煤田钻探技术

煤田钻探技术（精选七篇）

煤田钻探技术 篇1

1 常用取心钻具

1.1 单管取心钻具

单层岩心管钻具即单管钻具, 它是最简单的取心钻具。为提高岩心采取率, 避免提钻过程中岩心脱落, 一般在单管钻具中增加分水投球接头盒活动分水帽 (如图1) 。

1-导向管;2-分水投球接头;3-取球孔螺塞;4-小卡螺塞;5-小卡及弹簧;6-带阀座的活塞;7-弹簧;8-弹簧座;9-活动分水帽;10-硬质合金钻头

1.2 双管取心钻具

钻具是提高岩矿心采取率和采样质量的重要工具, 在复杂地层和金刚石钻进中应用广泛。为适应各类不同特点的岩、煤层, 双管钻具的结构又分为单动双管钻具和双动双管钻具。

其一, 双动双管钻具。双动双管是内、外两层岩心管同时回转的钻具 (如图2) , 主要由双管接头, 内、外岩心管, 内、外钻头和止逆阀组成。一般适用于松散、易坍塌和怕冲刷的岩、煤层。

1-回水孔;2-双管接头;3-球阀;4-外管;5-内管;6、7-外、内硬质合金钻头;8-送水孔

其二, 单动双管钻具钻进过程中, 外管转动而内管不转动的双管钻具称为单动双管钻具 (如图3) 。它比双动双管钻具优越, 钻进中不仅避免了冲洗液直接冲刷岩、煤心, 而且避免了振动、摆动和摩擦力对岩、煤心的破坏作用。有些单动双管还设有防振、防污、防脱及退心的装置。所以, 岩煤心的采取率、完整度、纯洁性等都有较大提高, 代表性强。

1-上接头;2-固定环;3-外管接头;4-单动部分;5-心轴;6-锁紧螺母;7-内管接头;8-外管;9-内管;10-扩孔器;11-短节;12-卡簧;13-卡簧座;14-钻头

2 卡断岩心的方法

在钻进回次结束前, 尤其是在完整岩、煤层中要先把岩、煤心卡断, 再将岩、煤心管提至地表。

2.1 卡料卡取法

在用硬质合金和钢粒钻进中硬及中硬以上、完整的岩、煤层时, 钻进回次终了时, 应从钻杆内向孔底投入卡料卡紧并扭断岩、煤心。用卡料卡心时, 要注意卡料的粒度、长度、粗细、硬度和投入量, 卡料的粒度和粗细应与岩、煤心和岩心管之间的间隙相适应。

2.2 卡簧卡取法

卡簧即提断器, 装于钻头体或双管钻具卡簧座的内锥面上, 回次终了时稍上提钻具, 能把岩、煤心卡住并拉断。它主要适用于岩、煤心完整、直径均匀的中硬以上地层, 卡簧通常用40铬钢或65锰钢加工, 并经淬火处理。要注意卡簧与卡簧座与岩、煤心之间隙的很好配合。常用的卡簧结构有内槽式卡簧、外槽式卡簧和切槽式卡簧三种形式。

卡簧卡取法多用于金刚石钻进。因金刚石钻进内出刃小且于钻进中变化较小, 所以, 岩、煤心直径均匀性好, 在回次进尺结束, 只需要上下提动钻具, 卡簧即可把岩、煤心抱住, 确保把岩、煤心取出。

2.3 干钻卡取法

在回次终了停止送水, 干钻进尺一小段 (20~30cm) , 利用未排除的岩粉来挤塞住岩、煤心, 再通过回转把其扭断提出。它主要适合于硬质合金钻进用卡料和卡簧都卡不住的松散、软质和塑性岩煤层。

