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《煤矿瓦斯抽放钻孔轨迹控制的理论探讨.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、革期碟扩央全!年月··方欠问题探讨煤矿瓦斯抽钻孔轨迹理廷搜制的论探讨煤科总院抚顺分院刘景顺膝振兴摘要本文从理论上对影响钻孔机迹的可控因素进行了分析、论述,并结合煤矿瓦斯抽放钻孔施工的实际状况提出了钻孔机迹撞制措施。关键词钻具组合追针力钻孔机迹撞制瓦斯抽放偏斜的本质原因。前官’∋钻具组合的受力分析煤矿瓦斯抽放钻孔施工有两个基本目,,标其一是保证钻孔准确地钻达预期的层位钻具造斜力的大小代表着某种钻具组合。,,,其二是降低钻进成本在实际打钻作业中上所固有的造斜能力在分析钻具造斜力时可述两个基本目标又往往体现在提高钻
2、孔质以暂不考虑地层造斜力的影响。对于如何控,。,量保证成孔率和提高钻进速度上而钻孔制钻具造斜力使之克服地层造斜力的问题,轨迹控制则是保证上述两项基本目标的重要是钻孔轨迹控制的优化问题也就是钻具组∀。技术环节合的优化设计问题,,,众所周知采用钻孔抽放瓦斯时其瓦目前我国用于打瓦斯抽放钻孔所用的,(,斯抽放效果常常受到打钻技术的制约一个钻具组合主要是以下两种光钻艇钻具,。钻孔打出后能否取得预期的抽放效果和服带有定中器的钻具组合下面就针对这两种,。务期限在很大程度上取决于钻孔所处的层钻具组合形式进行分析。,!位而钻孔能否
3、按预先设计的层位钻进主∀光钻挺钻具受力变形分析要取决于定向钻进技术。本文仅从理论上对所谓光钻挺钻具就是只有钻头和钻杆、,以#包括加重钻杆等∃的钻具组合形成,影响钻孔轨迹的可控因素进行分析论述在打钻便对煤矿瓦斯抽放钻孔施工起一定的指导作过程中,#以下由于钻具的自重和推进压力。,,用简称钻压∃的联合作用钻杆产生弯曲变形,钻头后方一定距离处钻杆与孔壁有一切点#造成钻孔偏斜的原因。。%钻具受力情况如图∀所示下面取切点%,人们发现钻孔&&,通过长期的打钻实践偏以前的钻具进行分析钻头处的钻压尸钻。&,斜主要是两种因素造成的其一是
4、由于钻具具造斜力∋假设,∃侧向组合的自重作用使钻头产生造斜力&切削力%其二是由于地层的各向异性而产生。,的地层造斜力由于上述两力的作用使钻,头产生侧向切削从而造成钻孔的实际轴线。,偏离预先设计的轨迹总之力是造成钻孔图∀光钻挺钻具受力变形图弟期碟扩安全!年月,对(钻头到切点)之间钻具的线重量无变化情况,((,)点取矩刃入卜一∗则钻具的造斜力为由于钻压尸和钻杆自重的作用每个+,−,.二。/定中器处都产生一对大小相等方向相反的内八0一万’“2345∃%1一石,#和∋,弯矩在图图中分别对第一个定中式中(,,器中心>
5、取矩艺材∋=2则钻具造斜力皆((&6,段钻杆线重量—为(&,钻头到切点)的距离一一4—∀凡?23一∃#%钻孔倾角∃与水平面的夹角%枷鲁冬—057一7式中58一几犷一743(一7尸一≅钻头与第一个定中器式中#—。7(&半径之差钻头的直径,。—。由此可知不管钻头后方安装有几个定7钻杆的直径—,(中器其钻具造斜力只与第一个定中器处的钻头到切点)之间距离,将随着钻压、。,,(2349内弯矩从钻头与第一个定中器半径之差增大而减小因此相应的岛6#将减5(,(,∀,,0,。,,,和钻压尸因此后小而尸59,将增大如果:;∗钻具产第一
6、跨长度有关,&。,生向下的造斜力如果:<2则钻具产生向面定中器的作用只是用来调节Α的大小和∀,,,,,,。方向的:随钻压/的变化而变化其变上的造斜力:=2时钻具不产生造斜力(、(,,:,化量与,有关,越大其钻压对:的影对于的大小可以通过改变钻头和钻杆直,,,径或钻杆的刚度及线重量来调节。响越小间隙值5(对/也有较大的影响岛,,。。∋∀#带有定中器的钻具组合受力变形分析越小其间隙值对:的影响也就越大尸和5,:,,:,带有定中器的钻具组合是指在钻头后方对的影响方向总是与,段自重对。(,隔、的影响方向相反而Α可以为正值也可
7、以一定距离安装有比钻头直径稍小比钻杆,,直径大的钻杆支撑装置。钻头的后方可以安为负值这与选择的钻具结构有关确切地、、,说与后面的定中器安装的位置钻具直径刚装一个或几个定中器现在以安装有一个和∀,性等因素有关由于式两个定中器的钻具组合为例进行受力分析∃#%比式∃Β%增加。,从中找出其共同点图#和图∋分别示出了了一项从9吞所以带有定中器的钻具组合,∀带有一个和两个定中器钻具组合的受力变形对:的调节范围要比光钻挺钻具大带有:,定中器的钻具组合对调节主要是靠改变,,5(、。。,尸和后面定中器的安装位置∋∀∋钻具造料力,:的计
8、算方法,无论采用哪一种钻具组合形式其最终目的都:,。,,是控制钻具的造斜力要计算:#图单定中器钻具受力分析图,首先必须求出∃%或∃#%式中的未知量对,,于∃Β%式来说钻头到切点)的距离,是一个随钻压变化的未知数&对于,∃#%式来说&从和,是一个与钻具组合形式和钻压有关的未知数。目前工程上最简单而且最精确的图∋双定中器钻具受力分析图方法是利用纵
