突出软煤层千米深孔定向钻进施工研究-论文.pdf

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1、第1I卷第4期中国煤层气Vol_l1No．42014年8月CHINAC0ALBEDMETHANEAugust．2014突出软煤层千米深孔定向钻进施工研究梁爱堂(山西宏厦第一建设有限责任公司，山西045008)摘要：针对煤矿井下煤层气开采中，在突出软煤层深孔定向钻进施工过程，所发生的喷孔、卡钻、顶钻、压钻等情况，导致影响施工安全，钻进效率低等问题，提出了综合钻进技术研究，解决了钻进的技术难题，更加有效的保证了施工安全，提高了钻进效率，实现了软煤层深孔定向的快速钻进，取得了煤层气开采的好效果。关键词：突出软煤层千米深孔定向钻进钻进技术StudyonDirectionalDrillingo

2、fKilometerBoreholeinOutburstSoftCoalSeamLIANGAitang(ShanxiHongshaNo．1ConstructionCo．，Ltd．，Shanxi045008)Abstract：Duringthedevelopmentprocessofcoalminemethane，issuesincludingjetorificeandstuckpump，etc．，thatoccuredintheconstructionofdirectionaldrillingofkilometerboreholeintheoutburstsoftcoalseamwi

3、llinfluencetheconstructionsafetyandcausethelowdrillingefficiency．Tosolvetheseproblems，thepaperintroducesthestudyoncomprehensivedrillingtechnologytosolvethetechnicalis—suesoccurredinthedrillingprocess，effectivelyguaranteetheconstructionsafety，andpromotethedrill—ingefficiency．Italsorealizestherap

4、iddirectionaldrillingofdeepboreholesinsoftcoalseams，andim-provesthedevelopmenteffectofcoalminemethane．Keywords：Outburstsoftcoalseam；directionaldrillingofkilometerborehole；drillingtechnology和压钻等情况，导致出现钻进效率低，影响施工安1问题提出全等问题。煤矿井下煤层气开采中，千米深孔定向钻机主突出软煤层中如何有效的发挥深孔定向钻进施要实施本煤层抽采钻孔的施工，推广和运用深孔定工，提高钻进效率，同时确

5、保安全施工，是当前井向钻机具有以下特点：钻进的扭矩大，钻进距离下煤层气开采要解决的一个非常重要的课题。长，钻孔直径大，钻孔轨迹可导向，抽采面积大，2原因分析钻孔抽采量大等。但在突出软煤层深孔定向钻进施工过程，时有发生喷孔、塌孔、卡钻、顶钻、抱钻在沁水煤田，矿井的突出软煤层埋藏较深，尤作者简介梁爱堂，男，高级工程师，现任山西宏厦第一建设有限责任公司总工程师，长期从事煤矿瓦斯治理和千米钻进技术研究。12中国煤层气第4期其是东部，埋藏深度为500～1300m，地质构造复此处空间畅通可轨迹平滑的钻孔剖面图A正常排水排渣杂，褶曲构造多，断层多，导致出现以下问题。iiiiiii蓑(1)瓦斯含量高

6、，瓦斯压力大在深孔定向钻进施工中，由于瓦斯含量高，一轨迹不平滑的钻孔剖面图B钻孔直径103mm般在11．2～40m／t，瓦斯压力大，一般在0．8—钻孔直径73mm3．0MPa，显然是造成钻孔瓦斯喷出、发生顶钻的此处由于钻杆的重雎和水的涡流现象导毁主要原因。煤岩粉极易堆积影响排水排渣发生抱钻(2)机械强度低，煤层松软图2钻孔抱钻图由于煤层机械强度低，一般f值在0．5以下，泵、油液泵、油液马达等设备。软分层发育，软分层厚度在0．1—1．5m之间，软3．2随钻测量分层f值在0．05～0．2之间，钻进过程中极易造成随钻测量装置安装在无磁钻杆内，与孔底马达塌孔，塌孔后钻杆附近堆积大量煤粉，与水

7、混合形相连。随钻测量系统是数据采集与处理电路将加速成抱钻和压钻；由于塌孔使得返水不畅，集存大量度计信号、磁通门信号、温度传感器信号、电池电瓦斯，又造成钻孔瓦斯喷出、发生顶钻、发生卡钻压信号经过A／D转换电路，传输给微控制器，微等情况。控制器根据当前的工作方式以规定的通讯协议通过(3)煤岩变化，钻孔塌孔中心通缆式钻杆传输给孔口监视器。遇有钻孔由岩穿煤或由煤穿岩时，钻孔与岩层随钻测量系统是保证近水平深孔定向钻进按照夹角内的煤层极易塌落，形成塌孑L、堵孔，无法继