2.4 沉淀卡取法

在回次终了停止冲洗液循环, 利用岩心管内悬浮岩粉的沉淀, 挤塞卡牢岩、煤心。这种方法适用于反循环钻进和在松软、脆、碎的岩煤层, 一般沉淀10~20min。

2.5 橇断器卡取法

在钻进回次终了把钻具提出孔, 下入楔断器, 利用吊锤冲击楔子把岩心楔断, 再下入夹具把岩、煤心提出。这种方法适用于大直径和岩石比较坚硬、完整的岩、煤层钻进。

2.6 无水录孔底反循环取心法

这是煤田钻探中广泛采用的取心方法。如使用投球式, 在每次取心时, 先把钢球由钻杆内投入, 到达无水泵接头球阀座。取心时, 钻具在回转的同时上下提动, 在向上提动时, 钢球把钻杆内的冲洗液全部带动上提, 在孔底产生一定负压, 孔内水位下降。钻具上提后又迅速下降, 下降过程中, 孔内冲洗液进入岩心管顶开钢球而进入钻杆内, 冲洗液在孔底形成局部反循环, 达到循环冷却钻头作用。在下放钻具时, 冲洗液自回水管返地面。

无水泵取心适用于冲积层、松散岩层、破碎带或断层带以及煤层顶板等岩层, 特别适合软岩层。在上述岩层钻进时, 先给水钻进一定深度, 再投球取心。在钻进一定深度, 准备投球前, 先开泵冲洗钻孔, 把孔底冲洗干净, 再关泵停车投球。

参考文献

[1]周代庆.S75绳索取芯钻具的结构原理及使用[J].黑龙江科技信息, 2012, (05) :27-28.

[2]郝永生.单动双管取芯技术在松散、破碎地层中的应用[J].铁道工程学报, 2010, (11) :62-63.

确保煤田地质钻探安全的施工设计 篇2

【关键词】煤田地质；地质钻探；钻探安全

一、钻探机场的内外环境

钻探工作多在野外进行，常遇不良天气，生活艰苦，业余生活单调乏味，让人感到缺少兴趣，提不起精神；机场内环境工作空间狭小，钻探机械排列纵横交叉，立体交错，噪声大、照明差、泥浆四溅，环境恶劣，信息不畅通。在这样的环境中劳动，往往使人产生强烈的应付感、对付感，但此项作业更需要上下左右互相配合才能较为顺利地完成任务。

二、钻探过程中人的因素

要保证钻探过程的安全和高效，必须首先考虑人的可靠性。“可靠性”的质量指标是指控制系统在一定时间间隔内执行必要功能的能力。操作可靠性则是“操作者能够无差错地完成给定任务的程度”。操作者的可靠性与人的现有素质和潜在素质以及人的工作能力分不开。人的工作能力是不稳定的，它在劳动过程中随一定时相而改变。工作能力的变化，取决于人的神经系统反射活动的强弱变化，在疲劳的影响下感觉机能变弱，听觉和视觉灵敏度降低，眼睛运动的正常状态被破坏，疲劳引起错觉，记忆减退，创造思维降低，以及其它心理机能都发生不同程度的改变。钻探过程中，工人是凭感觉感知过程的信息，机械的信息和辅助的信息来进行工作。其中视觉、触觉、平衡觉最为重要。由于地下情况有很大的偶然性、未知性，所以钻探工作就有很强的探索性。钻探工人所说的：“钻探是有眼人干没眼的活”指的就是这种探索性和不确定性。这就要求钻探工人要有较强的时间知觉、空间知觉和运动知觉，要能依据感觉提供的信息正确判定钻孔内的情况，钻进过程是否正常，并且能制定相应措施，还要了解周围空间机具的情况和同伴们的情况，在此基础上决定自己的动作和配合动作。由于钻进过程的不确定性，要求钻探工人要有较强的应变能力。有体力和技术储备，并有较强的心理承受能力。这样在突发的事故面前，才能做到沉着冷静，不惊慌失措，技术发挥正常，体力能顶得住，从而协调一致，克服困难，完成任务。事实上，人在劳动中，感觉、知觉、体力都会发生不断的变化，有时往往限制人的行为。因此，人本身操作行为不可能完善，总会出偏差。如按作业要求，人有时遗漏了必须做的事；对必须做的事做得不全面；进而做了违反要求的事。这些差错的产生，从个人特性方面看，有知识和能力的不足，缺乏经验和训练，性格不好，身体条件不适合，缺乏动力和积极性等。人有误动和错觉，这是人体差错的根源。人体疲劳，使机体缺乏稳定性，有偏差，反映速度慢，再加上感情心境上的影响，就会使信息处理能力变弱，这样就必然会出现事故。人的行为本身的不完善，钻探劳动的特殊性二者交织，构成了错综复杂的情况，隐含着事故发生的相对必然性。因此，钻探工程中必须采取增强或辅助人的感知能力，必须重视人的因素，在聘任钻探工人时必须重视生理、心理状况，学习能力和技术掌握能力，特别是应变能力要作全面的考察，制定详细的钻探工作培訓计划。并在钻探工人的教育训练中有计划地提高上述素质，以提高效率，保证安全。

