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浅析小H 径绳索取心偏斜补煤技术的研究与应用

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浅析小H 径绳索取心偏斜补煤技术的研究与应用

以黑龙江省七台河国有矿山深部详查 S K _ -44 号孔补煤应用为例

许 长 顺

(黑龙江省煤 田地质一一 0 勘探 队 , 黑龙 江 双鸭山 155100 )

摘 要 : 在钻探施 工中, 由于某种原 因, 往往取 出的岩煤心采取率不够或打丢煤层 , 严重影响对煤炭资源的评 价, 甚至可能造成钻

孔报废 。 因此 , 在岩煤心采取率不足 、 质量不符合要求或打丢煤层的孔段 , 必须进行补取岩煤心工作 。 我队在七 台河国有矿山新兴

区(一期 )深部煤炭详查 SK一 44 号孔在终孔物探测 井时 , 发现在 469. 90m 至 471. 45m 将 39 号煤层有 0. 80m 厚的可采煤层被 打丢 ,

根据孔深位置, 研究和加工符合施工要求的偏斜器, 并按操作程序将偏斜器下到指定位置, 并在小孔径偏斜补取煤芯一次获得成

功 , 取得 了较好的地质技术要 求及经济效益。

关键词 : 偏斜 器; 偏斜 ; 补煤

在煤 田地质勘探施工 中, 采用偏斜 技术处理打丢打薄可采煤层

等质量问题 , 能取得较好的地质成果和经济效益 。现结合 工程施工

实例 , 浅析小孑 L径偏斜工艺技术的研究与应用 。

众所周知 , 刚到一个新 的勘探区施工 , 对地层变 化情 况不甚了

解 , 加上钻机在施 _ 丁中一味的追求进尺 , 极易打丢或打薄可采煤层 。

因此 , 在避免工程量报废的情况下 , 补打斜 孔补救 打丢或打薄可采

煤层显得极其重要 。

1 钻孑 L结构

该勘探区 SK 一 44 号孔设计孔 1430m , 一开采用 q~130r nm 三翼无

芯合金钻 头开孑 L至 29. 95m 处见较完整岩石后 , 下入 q~ 95m m x5 套管

12. 90m ,上部连接 t pl08m m x5 套管 4. 50m 二开换 q o80m m 金刚石绳

索取 心钻进至 l512. 80m 终孔。

2 施工设 备

采用 H X Y 一 6B 1 I 型液压钻机 , 6135 型发 电机组 , SG23 管 钻塔 ,

BW 一 250/ 60 型泥浆泵 。

3 偏斜器的选择与加工

SK 一 44 号 孑 L号孔 于 2010 年 6 月 20 日开工至 2010 年 9 月 30

日竣工 , 但在终孑 L物探测井时 , 发 现在 469. 90m 至 471. 45m 将 39 号

0. 80m 厚的可采煤层被打丢 ,按照钻孔设计任务书要求必须补取煤

芯 , 这也是我 队从 2009 年推广小 口径绳 索取心第一次在 q~80m m 直

径的钻孑 L中补取煤芯 , 刚开始下人常规的偏芯管 (用 q ~73m m 岩芯管

加_ T 的), 楔面材料用汽车弓子煅成月牙形圆楔面 , 偏芯管下部割成

锯齿形状 , 锯齿要大些 , 这样锯齿插 人隔离物 中才能卡牢偏芯管 , 使

钻进中不至于改变方位 。但在该孔补煤过程中 ,由于钻杆连接的

q o75m m 苞米钻头在偏 芯楔斜面处不易偏斜 ,加 之较 长时间偏斜钻

进 , 造成偏芯楔斜面被钻穿 , 导致无法继续偏斜钻进 。 后来经多次研

究我们采用直径 q~ 78m m x1. 20m 的元钢加工 ,将楔面斜 度控制在 5

度之内, 同时偏芯楔楔面长度控制在 0. 90m 为宜 , 将楔面刨成月牙

形 , 并将楔顶制成 向外径方 向略微弯一些 , 便宜于造斜钻头(q~ 75m m

苞米钻头 )可进入 月牙形 圆楔面 内, 保证钻具顺月牙形 圆楔面方 向

钻进 , 但在月牙两端需用手持砂轮机将棱角磨光 , 避免上下钻 和造

斜钻头在回转时相互刮动 , 防止偏斜器发生位移。

4 补取煤芯前 的准备工作

4. 1 架桥

4. 1. 1 在“ 架桥” 位置以下 的原钻孔按封孔要求进行封 闭, 然后 ,

为保证一次牢固托住偏斜器 ,先用长 3— 3. 50m 的 q~ 73m m 岩芯管下

部装入 1— 2 股长约 190m m 对折的 6"37D 型单股钢丝绳 (37 根 )装

入岩芯管 , 岩芯管上部依次装入谷草和长度大 于或小于钻孑 L直径的

废岩芯 , 然后送入预定位置 , 用泥浆泵将岩芯管内的钢丝绳 、 谷草和

废岩芯一同鼓入孑 L内, 这时利用钢丝绳张力和谷草膨胀力 , 将废岩

芯托住 , 然后上钻再下人专门的捣实钻具进行墩实 , 达到能够托重

2 吨以上为止, 以保证偏斜器定位牢固不下窜, 证明“ 架桥” 成功。

4. 1. 2 下偏斜器前 ,可选用和偏斜器同径 同长 的钻具透孑 L 1— 2

