这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。
煤系地层复杂、煤质松软且瓦斯压力大是在我国山西、河南等许多矿区煤层气赋存的主要特点。松软突出煤层瓦斯治理过程中钻孔深度浅、钻进效率低、钻孔事故频发等问题成为长期影响煤炭产能的主要因素。这主要因为很多煤矿在松软突出煤层瓦斯治理过程中,没有专用装备,只是在普通常规钻机的基础上,对钻机和钻具进行简单的改进后直接用于瓦斯孔施工,导致钻孔深度长期徘徊在几十米范围内,并且很容易出现垮孔埋钻等孔内事故,成孔率较低,严重影响煤矿的生产进度和安全。
雷丰励团队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。为了验证钻进工艺的效果,研究人员选择在山西阳煤集团平舒煤矿进行试验。
试验期间,共进行了4个阶段的钻孔施工试验。累计完成有效钻孔18个,钻孔累计进尺4 109 m,平均每班进尺约80 m,其中孔深超过200 m的钻孔13个,孔深超过300 m的5个,最大孔深306 m,整个钻孔过程中出现卡钻情况只有2次,达到设计要求。
这项研究达到了国家科技重大专项的资金支持。
文章来源:雷丰励.松软突出煤层长钻孔装备及钻进工艺研究[J].煤炭科学技术,2017,45(4):93-97.
作者简介:雷丰励(1979—),男,重庆人,助理研究员。Tel:13708374809,E-mail:yulinlei@163.com