三、钻探过程中机的因素

钻探是由单机构成群机。无论单机和机群的布置，都必须以“宜人性原则”来考虑。“宜人性原则”主要表现在工作设备和工作空间，以及工作环境的设计。钻探设备的手把和手柄等应适合于手的功能及解剖生理的要求，应适合于人的感觉通道的特点，还要考虑操作姿势的影响。目前常用的油压岩心钻机以“宜人性原则”评价，这类钻机手柄、仪表布局不合理。工人操作姿势长期站立，操作下部手柄又需弯腰躬身。仪表布置在机器下部，不在工人最佳视觉范围内。钻机操作和孔口作业之间联系困难，与其配合时，操作姿势不舒适，易疲劳，易出现误动；动力机和工作机一体化时，如果动力机为柴油机，则噪声大，更增加了信息交流的困难。对机场布置，要以“宜人性原则”进行：将控制台移出至孔口侧方，保证有良好的视野，控制手把、仪表都集中在控制台上，都在人的最佳视野内，这样操作工人视觉联系大大改善。由于远离动力机（柴油机），听觉的信息通道易于畅通，操作姿势取坐姿，减少了疲劳。孔口的操作面积也增大了。从整体上改善了劳动条件，对提高安全有了保证，如果配合有很多不合理的地方，视觉、听觉都受干扰，信息传递不灵，难以形成配合动作。需要注意力高度集中，才能保持配合，这里就隐伏着不安全因素。

四、钻探过程中管理的因素

泥浆应用技术在煤田钻探中的应用 篇3

关键词：煤田钻探,泥浆应用技术,岩层土层

钻探技术在当前的煤矿开采中广泛应用, 并起到了很好的效果。钻探及时不仅能够保证开采的安全同时也能够保证开采的质量。根据不同的煤炭形成原因可以把岩层分为不同的类型, 当前最为常见的就是沉积岩, 这也是当前地下覆盖面积最广的一种岩层, 这种岩层本身极容易被腐蚀, 特别是在地下水丰富的地区或者是周围环境比较复杂的区域, 更容易受到腐蚀。被腐蚀的沉积岩已经发生了化学反应, 变得极其不稳定, 这就给该区域的钻探开采工作带来很大的麻烦, 为了保证开采工作的顺利进行, 就需要采用泥浆技术。使用泥浆技术能够避免钻头受到损害、提高开采速度, 阻止腐蚀物质等, 所以我们可以对该技术进行细致的分析, 希望能够推进该技术在煤田开采中的应用, 促进我国煤炭开采事业的快速发展。

1 泥浆的分类及特征

在进行煤矿钻探施工的过程中, 必须根据所开采区域的岩石情况来选择不同的泥浆技术, 并根据实际施工情况采取具有针对性的安全措施, 在保证施工安全的同时满足施工质量的要求。下面我们就根据当前最为常见的岩层情况选择不同种类的泥浆进行简单的分析。

Ⅰ类:Cao-Na K粗分散泥浆以淡水泥浆为基础, 再根据科学的数据比例添加一些氧化钙和钠化钾, 静置一段时间后就能得到此泥浆。根据上述此泥浆的制作工艺可以看出, 此泥浆制作工艺较为简单、制作成本较低, 不仅如此, 此泥浆对岩壁和钻头的保护效果也是极佳的, 因此次泥浆在实际的钻探施工中使用较为广泛。

