煤矿钻进技术与装备专题_中国煤炭行业知识服务平台

煤矿钻进技术与装备专题

来源：煤炭科学技术2019年第5期

随着煤矿开采深度增加、开采范围不断扩大，钻探工程对于防范煤矿瓦斯、水害等事故，促进煤矿安全生产发挥着越来越重要的保障作用。为推动煤矿区钻探工程领域的新理论、新技术、新装备的发展，《煤炭科学技术》联合中国煤炭学会钻探工程专业委员会，继2018年第4期策划刊登“煤矿钻探技术与装备专题”后，于2019年第5期再次推出此专题，并拟于每年度策划刊登一期此专题，集中展示煤矿区钻探技术与装备最新科研成果，促进学术交流与传播。本期专题报道了煤矿井下随钻测量定向钻进技术装备现状与展望、反井钻井工艺与关键技术研究、定向钻进技术在矿井水害防治中的最新研究应用、深部与碎软煤层钻进护孔与孔壁稳定相关研究、煤矿井下自动化钻进装备与关键技术研究进展等内容。

行业视野: 智能化
类别; 51个
关键词; 44位
专家; 11篇
论文; 11535IP
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矿山灾害应急救援通道快速安全构建技术与装备

作者(Author)：田宏亮, 张阳, 郝世俊, 凡东, 常江华

摘要：为解决矿山灾害救援通道快速、安全构建钻进技术难题，突破国产装备研制瓶颈，研究复杂地层快速破岩成孔机理及复杂地层快速、精准钻进技术，开发高频冲击条件下钻进信息传输技术，形成地面小直径生命保障孔快速钻进及精准定向技术；开发大直径组合动力反循环钻进高效破岩排渣及安全透巷技术，形成地面大直径救援井高效、精准、安全钻进技术；研究车载钻机控制理论，研制救援车载钻机，钻机最大转矩50 000 N·m，最大提升力1 200 kN，研制安全快速提升装备。通过小直径生命保障孔快速精准钻进技术研究-大直径救援井高效安全钻进技术及装备开发-地面提升救援技术装备研发，形成地面救援通道构建及救援提升技术与装备集成，为矿山灾害应急救援提供技术与装备支撑。

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煤炭科学技术

2019年第05期

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煤矿井下随钻测量定向钻进技术与装备现状及展望

作者(Author)：石智军, 姚克, 田宏亮, 李泉新, 姚宁平, 田东庄, 殷新胜, 许超

摘要：煤矿井下近水平定向钻孔可实现超前、区域、精准灾害防治与瓦斯抽采利用，在煤矿地质保障中发挥着重要作用。系统介绍了国内外煤矿井下随钻测量定向钻进技术发展历程与应用现状，对国内定向钻进装备中的钻机、泥浆泵车、防爆型随钻测量系统、包括中心通缆钻杆、螺杆马达和钻头在内的配套钻具、包括滑动定向钻进和复合定向钻进在内的定向钻进工艺技术与套铣打捞工艺技术等关键技术和装备进行了简要分析和总结，对小体积防爆型随钻测量系统中的有线随钻测量系统、泥浆脉冲无线随钻测量系统、电磁波无线随钻测量系统和地质导向随钻测量系统的功能特点及适用性做了明确的阐述，针对解决提高复杂顶板岩层中定向钻进成孔率、超深孔钻进施工能力和地层适应性等难题，介绍了成套技术与装备在保德煤矿、龙王沟煤矿和顾桥煤矿进行顺煤层超深定向钻孔和复杂顶板高位定向钻孔具有代表性的典型现场应用案例。基于成套技术与装备发展现状和现场应用，展望了煤矿井下随钻测量定向钻进技术与装备的发展方向和趋势，指出装备的自动化、信息化和智能化将成为技术攻关的方向与现场重点需求，高效快速钻进的旋转导向钻进系统和大直径定向钻孔将得到现场实践验证。

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反井钻井工艺及其关键技术研究

作者(Author)：刘志强

摘要：反井是地下井巷工程施工难度最大、风险最高的施工项目，在总结和分析反井钻井过程中导孔钻进和扩孔钻进的工艺流程的基础上，围绕滚刀破岩、钻孔偏斜控制、钻具受力特征、围岩稳定性控制等关键技术问题，凝练了反井钻井工艺中导孔钻进和扩孔钻进2个主要工序中的7项关键技术问题：导孔钻具受力特点及偏斜控制技术；导孔钻进洗井介质的选择及其压力、流量等参数与排渣效果之间的相互关系；导孔钻井过程中钻进参数、洗井介质、地层结构对孔帮稳定性的影响和控制技术；扩孔钻头滚刀破岩方式及滚刀布置分析；刀具作用于岩石压力的确定、压力和推进力之间的协调性、单位体积破岩能耗、刀齿的磨损与矿物成分之间的相关性等扩孔钻进参数对扩孔钻进效率的影响；扩孔过程中地层的蠕变、风化和水化、钻井直径、钻井深度和暴露时间等参数对井帮稳定性的影响及风险判识；扩孔钻进过程中钻杆连接方式、受力特点及疲劳破坏特征分析。同时，给出了由主机系统、钻具系统、冷却降尘系统和辅助系统组成的反井钻井装备及面临的问题；并介绍了反井钻井试验平台研究系统和反井钻井技术、装备和工艺的标准体系，为反井钻井的工程应用、设备制造、关键元部件的标准化提供了理论指导和技术支撑。

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