分体式自适应分支井主井眼支撑系统研制

分支井主井眼支撑工具是满足分支井窗口支撑与分支井眼钻井的核心工具,包括可回收式斜向器、打捞钩、定向锚定封隔器及定向插头等。针对常用配套工具存在的锚定性能差、地面定向难度大、斜向器可取性差等问题,研发了分体式自适应分支井主井眼支撑系统。该系统以大通径锚定封隔器作为井下定位单元,具备轴向及周向锚定功能,可取式钻井导向器可在井下实现自动找正对接,从而建立牢固的窗口支撑系统,配套打捞钩具备定向打捞功能;该系统也可为后期井眼选择性重入及生产提供大通径机械通道。对主井眼窗口支撑系统关键部件进行了有限元分析,并对支撑系统的锚定、抗扭及自动对接等性能进行了测试。分析及测试结果表明:大通径锚定封隔器双向锚定能力1200 kN,环空封隔能力80 MPa;钩式打捞器可实现导向器的定向锁定。所得结果可为分支井设计及工具选择提供参考。

环空带压先期预防封堵工具研究与应用

针对储气库等气井环空带压问题的先期预防环空封堵工具,采用液压方式完成第一、二胶结面的先期有效密封,后期利用自膨胀材料对微裂缝进行补偿密封,阻止油气上窜,同时利用减震锚定机构,降低管串振动对胶筒封堵效果的影响。通过数值模拟方法对工具关键结构进行模拟分析,封隔能力能达到50 MPa以上,锚定减震机构针对P110套管的最大锚定力小于600 kN,减震效果明显,工具功能及分析结果均得到现场试验有效验证,应用井环空带压预防效果明显,环空带压问题得到改善。

井下油管电驱切割装置设计与应用

针对海上油气田油管切割作业受井斜限制,且割断后不易判断的难题,研制了一种油管电驱切割装置。该装置包括地面控制系统和井下切割仪器串两部分,配备电驱马达和支撑锚定,可在油管内任意位置切割管柱,并通过数值模拟对锚定机构进行了强度校核。室内试验及现场应用结果表明:井下油管电驱切割装置锚定可靠、切削铁屑为碎末,断面整齐;地面控制系统界面数据可视、易于判断是否完全切割。该装置已成功应用于3口井油管切割作业,各项指标及性能良好,切割成功率100%。

APR测试工具在高温及高压差作业条件下的改进与应用

在塔里木油田测试作业中,出现诸如封隔器胶筒高温碳化失封、“O”密封圈气爆破损渗漏、高压差失封等问题,无法安全优质地完成超深超高压高温气井的测试需要。为提升井下测试工具耐温耐压性能,基于塔里木油田“十三五”以来超深高温高压井APR测试实践,总结分析了常规高温高压井测试APR测试工具存在的问题,通过提升密封部件材料的耐温等级、优化密封组合形式、改进封隔器胶筒结构等手段,将APR测试工具的耐温耐压差性能由70 MPa/177℃提升至105 MPa/204℃。经室内高温高压评价实验,封隔器设计等级、耐温耐压等关键指标满足设计要求。现场DB×井使用改进型193.675 mm CHAMP-Ⅳ封隔器、MJ×井使用改进型127 mm RTTS封隔器,作业期间井下工具工作正常,测试均取得成功,起出检查测试工具完好。改进的APR测试工具为超深高温高压井高质量勘探开发打下了坚实的基础。

基于Excel的水电站高边坡预应力锚索支护施工进度管理工具研究与应用

水电站高边坡预应力锚索通常设计工程量大,布置面多,进度管理难度及工作量较大,而深层支护施工进度往往是制约电站总体施工进度的关键因素。基于Excel软件,以大渡河流域某水电站溢洪道高边坡为例,针对无粘结预应力锚索支护施工进度管理研究形成了一套成体系的工具,以期为相似工程施工进度管理提供借鉴。