Ⅱ类:PH P-Na K-KHm (Ba SO4) 高聚泥浆以粗分散泥浆为基础, 增添聚丙烯酰胺干粉等化学试剂作为凝聚剂, 经过提炼可以得到高聚泥浆。在经过添加剂的作用后, 能够极大地提高此类泥浆的携岩能力和压涌护壁作用。而且, 此泥浆制作工艺相对简单, 方便调整, 在实际的钻探施工中也具有较大的优势。

Ⅲ类:PH P-Na K-CPAN低固相泥浆在这种低固相泥浆中主要是利用了CPAN对失水量进行调节, CPAN还能降低塑性粘度, 具有携岩能力和剪切稀释作用;配加过筛锯末或PAM干粉, 有较好的堵漏护壁效果。

上面这几种泥浆可以根据实际的需要加入到岩层当中, 能够调节钻探的性能和粘度, 减少对钻头的阻力, 起到固定岩壁的作用。通过采用泥浆稀释技术来减少泵的阻力, 减少对泵的磨损程度, 延长了泵的使用寿命。

2 泥浆的选择方法

泥浆的选择必须遵循着一定的原则, 需要查看孔壁是否稳固, 下面就根据以往选取泥浆的情况进行分析, 得出以下几点需要注意的方面。首先, 先要对滤液进行多次试验, 并记录每次试验的结果, 把这些结果进行对比分析选择适用性强的滤液。其次, 在施工的过程中, 非常容易出现因为孔壁不稳固而出现崩塌的现象, 所以需要对孔壁使用防塌剂。最后, 泥浆在使用的过程中随着时间的增长可能会出现失水现象, 进而导致泥浆的干燥, 减弱了泥浆的保护能力, 所以说必须保证泥浆在使用的过程中保持湿润。此外, 还需要根据开采的不同阶段和实际情况, 选择最佳的泥浆稀释度, 这样才能够保证工程顺利开展以及工程的质量, 而且还能够减少施工的成本。所以, 选择泥浆必须遵循着具体情况具体分析的原则, 同时严格按照工程要求开展, 这样才能够保证泥浆应用的准确性, 提高钻探的施工质量。

3 泥浆选择应对措施

3.1 初始泥浆的选择

在煤矿开采的过程中, 选择初始泥浆时需要注意很多的方面, 特别是初始泥浆的粘性是否能够满足工程的需要, 由于初始泥浆的性质直接关系到钻探开采工作的质量。通过对泥浆测试结果的对比分析, 施工人员应该选择粘性程度低、固相程度低、稳固性能好的初始泥浆, 这才能保证开采初期钻探的钻头速度达到标准, 下降的速度也能够满足工程需要。膨润土是初始泥浆中最常应用的一种, 主要是因为该种初始泥浆的性能相比其他类型泥浆更能够满足工程的需要, 此外, 这种泥浆还具备抗污染能力, 所以在混合初始泥浆的时候, 可以把这种泥浆适当的增加一下。在钻头不断下降的过程中, 泥浆可能受到地下物质的影响和污染, 但是如果膨润土的量比较多的时候, 就会减少污染的可能性。作为操作人员必须认识到低固相的泥浆对当前钻探施工的作用。

在煤炭开采的过程中, 泥浆的失水量对于工程的顺利进行有一定的影响。过去对泥浆的失水量有严格的要求, 但是随着技术的不断提高, 当前对失水量的要求有所降低, 虽然高失水性的泥浆对钻探的工程施工有很好的促进作用, 但是当前所使用绳索钻探技术, 则需要减少失水量。为了保证泥浆的质量, 需要通过大量的重复试验来选择合适的泥浆过滤液, 这能够提高工程的质量还能够避免崩塌事故的发生。在经过科学试验选取泥浆后, 要积极的测试其相关抗污性数据, 并根据数据标准对其进行再调试。因为, 泥浆在进行工作并出现水分降低时, 极有可能遭到岩层下劣质泥浆的污染, 所以必须对泥浆的抗污染性进行试验测试。根据抗泥浆污染性试验数据来选取抗污染性较高的泥浆配方, 一般沉降物较多的配方, 抗污性较好。

