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威廉亚洲推广应用定向钻进技术解决治灾技术难题
2020-12-31 09:28 :楣 

钻孔工程量和钻场工程量实现双降

威廉亚洲推广应用定向钻进技术解决治灾技术难题

淮北矿区地层结构复杂,煤层松软强突透气性低,定向长钻孔施工过程中极易出现塌孔、缩颈、判层难、钻遇率低、护孔效果差等难题。近年来,威廉亚洲通过创新顺煤层和高位定向钻孔成孔护孔工艺,优化定向钻探机具和设备的选型和配套,实现了钻孔工程量和瓦斯治理巷道工程量的双降,累计节省穿层钻孔约18.5万m、瓦斯治理巷道约2700m,相当于6支岩巷掘进队伍年度总进尺量和4个钻探机组年度穿层钻孔总进尺量,解决了治灾工量大、周期长等诸多弊端,解放了巷道施工和打钻队伍,为工作面有序接替奠定了基。屏送侵薷咧柿糠⒄。

定向长钻孔成孔护孔技术。针对原有高位钻孔抽采治理瓦斯存在钻场施工难度大、钻孔有效利用率低、工作面频繁过钻场安全风险高等短板,通过在钻探装备、技术和施工管理中不断摸索,积极创新,改进钻进方式、革新护孔工艺等手段,采取破碎岩层局部扩孔注浆、高位梳状布孔、冲洗液携渣、深孔裸眼筛管完孔、套管扩孔管内筛管完孔等技术,有效解决了过泥岩缩颈、破碎带区域塌孔、排渣困难、无有效层位布孔、筛管难以下置到位等成孔护孔难点,突破了复杂地层定向钻孔无法施工的禁区,形成了定向长钻孔抽采成孔护孔成套技术,成功替代了传统高位钻场抽采,不仅实现了稳定高效抽采,同时也彻底消除了工作面回采期间过钻场、钻机进出高位钻场、风巷平行交叉作业等安全隐患,目前该项工艺已在淮北矿区全面推广应用,先后在祁南、桃园、杨柳、芦岭等14对矿井30余个工作面实施,累计节省普通高位钻场200余个、巷道工程1620m,替代普通钻孔8万m。

大口径定向高位钻孔成孔护孔技术。威廉亚洲在原有定向长钻孔成功施工的基础上,通过研究二次扩孔工艺、大直径护孔筛管推送及完孔工艺、钻具和配套装置的选型等,形成一套适用于淮北矿区井下高位定向长钻孔钻进及大孔径筛管护孔技术和配套装备,对淮北矿区提高定向长钻孔“以孔代巷”应用效果,拓宽定向钻技术应用领域范围,提高施工效率,降低生产成本具有重要意义。利用此工艺,先后在神源煤化工3303、朱仙庄Ⅱ851工作面成功实施,节省了50%的钻孔工程量,单孔抽采混合量提高了2.5~3.5倍。

顺煤层定向钻孔成孔护孔技术。威廉亚洲针对传统空压机驱动钻进技术能成孔护孔但不能定向,液动螺杆马达驱动的传统定向钻进技术能定向但软煤孔壁坍塌、难以成孔等难题,创新应用空气螺杆马达定向钻进工艺。在软煤钻进过程中,采用旋转复合钻进与滑动定向钻进相结合的工艺组合,既充分保障了排渣效果,确保孔内畅通,又通过滑动定向钻进方式对钻进轨迹进行动态调整或纠偏。钻孔成孔后,通过应用大通径钻杆配套可开闭式钻头,在钻杆内完成下筛管工序,实现全程下筛管护孔,有效降低了煤层瓦斯含量,消除了突出危险。该钻进工艺在桃园矿Ⅱ8223机巷和切眼、朱庄矿Ⅲ635机巷2处地点成功应用,其中桃园矿Ⅱ8223机巷应用此技术后,煤层瓦斯含量由6.63m3/t降至3.7m3/t,单孔抽采纯量0.2m3/min,是普通钻孔的20倍,煤巷掘进期间回风流最大瓦斯浓度0.2%。通过该技术的实施累计节省巷道工程量410米(含钻。,瓦斯治理钻孔工程量约48800米。

顺煤层定向羽状钻孔分支定向护孔技术。威廉亚洲在杨柳矿1077机巷中段创新设计并采用底板羽状定向钻孔方式进行施工,即钻孔主孔布置在煤层底板,通过分支孔顺煤层施工,每个分支孔的见煤点与上一分支点的终孔位置压茬,主孔和分支孔均实现全程下筛管护孔,从而达到替代底(顶)板巷及穿层钻孔的目的,实现了煤巷条带全程无盲区消突,取得了定向顺煤层钻护一体消突革命性进步。钻孔最大孔深达576米,初期抽采浓度最大达到90%以上,单孔抽采纯量最大达每分钟0.6立方米,为普通穿层钻孔抽采效果的50至60倍,节省巷道工程量655米(含钻。,瓦斯治理钻孔工程量57000米。



(责编 梁尚文)

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