2、对我国煤田深孔钻探设备的选型与新技术初探

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1、二、对我国煤田深孔钻探设备的选型与新技术初探读者对象：地勘单位负责地质找矿、探矿决策的领导，地质、探矿技术人员完稿时间：2011年8月摘要：针对我国目前煤田地质深部勘查中1000~1500m上下的钻孔，施工设备、机具、技术所存在的问题，为大幅度提高钻探效率，缩短勘探周期，探索绳索取心钻探设备的选型，并提出转变思想与技术观念，引进近年出现的新机具、新技术。正文：在我国，煤田深部勘查已投入多年，浅者800~1000m，深者1000~1500m上下或更深。在今后若干年内，也将是我国煤田勘查的重点。由于钻探效率，影响到经济效益，因而在煤田钻探领域悄悄地出现了一场新技术革命，无情地挑战着传统的煤田钻探

2、作业方式，无声地牵动着每一支地勘队伍投入竞争的行列。受这场新技术革命的启发，笔者就我国煤田深孔钻探设备的选型与新技术，谈几点认识。一、煤田深孔传统作业方式现状笔者近年参与管理了多个矿区的煤田地质深部预查，所施工的钻孔，浅孔800~1000m，深孔1000~1500m或更深。所看到的钻探设备，从上个世纪五、六十年代的手把钻机，到转盘钻机、液压立轴钻机、全液压动力头钻机都有。所看到的施工技术，多数还是改革开放前的老技术、老工艺，有所改进，但改进不大，所以称传统作业方式。近年，看到了采用金刚石绳索取心、金刚石绳索取心冲击回转钻进及其配套技术，效率大幅度提高，异常振奋，深受启发。传统作业方式在煤田深

3、孔中的钻探台月效率，经多个矿区的统计，均在200米/台月上下，有的矿区只有160余米/台月。孔内事故频发，有的处理月余或更长；有的钻进数百米报废，移动孔位重新开孔。打丢煤层的现象，屡见不鲜。笔者前几年在指导机台900m以下补煤时发现，现任机、班长没有经历过或很少经历过补煤，也没有参加过系统的专业培训。所以，不止一个机台没有成熟的补煤技术，没有备用的补煤工具，有的补一次煤，耗时月余。因而前几年出现一家无证照的补煤公司，发有广告：单位补煤收费2万元，个人补煤收费7000元。从施工队伍的结构看，不少都是挂靠在地勘单位的个体钻机或地勘单位相互协作的钻机。同时还看到，在煤田深孔施工中，采用液压立轴钻机

4、的地勘单位，在钻机选型问题上已经走了弯路，没有一步到位，所以难以得心应手。钻探效率同样上不去，因为多数也基本采用着传统作业方式。9这一状况，无疑已经影响到煤田深部勘查的施工周期和工程质量。而且笔者所接触到的，还不止一个省的施工队伍，说明带有普遍性，因而诱发了笔者对我国煤田深孔钻探设备的选型与新技术的探索情趣。二、近年煤田深部钻探在创造辉煌实际，近年我国煤田深孔的施工设备、配套机具、施工技术、工艺，发展很快，先进的地质勘查单位，已经在设备选型、新机具、新技术、新工艺的开发方面，遥遥领先。锻炼了队伍，提升了品位，参与了竞争，创造了辉煌。下面是某煤田地勘单位的业绩：［1］“十一五”期间完成钻探工作

5、量515094m；“十一五”期间平均台月效率：600米/台月以上；“十一五”期间施工超过1200m的深孔62个；“十一五”期间优质孔率90％以上；最高年平均台月效率：684米/台月；单孔最高台月效率：779.67米/台月；单机最高年进尺：7036m；最深的钻孔：1650m；矿区金刚石钻头平均寿命纪录：800m以上；单个金刚石钻头最高寿命纪录：1180.72m。以上辉煌业绩，笔者作为在大山里从事探矿技术工作数十年、年逾古稀的老技术人员，感到振奋，感到骄傲，感到这又是一个时代的到来——走进低谷多年、几乎看不到希望的探矿工程，迎来了历史的机遇，迎来了地勘队伍的春天。为了让更多的地勘单位，能够坐上这

6、只时代的航船，本文以施工1000-1500m的煤田深孔为前提，探索钻探设备的选型、新机具、新技术，和提高钻探效率、对煤田深部进行快速勘探的途径。三、煤田深孔钻探设备的选型1、设备选型中考虑的原则［2］（1）钻探设备选型的能力前提：按照终孔口径φ77mm考虑，即采用S75A或JS75（含XJS75等同类产品）绳索取心钻杆钻进至1500m终孔，个别钻孔可能到1700m终孔。（2）作为煤田深孔，原则上不考虑以φ96~98mm口径终孔，即不考虑采用S95A绳索取心钻杆（含同类产品）钻进至1500-1700m终孔。因为从技术角度考虑，φ75mm取煤管所取煤心，完全可以满足地质要求。（3）尽可能选择重心

7、较低，变速范围较宽，立轴行程较大，适合采用绳索取心钻进的液压立轴钻机或全液压动力头钻机。（4）从钻探效率和处理事故的能力出发，要有“大马拉小车”的指导思想。（5）尽可能采用电力驱动，并备有发电机组。（6）考察设备的定型情况，是否符合国家或行业标准？当前在生产中的实际运行情况。9（7）钻探设备的各系统总成、部件，是否和同类厂家的设备存在互换性？厂家配件供应是否及时？（8）以选择国产设备为主，不排除进口设备。（9