次 , 待畅通无阻后 , 方把偏斜器下到“ 架桥” 位置。

4. 1_3 下偏斜器时速度要慢, 防止遇阻剪断销钉 , 如遇阻必须 提

钻透孔 。

4. 1- 4 快到孑 L底时 , 应缓缓 下到孔底 , 量准机上余 尺 , 确定无 误

后 , 卡紧立轴加压 , 剪断销钉(一般用 M 12一 M 14 销钉 )。

4. 2 偏斜钻具

4. 2. 1 下锥形占头挤压楔顶 : 其作用是可使楔子头靠 紧孑 L壁 , 便

于造斜钻头可靠进人月牙形 圆楔面内。

4. 2. 2 下偏斜钻具组合为造斜钻头 (q o75m m 苞米钻头 )+q o50m m

钻杆。 造斜钻头一般采用硬质合金钻头 , 无外 出刃 , 有利于导向和不

易钻坏月牙形圆楔面 。

5 补取煤芯

5. 1 偏斜钻进 : 偏斜钻具到底后 , 开车慢转 , 中泵量 , 钻 进参数

为 : 转速 75— 10Of/ r a i n , 钻压 4— 5kN , 泵量 100 — 120L/ m in, 此时要注意

孑 L内情况 , 防止霸车钻坏月牙形圆楔面。 钻进到楔面的一半后 , 若钻

进平 稳 , 钻 进参数应调整 为正常参数 , 转速可达 150r/ m in, 按 压 7—

9kN , 泵量 150— 200L/ r a i n , 若导斜处岩石 比较软 , 操作 时要严加控制 ,

进尺不宜过快 ; 钻进时要经 常提动 , 以便修 正孑 L壁 , 增大孑 L径 , 减少

钻进阻力 , 钻完月牙形 圆楔面(偏 芯楔楔面 )后 , 再延伸钻进 0. 10—

0. 20m , 偏斜钻进结束 , 可换为预定 口径钻进。

5. 2 在偏芯楔斜面以下 0. 10— 0. 20m 处 , 依次换用 0. 20m 、 0. 30m 、

0. 50m 、 0. 80m 长的 q~ 73m m 岩芯管连接 q~ 80m m 硬质合金有心钻头钻

进 , 确认 已见完整岩石后 , 逐 渐加 长 q~ 73m m 岩 芯管 , 待接 近煤层顶

板换 $75 绳索取心钻具来补取煤芯 ,此次偏斜补取煤芯仅用 32 小

时时间 , 而且补取煤芯质量达到地质设计要求。

6 偏斜孔钻进注意事项

6. 1 偏斜孔钻进中卡取岩芯要牢靠 ,提钻取芯时要严格 防止岩

芯脱落 , 以免在扫芯过程 中扫出新孔或扫坏偏斜器。

6- 2 偏斜孔钻进中升降钻具时 ,要严防跑钻 ,若偏斜处遇阻不

下 , 应上提钻具活动慢下 , 严禁猛墩 和开车猛扫。如仍不能下入 , 应

提钻换锥形钻头 , 修整偏斜 口。

6. 3 下入的偏斜器 , 必须保证下到预定位置 , 并且下一些河沙或

其他卡料牢 固卡死 , 防止钻进中变 向而找不 到新孑 L。

6. 4 偏斜钻进上下钻具 时, 钻头及岩芯管经过偏芯管位置时 , 应

放慢速度 , 匀速上下 , 不能超之过急。

7 地质经济技术效果

SK一 44 号钻孑 L通过偏斜器进行偏斜钻进 , 取得 了很好的地质资

料 , 经过偏 斜器偏斜补救煤层 , 使本孑 L煤芯采取率 由原 来的 70. 2%

提高到 95. 5%, 完全达到地质设计要求, 该孑 L经综合验收被评为甲

级 孔 。

通过偏斜钻进补救煤层证明 ,这种采用直径 q~ 78m m x1. 20m 的

元钢加工成的月牙形偏斜器 ,在小 口径绳索取心偏斜工艺技术 上 ,

不仅技术可靠, 工艺简单, 自行加工方便, 为煤岩芯能以低成本予以

补救 , 造价相对较低 , 施 工速度快 , 保证了钻孔 质量 , 更没 有报废工

程量 , 挽回了一定的经济损失 , 同时也加快了勘探 区整体施工进度。

影响边坡稳定的因素是很复杂的, 可以归纳为自然因素和技术因素。 前

者是指边坡地质 晴况 、 岩性 、 软弱带 、 断层 、 节理和其它地质不连续面的

出现率 、 位置 、 方向和产状I 边坡岩石的力学性质 , 如岩石的原始强度和

变动于地质不连续面的抗剪强度 , 地下水和地震的影响。 后者是指露天

采场设计和生产的各项技术参数是否合理 , 矿山服务年限, 爆破技术 以

及边坡管理和防治等。

4 结束语

6 一

总之, 露天煤矿排土场边坡的稳定受地理环境、 天气气候等多重因

素影响。 所以边坡的稳定性判断也要全面考虑其影响因素, 才能取得最

大的经济效益和社会效益。

参 考文献

【 l 】 邓清禄. 斜坡 变形构造【 M 】 . 武汉: 中国地质大学 出版社.

『 21陈殿 强, 辛立武. 本钢歪头山矿排土场稳 定性评价[ M ] . 沈阳: 东北大

学出版社

文档信息
  • 文档上传人:admin
  • 文档格式:Pdf
  • 上传日期:2014年11月10日
  • 文档星级:★★★★★
  • 需要煤安币:5个
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