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运用新装备,采用新工艺,实现新突破

发布日期:2020-07-21 10:52 浏览次数:
原标题:运用新装备,采用新工艺,实现新突破 —大直径高位定向钻孔打破国家纪录

        瓦斯抽放是煤矿安全生产的重中之重。传统的普通钻机因缺少导向系统,无法随煤层的起伏实时调整钻进作业方式,不能满足通过钻孔解决瓦斯抽放安全的问题。陕西太合自2013年至今,一直致力于研发和生产定向钻孔的设备、配套钻具及随钻测量系统,并通过井下瓦斯抽(排)放、注浆防灭火、煤层注水、防突卸压、水灾害治理、地质勘探等各类工程为煤矿安全提供服务。自主研发和生产:ZYL-4000D、ZYL-6000D、ZYL-8000D、ZYL-12000D、ZYL-15000D、ZYL-17000D等系列定向钻机及配套泵车;有线随钻测量系统YSX15,及无线测量系统YSX16;以及各种特种配套钻具。全套装备和工艺能够实现定向钻进和钻孔轨迹随钻测量等功能。在需要孔径大,深度深,轨迹可控等要求以及松软地层等复杂施工环境下,发挥出特有的作用,为客户全方位解决实际问题。目前,陕西太合已与山西焦煤、晋城煤业集团、陕西煤化、河南能源、中煤集团等深度合作,为煤矿安全生产解决了一系列难题与困扰。

        近年来,陕西太合以原有技术为基础,针对复杂地层施工特点,以提高瓦斯抽采效率,高效抽采邻近层和采空区瓦斯为目标,持续加大研发投入,于2019年7月研发并生产第一台大孔径千米定向钻机ZYL-25000D,并于2019年9月通过安标国家中心检测。2020年4月,在晋煤集团成庄矿进行了国内首台扭矩最大的千米定向钻机工业性试验。

        此前,成庄矿抽采技术人员在43152巷共设计了4个大直径高位定向长钻孔,并对比分析了2个Φ300毫米钻孔和2个Φ203毫米钻孔的抽放效果。实际施工过程中,1#和2#孔2次尝试使用Φ300毫米钻头进行一次扩孔施工,且达到设计孔深500米,但均未成功。
陕西太合技术人员和成庄矿抽采技术负责人充分调研,对之前现场工程试验所出现的钻杆接头频繁断裂、扩孔轨迹跑偏、钻头导向易发生偏差等问题进行了综合分析。新工业试验中,以高位定向长钻孔替代顶板高抽巷为瓦斯抽采方案,围绕钻机效能、钻具能力、成孔效率、钻进工艺及抽采效率展开了具体的研究与改进。采用定向钻孔与回转扩孔相结合的钻进工艺,通过优化扩孔钻头结构,增大泥浆泵供水流量、提高泥浆泵供水压力,实现了定向钻孔一次性大孔径扩孔成功,缩短了施工周期。
2020年4月以来,于成庄矿5312巷,实现了4个钻进孔的定向钻进施工和扩孔施工,累计实现定向钻进进尺2120米(ф140毫米),扩孔进尺1921米。3#孔施工中,使用Φ300毫米钻头一次扩孔500米,为国内首个终孔直径达300毫米的大孔径长距离定向钻孔,标志着大直径高位定向钻孔在国内工业性试验的成功。
        大直径高位定向长钻孔,是目前国内直径最大的瓦斯抽放钻孔,此数据打破国家纪录。该工业试验过程中,考察并验证了钻头性能、钻机扩孔稳定性、钻机扩孔效率、钻具强度等综合能力。并且,一次定向和一次扩孔的钻进工艺,极大的提高了长距离定向钻孔施工的效率。大直径高位定向长钻孔施工为矿井稳步推进煤与瓦斯共采取得突破性进展。在未来,大孔径定向钻孔将在瓦斯治理、防治水工作中发挥重要作用,为矿井的安全生产增添一道可靠的防护网。
 
        陕西太合将坚持以科技为先导,以服务为核心的原则,不断开拓进取,勇往直前地不断增加科技投入,将定向钻延伸应用至更多的领域。

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