3.2 泥浆被污染后的维护

在泥浆技术应用的过程中, 泥浆会随着使用时间的增长而受到地下物质的污染, 导致其性质发生改变, 如果不采取合适的措施进行处理, 就可能造成钻探施工的停止, 给钻探工作带来麻烦。所以, 在施工的过程中需要对污染后的泥浆进行维护, 最为常用的维护方法就是添加化学物质进行稀释或者用机械设备进行清洗。这两种方法中最为方便快捷的就是对泥浆等物质进行清理。这种方式的效果比较显著, 所以被广泛使用。但是这种方法最大的缺点就是在泥浆中混入其他成分过多的时候所进行的清理, 效果并不如人意。也可以说这种方法属于物理方式。但是添加化学物质进行稀释的方式对泥浆的危害比较大, 对设备也具有腐蚀性。所以选择哪种方式需要根据工程需要来选择, 不过必须对污染后的泥浆进行处理, 才能够保证开采的顺利进行。

3.3 全孔更换泥浆

为了有效的控制泥浆的粘度, 通常会采用泥浆处理剂, 再加入之后虽然能够延缓泥皮增厚的速度, 但是却不能阻止增厚的趋势。随着泥皮慢慢的增厚, 在达到一定程度的时候, 就会影响到泥浆的稀释作用, 所以就需要进行全孔更换泥浆, 这虽然会浪费很多的泥浆, 但是从长远来看, 这种方式还是符合经济性原则, 和其他方式相比, 成本投入比较少。

4 结束语

综上所述, 文章针对当前的泥浆技术在煤炭开采中的应用情况进行了分析, 通过对该技术的深入了解, 我们能够得知当前煤矿开采技术正在不断向前发展。但是我国的钻探开采工作中还存在着其他问题需要我们去解决, 还有很多施工技术和其他国家相比处在落后阶段, 所以, 我们应该不断总结开采经验, 不断创新开采技术、不断突破传统开采模式, 保证开采技术能够适应当时的开采需求。

参考文献

[1]韩广德.中国煤炭工业钻探工程学[M].北京:煤炭工业出版社, 2000.

浅谈煤田勘探项目中钻探施工的管理 篇4

关键词：煤田勘探项目,钻探施工,管理

为了更好地完成我队承揽的社会地质勘探项目和专项基金项目, 提升我队在钻探施工中的整体形象, 提高工程质量, 使施工钻机能够安全、优质、较快地完成设计任务, 本人根据多年来积累的钻探施工管理经验, 从对钻探施工设备的要求、对安全设施的要求、安全生产管理、特种岗位与人员管理、钻探施工质量保证等几方面进行了归纳, 总结如下。

1、对钻探施工设备的要求

常言道“工欲善其事, 必先利其器”, 要想优质、较快地完成设计任务, 必须要有优良的钻探设备。这就要求钻机额定钻进能力必须大于设计孔深5%以上, 配套的钻塔、动力机、泥浆泵等设备性能良好;泥浆检测设备齐全, 泥浆搅拌机、净化机 (振动筛) 等性能良好、状态稳定;现场配备有必要的维修设备以及基本的打捞钻具;各种仪表齐全、灵敏, 各种阀门安全可靠, 符合要求等。这样才能满足施工要求。