基于弹性相互作用的大型数控机床地脚螺栓预紧顺序规划

针对大型数控机床的床身安装精度调整及其保持问题,分析了地脚螺栓组件间的弹性相互作用机制,建立了地脚螺栓预紧力流传递模型,提出了基于最小安装变形误差和均匀残余预紧力的地脚螺栓预紧规划方法,并利用有限元法实现了地脚螺栓的预紧模拟。以典型数控机床床身安装为例,量化分析了预紧顺序对导轨安装面几何精度、残余预紧力的影响。结果表明,该方法能够实现数控机床地脚螺栓预紧顺序的合理规划。

储能式可强制解卡油管锚定工具

针对大斜度定向井采用常规油管锚定工具存在锚定易松动、不易解卡等问题,研制了储能式可强制解卡油管锚定工具。该工具设计了弹性储能锁紧机构和强制解卡机构,能有效地解决锚定工具锚定松动以及大斜度井中锚定工具不易解卡的问题。40多井次现场应用表明,储能式可强制解卡油管锚定工具具有施工工艺简单、操作方便等特点,施工1次成功率100%,且锚定后不易松动,易于解卡,是一种适用于大斜度定向井理想的油管锚定工具。

箱梁腹板竖向预应力设置新方法研究

从箱梁腹板斜裂缝对竖向预应力的敏感性分析出发,阐明竖向预应力有效削减腹板主拉应力的力学机理,探讨现阶段国内外竖向预应力设置方法及其优缺点,提出用碳纤维力筋CFRP取代传统的精轧螺纹钢建立有效预应力的新方法,尝试设计其专用锚具及施工工艺。

预应力锚索孔内扩孔工艺的研究

预应力锚索技术是进行滑坡治理、边坡锚固等地质灾害治理中的常用技术,传统锚索内锚头自由地搁置在内锚固段孔内,在无预应力状态下进行内锚固段注浆;而自承载式预应力锚索在有预应力的状态下注浆,有利于充分发挥浆体材料及岩体的力学性能。对于中硬以下碎裂岩层,采取在锚固段进行扩孔,在扩孔段安装自承载式锚索承载体,承载体扩体后,利用孔壁的摩擦力和扩孔段端部的承载力进行初张拉锁定。因此,研究了一种适用于中硬以下岩层(抗压强度<30 MPa)且适合使用空气潜孔锤钻进工艺的扩孔钻具和钻孔工艺,通过进行扩孔钻进室内试验,结果表明,该扩孔钻具和工艺能够实现在锚固段进行分段扩孔。

高陡边坡堆积体锚固钻孔配套机具研究

岩土工程中的高陡边坡堆积体的锚固工程中经常遇到的由于边坡高陡、钻机架设搬迁困难、底层破碎成孔困难等,有针对性地选用了相应的锚固钻机,并对钻机进行了改进,以使其更加符合高陡边坡堆积体锚索施工的要求;同时研制加工了符合该类地质情况的偏心跟管钻具。以期能够解决高陡边坡堆积体锚固成孔困难、效率低、造价高的难题。

MRA-1型锚杆扩底机具的结构特点及使用情况

分析了目前国内常见锚杆扩底钻具的结构特点及适用条件,在此基础上,介绍了MRA-1型锚杆扩底钻具的结构、适用条件及使用情况。

锚索夹片锯削加工专用工装设计

锚索夹片是锚索的关键零件,其加工精度直接影响锚索的工作性能。为了在普通带式锯床上完成夹片的锯削加工,设计了专用高效工装,保证了加工质量,提高了加工效率,满足大批量生产的要求。

