碎软煤层气动定向钻进技术在青龙煤矿的应用

发布时间：2021-02-26 15:11

　　针对现有碎软煤层回转钻进技术存在成孔深度浅、钻孔轨迹不可控、钻进效率低和瓦斯抽采效果差等问题,提出采用气动定向钻进技术进行碎软煤层瓦斯抽采钻孔施工。气动定向钻进技术以井下防爆空气压缩机输出压风为钻进动力和排渣介质;利用有线随钻测量装置随钻获取钻孔轨迹参数;应用压风监控装置实时监测供风压力、温度和流量等参数,为孔内工况判断提供依据;应用压风除尘装置对孔口煤尘进行分级净化以实现煤尘高效处理。在兖矿贵州能化有限公司青龙煤矿21608运输巷南段钻场开展了现场试验,在普氏系数为0.37的碎软煤层中采用气动定向钻进技术施工定向钻孔,最大孔深为345m,单班平均有效进尺比普通回转钻孔提高了30%以上;单孔平均瓦斯抽采体积分数保持在70%左右,与普通回转钻孔相比提高了60%左右;钻场主管路平均瓦斯抽采体积分数为71.2%,平均瓦斯抽采纯量达4.0m3/min,累计抽采瓦斯11.5万m3,有效覆盖了300m待掘巷道瓦斯抽采区域。气动定向钻进技术具有钻孔轨迹可控、成孔深度大、钻进效率高和瓦斯抽采效果好的优势,可应用于碎软煤层瓦斯区域抽采和采前预抽,为碎软煤层瓦斯治理提供了新的技术途径。 

【文章来源】：工矿自动化. 2020,46(10)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

定向钻机实物

(2）井下防爆空气压缩机。选用MLGF17.7/1.25-132G型井下移动式防爆空气压缩机，如图2所示，其额定供风压力为1.25 MPa，额定供风流量大于15m3/min，供风能力强，满足气动定向钻进长距离成孔需要。(3）气动螺杆马达。气动螺杆马达由定转子总成、万向轴总成、传动轴总成组成，如图3所示。定转子总成是气动螺杆马达的核心部件，决定气动螺杆马达的输出转矩和转速；万向轴总成由万向轴壳体和万向轴组成，用于将定转子总成的星形运动转换为同心运动；传动轴总成主要由传动轴、推力轴承组、传动轴壳体等组成，用于将气动螺杆马达的动力传递给钻头。

(3）气动螺杆马达。气动螺杆马达由定转子总成、万向轴总成、传动轴总成组成，如图3所示。定转子总成是气动螺杆马达的核心部件，决定气动螺杆马达的输出转矩和转速；万向轴总成由万向轴壳体和万向轴组成，用于将定转子总成的星形运动转换为同心运动；传动轴总成主要由传动轴、推力轴承组、传动轴壳体等组成，用于将气动螺杆马达的动力传递给钻头。(4）随钻测量装置。YHD2-1000(A）型有线随钻测量装置由孔内装置和孔口装置组成：孔内装置主要是测量探管，用于测量钻孔轨迹参数；孔口装置由防爆计算机、防爆键盘和防爆数据存储器等组成，用于接收、处理和显示钻孔轨迹数据，并可进行数据的输入和导出操作。

【参考文献】：
期刊论文
[1]连续循环空气钻井技术在BZ18井的应用[J]. 王春生,邓柯,刘殿琛,卢俊安,王延民,刘厚彬,迟军.  钻采工艺. 2020(03)
[2]煤矿井下碎软煤层泡沫钻进技术及应用[J]. 冀前辉,董萌萌,刘建林,石磊.  煤田地质与勘探. 2020(02)
[3]煤与瓦斯突出煤层群安全高效开采技术体系与展望[J]. 李琰庆,杨科,秦汝祥,余岩.  煤炭科学技术. 2020(03)
[4]煤矿井下3000 m顺煤层定向钻孔钻进关键技术[J]. 石智军,董书宁,杨俊哲,许超,郝世俊,李泉新,陈殿赋,姚克,刘建林,田东庄.  煤田地质与勘探. 2019(06)
[5]青龙煤矿高位定向钻孔瓦斯抽采实践[J]. 孟祥军,陈功华,阮国强,张彬彬,郭英.  工矿自动化. 2019(12)
[6]空气螺杆钻具在碎软煤层定向钻进中的应用分析[J]. 刘飞,方俊,褚志伟,杨伟锋.  矿业研究与开发. 2019(08)
[7]底板梳状钻孔在碎软煤层瓦斯治理中的应用[J]. 徐书荣,刘飞,梁道富,代茂,曹建明.  探矿工程(岩土钻掘工程). 2019(07)
[8]碎软煤层复合定向钻进技术研究与应用[J]. 李泉新.  煤炭科学技术. 2018(11)
[9]煤矿井下复合定向钻进技术研究与应用[J]. 赵建国,赵江鹏,许超,吴智峰.  煤田地质与勘探. 2018(04)
[10]煤层瓦斯突出危险区综合预测方法[J]. 李冬,彭苏萍,杜文凤,邢朕国,李泽辰.  煤炭学报. 2018(02)



本文编号：3052767