2、对安全设施的要求

塔梯完整, 有可靠的安全护网, A字型钻塔必须安装防坠锁绳器;机械及电动传动部位要有牢靠的安全防护网罩, 钻机操作台上方设置有安全龙门网;避雷针架设要高于塔顶1.5米以上, 并且与钻塔用高压瓷瓶隔离, 接地电阻不大于15欧姆;拉力表及保险绳、绳卡、底杠等选取及其连接与固定符合安全要求;活动工作台 (土电梯) 符合安全规定;提引绳、引导绳、手拉绳、平衡重砣及护栏符合要求;电动活动工作台必须设防过卷扬装置且防坠落灵敏有效;钻场、泥浆池、废浆池、蓄水池要整洁、规范, 布设合理, 钻场用围栏封闭, 泥浆池、废浆池、蓄水池周安装安全护栏, 等。

安全用电方面要求配备专用配电柜, 各种仪表、启动开关、指示灯安全有效;电源闸箱负荷线首端安装漏电保护器, 严禁使用刀闸, 必须使用空气开关;钻场用电线路应由专业电工布设穿管安装, 电缆架设规范、标志明显、电线无老化、无裸露接头;照明必须用36V安全电压, 并安装漏电保护器, 等。

消防设施方面要求:每台钻机配备不少于2个在有效期内且压力正常的灭火器;防火桶、防火铁锹、防火钩各不少于2个, 防火沙箱1个 (容积0.5立方米左右) ;消防器材、设备一律不准挪作他用。

此外, 钻场必须悬挂“上塔必须系安全带”、“进场必须戴安全帽”、“当心坠物”、“当心触电”、“注意防火”、“禁止吸烟”、“当心机械伤人”、“无关人员严禁入内”、“施工重地、非请莫入”等内容的安全警示标牌。

3、安全生产管理

凡是进入钻探施工现场的人员, 必须签订安全生产保证书并认真履行;建立完备的钻机安全应急预案并明确岗位职责;进入钻探现场所有人员必须戴安全帽;每个机台均应明确熟悉整个钻探过程的人员担任专职安全员;每周至少一次安全活动, 各项安全活动要有记录;安全管理部门定期进行安全检查, 对检查出的安全隐患及时整改。

4、特种岗位与人员管理

钻机机长、副机长必须经过资格认定培训并持有机长岗位资格证书才能上岗;除机长和副机长外, 每个机台还应配置足够数量的、具有相应上岗证书的电工、焊工、高空作业工等钻探工作所需特种作业人员;配备并正确使用符合国家标准的劳动保护用品;经常开展安全生产教育和岗位技能培训, 做到文明施工、科学施工、安全生产;每个机台工作人员必须按要求加入劳动保险或商业保险, 保证人身安全;加强施工人员的法律教育, 尊重当地民俗习惯, 不影响周边环境、不影响工农业生产、不影响当地居民生活。

5、钻探施工质量保证

为确保各项钻探施工质量, 特制定如下措施:

严格遵守《煤炭地质勘查钻孔质量标准》 (MT/T1042-2007) , 保证钻孔施工质量。

开钻前依据单孔设计编制施工方案, 钻机配备专职的地质鉴定员, 水文孔安排水文人员。需取瓦斯样时, 需配备瓦斯罐及解析设备。保证按照有关规程、施工方案及合同要求提交钻探施工总结。

各项施工严格执行有关规范规程要求, 严格按照项目设计、单孔施工设计以及项目组的地质要求进行施工。

施工过程中不掩盖问题、不弄虚作假。避免出现煤层打薄、丢煤、采取率不合格等现象, 一旦出现保证采取补救措施。

地质鉴定员严格履行自己的职责, 认真监督指导钻机工作, 及时对岩煤芯进行地质编录。保证做好见煤预告工作, 坚持守煤制度, 确保取煤质量。

钻探工程结束后10日内提交原始资料。保证各项原始资料整洁完善, 真实有效, 无任何涂改行为, 符合有关规程及项目组要求。

煤田钻探技术 篇5

1 钻探质量的保证在于夯实质量管理基础

1.1 把握钻探施工的基本特点

在煤田地质钻探过程中比较常用的一种施工技术则是金刚石绳索取芯技术。它能在钻取的过程中将其取芯管放置到煤层最深处进行钻探, 进而确保取芯工艺的完整性。煤田地质钻探施工的特点有:一是钻机主要是单机作业, 质量管理要扎根机组;二是钻探机械动力包括液压钻机、变量泵, 柴油发电机组, 旋流除砂器, 金刚石绳索取芯钻具等, 施工技术比较复杂;三是施工中必须依靠钻塔, 其架设在钻场或井场上方, 配合钻机绞车进行升降钻具。质量管理是钻探工程项目成功的保障。一个钻探机组要保证钻进的质量, 必须针对钻探的特点, 开展质量管理。

