松软煤层下筛管钻进装备技术工艺研究.pdf

《松软煤层下筛管钻进装备技术工艺研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、总第199期doi：10．3969／j．issn．1005—2798．2016．03．010松软煤层下筛管钻进装备技术工艺研究张彩翔(潞安环能股份公司设备租赁站，山西长治046204)摘要：针对潞安集团存在的煤层松软、钻孔成孔困难的问题，介绍一种全程下筛管成孔的工艺，对该工艺的配套装备和技术要点等情况进行详述，并对目前存在的主要问题及推广价值和改进方向等进行说明。关键词：松软煤层；下筛管；配套装备中图分类号：TD712．6文献标识码：B文章编号：1005—2798(2016)03-0025—0l潞安集

2、团各高瓦斯矿井普遍存在煤层松软、地起钻过程中，采用抵住或再次抵护孔花管的方法处质构造多，瓦斯压力增大等问题，使用传统的瓦斯抽理，比较繁琐，费时费力。因此采取在护孔花管的前采钻孔施工过程中存在钻机受松软煤层影响，易塌端加一个或两个孔底固管装置，使其正向能顺利移孔，排渣困难，喷孔、塌孔现象突出。针对这些问题，动，反向翅膀打开，不能退出。通过对潞安集团目前使用的钻机装备及技术进行改当孔底固管装置(装置后连接一整套筛管)前进，重点对钻进过程中全程下筛管抽采技术进行攻端顶开钻头可开闭式翼片进入煤孔时，孔底固管装

3、关。通过工业性试验取得明显效果，有效提升了瓦斯置上的压缩可活动翼片。在强力弹簧作用下张开抽采效果。(只能向前输送不能向后拉)，依靠整套筛管向孔口方向运动趋势或受拉力作用下楔人煤壁，产生抵抗1全程下筛管瓦斯抽采技术配套装备筛管移动力，将筛管固定在钻孔底部。该固管装置配套装备主要由ZDY4000S型全液压动力头钻的外径为45mm．压缩可活动翼片在完全张开状态机、73mm大通孔宽叶片螺旋钻杆、94mm一字铰接下的宽度为189mm。内芯可开闭式PDC钻头、D32mm双抗PVC筛管及2全程下筛管钻进工艺D32m

4、m孔底悬挂装置组成。钻机选用中煤科工集团西安研究院研制生产的全程下筛管工艺介绍：在钻孔裸眼成孔后，全孔ZDY4000S型全液压动力头钻机。钻杆选用中煤科下人带有筛眼的抗静电阻燃聚氯乙烯管(简称PVC工集团生产的73mm大通孔宽叶片螺旋钻杆，宽叶管)，作为护孔管和瓦斯抽采通道，既解决了塌孔问片螺旋钻杆具有对孔壁扰动小．并可直接用于钻机题。又解决了松软煤层成孔难、套管下不到位的技术卡盘、夹持器和扶正器，钻进效率高等优点。其结构难题。主要包括：公接头、中间管和母接头，其共同组成螺施工工艺：采用铰接式可开闭钻

5、头，系统冲洗液旋钻杆的芯管，芯管外端焊有螺旋宽叶片。钻头选排渣钻进施工到位，起钻一根，使钻头退离孔底用94mm一字铰接内芯可开闭式PDC钻头。该钻1．5m后，从钻杆尾部向钻杆杆体内下顶端安装头结构由空心钻头体、中心活动翼片、铰接销、定位300mm长的塑料棒后．接直径32mm护孔花管抵至弹簧销、外圆切削齿、内芯切削齿、保径齿和反切削钻头处，将钻头一字形复合片切削片抵开．使塑料棒齿等组成_lJ。带护孑L管从钻头内部穿出直至下到孔底．孔底固管护孔管材选用具有抗静电阻燃性的聚氯乙烯翼片打开并固定卡在孔壁上，然

6、后将钻杆退出．留护管，简称PVC管。筛管设计参数：筛眼直径10rnm，PVC管于孔内。孔间距200mm，4排布置，展开后孔眼呈梅花型，筛3工艺性试验管单根长度1．5m，连接方式为丝扣连接，满足护孔以及下管时。在强力扭转挤压时而不被破坏。选择潞安某矿工作面胶带巷易塌孑L区段进行试护孔花管下到孔底后，由于其里端没有生根点．验，共施工钻孑L20个，其中260—271号为全程下筛在起钻的过程中，护孔花管易被钻杆带出。必须在管试验孔，利用全程小筛管(下转第67页)收稿日期：2016-01-08作者简介：张彩翔(

7、1979一)，女，山西长治人，助理工程师，从事瓦斯抽采装备的技术管理工作。2016年3月康志国：斜沟煤矿裸露母线振动原因及改造后优势性能分析第25卷第3期(上接第25页)钻孔施工工艺施工，并均成功实现全min之间，全程下筛管的试验组钻孔纯流是对比组程下筛管。252～255号及272—275号为对比+试的2～3倍。由此可见，采取全程下筛管措施后，单验孔。试验区域单孔安装2寸孔板进行数据观测。孔抽采纯流量在一定程度上较普通钻孔有所提升．瓦斯抽采流量观测．见表1和图1。减少了因钻孔塌孔而造成的瓦斯抽采纯流量

8、降低现表1钻孔施工瓦斯抽采情况象。4目前采用该技术存在的主要问题1)部分钻孔下筛管时，由于钻孔末端被钻头不断打磨使得孔径变大，煤体破碎。导致在开始退钻杆时的悬挂力小于钻杆和筛管的摩擦力而被拽出．退1根钻杆，就要把拽出来的筛管重新推进孔内，费时费力。2)筛管接口螺纹较细，下筛管时需要拧很多圈，下筛管需要大概1h。有时由于接口上沾了煤粉，拧筛管时费时费力，使接口不易拧紧。3)实验钻头为D94mm钻头，开口16m的封孔段需要用D120mm麻花钻头钻进．这段距离