高地应力软弱破碎围岩下长锚孔适配钻孔机具研究

选择适配钻孔机具以实现长锚孔的高效稳定成孔,是长锚杆(索)支护技术在高地应力软弱破碎围岩隧道中进一步推广应用的关键前提。以渭武高速木寨岭公路隧道为工程依托,开展了高应力软弱破碎围岩适宜钻机现场选型及钻头适配性研究。研究结果表明:(1)钻机钻进效率方面,YT28钻的钻进效率明显优于YG80钻,高地应力软弱破碎围岩隧道中提高钻机冲击频率可有效改善钻孔效率,应选择冲击频率作为钻机控制性指标;(2)钻头钻进效率方面,“一”字型钻头要优于“十”字型钻头,钻进5,10 m孔深时的施工耗时分别要少8,7 min,但存在着卡钻现象频发的缺陷;(3)钻头使用寿命方面,“十”字型钻头的平均有效钻进长度为35 m,显著优于“一”字型钻头的20 m;(4)钻头成孔效果方面(要求预紧力>300 kN),“十”字型钻头打设深5,10 m钻孔的锚固成功率分别为98%,95%,显著优于“一”字型钻头的89%,75%。研究成果可为高地应力软弱破碎围岩隧道长锚孔钻孔作业提供指导与借鉴。

提高龙门镗铣床横梁导轨直线度的方法研究

横梁导轨是龙门镗铣床重要的支撑部件,其直线度精度直接影响工件的加工精度。针对龙门镗铣床长时间运行后横梁导轨直线度精度降低的问题,依托有限元技术,从横梁结构和现场装配工艺两个角度提出解决方案。从横梁结构上改进来提高抗弯刚度,从工艺上调整立柱的地脚螺栓处垫铁。通过横梁导轨变形量试验,结构和工艺都改进后的横梁导轨直线度提高超过50%,说明改进方法对提高横梁导轨直线度有明显作用。

锚板二次加工自动定位及控制系统设计

设计了一种锚板二次加工自动定位及控制系统。该系统以数控机床为机械平台,运用机器视觉的方法对锚板圆孔位置进行自动测量,运用容栅传感器对锚板高度进行测量,并基于LabVIEW设计控制系统软件,实现测量数据的采集和处理,同时辅助数控系统对整个自动化加工过程进行控制。实验结果表明:该系统不仅测量精度达到了0.06 mm的要求,而且提高了加工效率,消除了人为因素造成的加工误差,达到了现场加工的要求。

护士职业发展测评工具研究进展

对护士职业发展相关测评工具的发展过程、基本特征、信效度、适用人群、测评方式及评分类型进行综述,分析国内外护士职业发展测评工具的优缺点,旨在为选择合适的测评工具及研制更科学的测评工具提供参考。

土层扩大头锚杆扩孔钻具的研制

通过分析土层扩大头锚杆施工方法,设计了适合机械扩孔的施工钻具,应用表明,该钻具可解决土层扩大头锚杆施工难题,降低成本,提高工效。

回采工作面两端头退锚技术改造

通过对回采工作面两端头退锚时所使用的退锚工具改进,规范人员退锚操作,加强支架管理等手段,加快了退锚速度,提高了工作面循环进度,消除了两端头顶板管理的安全生产隐患。

煤矿巷道底板锚固钻孔钻具的研制与应用

针对煤矿巷道底鼓治理中底板锚固钻孔施工困难、成孔率低导致底鼓治理效果不佳等技术难题,以贵州湾田煤矿巷道严重底鼓为研究对象,运用高压强力正循环排渣钻进原理研制出一套小孔径高压强力正循环钻具,详细介绍了该钻具的工作原理、钻具设计和钻进工艺。现场实际应用结果表明,该套钻具能够大大提高钻孔的成孔速度和成孔质量,有效地保障了锚固后底板的稳定性。

金刚石绳索切割技术在某地下既有锚索拆除中的应用

深圳市城市轨道交通在施工地铁站主体围护结构地下连续墙工程中,采用抓斗及泥浆护壁进行施工时,需将原有地下5m和15m深处锚索拆除。通过方案比选,确定选用采用金刚石绳索切割技术。工程应用结果表明:该技术具有高效、安全、环保、快速等优点,并且能够确保对地下连续墙槽壁不产生任何损伤,具有良好的社会与经济效益。