1.2 以人为本保证质量培训

质量管理是煤田地质钻探的基础, 也是确保整个施工作业流程能够顺利完成的可靠保障。所以在煤田地质钻探过程中, 必须将质量管理贯彻于始终, 通过加强对质量管理的认识, 来有效的完成煤田地质钻探的每一道施工工序, 以人为本加强质量传宣教育活动, 对于煤田地质钻探而言, 人在其中所发挥的主观能动作用将对整个煤田地质的质量有着极其重要的影响。所以在人员管理上可以通过培训、内容、形式、效果等方面进行有针对性的人员管理意识培训。增强他们的责任意识, 同时提高他们的专业技术, 在实际煤田地质钻探中可以有针对性的进行人员分析判断能力的提升, 这样不仅仅可以有效的提高作业能力, 还能从根本上保障期质量。

1.3 重在基础设施建设

在煤田地质钻探施工中, 使用大型钻探机械和设备较多。钻探设备管理可分为两个方面:一是为钻探需要购置或安装的设备。实现绳索取心钻探的主要技术装备包括:要有性能良好的钻杆、取心用的双层 (或三层) 岩心管、绳索打捞器及附属工具、对岩层适应性强的金刚石钻头和性能良好的钻机和泥浆泵;二是为保证设备的完好和机械的正常运转所必要的维修。研究表明, 质量保障措施的预防性投入效果与事后整改效果的经济关系事半功倍。所以要实现勘探资源的合理配置, 实现投入方案的优化以及质量投入方向的合理的选择。设备也是有寿命的, 且会产生故障, 容易产生机械伤害。我们一方面强调操作人员必须按规程操作;按正确方法和工艺要求, 保证质量;另一方面要及时发现、处理异常或危险状态;及时巡视检查, 保证钻探质量;加强设备的维修和管理, 保证钻探设备的完好率, 使施工设备能发挥其质量的保证作用。

2 钻探质量的保障

2.1 进行施工中需要把握基本

对于煤田地质钻探队伍来说, 其具有的特点如下:其一, 钻探的机械主要是进行单机作业, 因此, 在进行质量的过程中需要扎根于机组;其二, 在钻探机械的动力方面主要包含了变量泵;液压钻机等等, 其施工的技术相对复杂;其三, 在进行钻探施工过程中, 必须依靠钻塔。作为钻探工程的保障--质量管理就需要针对钻探的实际特点, 从而进行针对性的质量管理。

2.2 质量控制需要注重基础设施建设

机械设备的使用对于煤田地质钻探来讲也有着不可忽视的重要影响, 主要体现在以下两个方面:一是钻探施工中对于机械设备的使用及购买等情况。在煤田地质钻探过程中必须使用到大型的机械设备, 这就需要依据实际施工作业情况合理选择恰当的机械施工设备, 这样不但可以保障其质量, 还能充分发挥机械设备的用途, 减少其磨损程度。二是在正常使用过程中要确保机械设备的正常运转, 实践表明, 定期对其大型机械设备进行检修, 可以有效保障机械在运转过程中的正常使用, 还能从根本避免因机械设备问题而出现的各种质量问题, 大大提高了工作效率, 节约了成本。

2.3 做好钻探前期的基础工作

在进行一系列煤田地质钻探工作前, 必须要进行实地考察, 针对钻探环境及周边的施工作业情况进行合理分析, 这样才能对钻探管道、电缆等比较详细的情况有所掌握, 能够有效预测出煤田地质在钻探过程中所面临的风险及问题。通过专家小组成立专项责任人来完成钻探前的基础工作。掌握钻探信息及相关数据资料, 使得钻探工作可以正常有序的开展。

