻孔水力开采装置的设计与试验

钻孔水力采矿由于安全系数高、工程效益和生态环境保护好等优点在国外一直被研究和使用。我国相关的科研院所也正在开展研究。本文在分析研究国外钻孔水力开采装置的基础上,研制了具有自主知识产权的棘爪机构伸缩式钻孔水力开采装置。该装置利用机械式伸缩水枪的方式扩大水力开采矿层的范围,创新性地采用棘爪机构固定水枪的伸出角度,从而提高单孔开采量,降低开采成本。初步野外实验结果表明,该装置结构设计合理、工作可靠性高,可有效进行开采,达到了预期的目标。

2311m顺煤层超长定向钻孔高效钻进技术

针对保德煤矿超长工作面瓦斯区域治理需要,提出采用国产大功率定向钻进技术与装备进行顺煤层超长定向钻孔施工。根据工作面布置情况及钻遇煤层地质特征,优化钻孔设计、优选钻进装备,利用复合定向钻进技术减小孔内摩阻,实现深孔钻进钻压的传递;利用煤层钻孔递进式延伸技术和钻孔轨迹控制技术提高煤层钻遇率,实现深孔精准钻进。结合保德煤矿生产需要施工完成了主孔深度2 311 m、孔径Φ120 mm的顺煤层超长定向钻孔。钻进结果表明:钻进装备稳定可靠,钻进工艺技术先进,钻孔日平均进尺达到200 m以上,孔深2 000 m以上单班进尺达到90 m。研究可为顺煤层超长定向钻孔施工和超长工作面区域瓦斯治理提供重要借鉴。

ZDY4000LD(A)型中深孔定向钻进装备在成庄矿的应用

针对整体布局式定向钻进装备在中小型巷道施工定向钻孔存在的问题,结合此类矿井煤层气抽放钻孔存在钻孔深度较浅和抽采率较低等难题,提出了采用分体布局形式的ZDY4000LD(A)中深孔定向钻进装备进行钻孔轨迹精确可控的瓦斯抽放钻孔施工方式。在晋煤集团成庄煤矿进行了现场试验,2个试验区域共完成6个定向瓦斯抽采钻孔施工,单孔最深孔深450 m,分支总数45个,累计进尺3 639 m,试验总进尺14 280 m。现场试验验证了ZDY4000LD(A)中深孔定向钻进装备性能可靠,能力适中,工艺适应性强,搬迁灵活的特点,对于提高中深孔定向钻进综合施工效率具有显著作用。

本煤层ф650mm大直径钻孔技术与装备

煤矿井下本煤层大直径钻孔具有重要的应用价值,可在保障煤矿安全、高效生产的同时减少井下巷道施工工程量和施工成本,省时、安全、经济效益显著。针对现有煤矿井下大直径钻孔技术与装备存在的问题,形成了一套本煤层大直径钻孔钻进工艺技术、研制了配套钻具、并在施工中进行了2种扩孔施工方案的效果对比。现场试验中完成ф650 mm本煤层大直径钻孔最大钻孔深度75 m,验证了研究成果具有较强的工艺适用性和可靠的技术性能,有助于推动煤矿井下大直径钻孔技术与装备的发展和应用。