3 煤田地质勘探技术发展趋势

在煤田地质钻探过程中, 必须采取专业的发展眼光去看待问题, 并加以解决。随着各种新技术的层出不穷, 在煤田地质钻探中应用的也越来越广泛, 煤田地质技术若想在激烈的市场竞争中获得长久的发展, 就必须在技术上不断创新, 下面针对目前煤田地质勘探技术所具有的几种优势进行简要的分析与总结, 如下:

3.1 开发井下勘探技术

根据国内外资料, 落差小于5m、长度小于150m的小断层及小型褶曲, 很难用地面勘探方法查明。因此, 国内外普遍认为, 应在采区开采前, 在井下开展采区勘探或工作面勘探, 其方法包括矿井物探和沿煤层钻进。显然, 煤矿井下物探技术将大有作为, 是一重要发展方向。

3.2 发展水平钻进技术

随着各种新技术的层出不穷, 煤田地质钻探技术为了有效保障其质量, 早在20世纪80年代开始就已经采取了新的水平钻进技术, 将国外先进的技术理念引入其中, 从而实现了水平钻进的大跨越。不仅仅可以在深层地下进行煤层钻进, 还能够沿着某种垂直角度进行水平轨迹的煤层钻进。

3.3 研究动态地质勘探技术

从某种意义上来讲, 煤田地质是一个动态的发展过程, 所以在进行钻探过程中必须时刻监测其发展趋势, 依据实际变化分析数据的变化情况。尤其是针对高产量的煤田地质钻探而言, 信息数据的准确性将影响到整个钻探工程的质量。所以在实施过程中必须对煤田地质勘探技术有一个动态的了解。

3.4 加快发展信息技术

信息技术的不断创新与发展, 在很大程度上推动了相关行业的发展建设。尤其是对于工业而言, 将其信息技术引入其中在分布式处理、工作站、人工智能等方面都取得了较好的成绩。在煤田地质钻探中利用现代化信息技术更是提高了信息数据的稳定性及准确性, 在很大程度上提高了质量。

结束语

综上所述, 在煤田地质钻探过程中, 必须加强质量控制, 才能真正意义上促进我国经济建设的发展, 才能使企业在激烈的市场竞争中立于不败之地。相关人员在保证质量的前提下, 将安全意识贯彻于整个煤田地质钻探过程中, 从而有效减少安全事故的不断发生, 促进我国工业的可持续发展建设, 造福于人。

摘要：煤炭是一种重要的自然资源, 对于我国社会经济的发展也有着非常重要的作用, 近年来, 随着对煤炭资源使用需求的不断增加, 煤田的地质钻探技术也有了新的要求, 因此对于煤田地质钻探过程的质量要求也越来越高。本文主要对加强煤田地质钻探过程的质量控制进行了详细的论述说明。

关键词：煤田,地质,钻探,质量,控制

参考文献

[1]白春旺.煤田地质钻探的相关问题分析[J].科技致富向导, 2013, 30:231.

[2]黄涛.浅析地质钻探技术[J].科技信息, 2013, 26:38.

[3]柴茂.煤田地质预测在煤炭资源规划中的应用[J].山西煤炭管理干部学院学报, 2009 (3) .

[4]江涛, 张莱.煤层系分布特征及预测[J].地质科技情报, 2012 (3) .

浅谈煤田地质钻探中的问题及对策 篇6

一、现阶段煤田地质钻探的现状

煤田地质钻探是一项目复杂的施工工艺, 需要专业的工作人员。而且煤田地质钻探工作容易出现安全事故, 因而相关工作人员不仅应该对钻探施工中容易出现的事故进行预防还要严格按照施工标准进行地质的钻探, 其中地质钻探容易出现的事故包括以下几个方面。

1.水敏性地层护壁问题

所谓水敏性是指储层因出现外来流体而产生的黏土矿物膨胀、分散、迁移、堵塞等问题, 给储层带来渗透率下降的现象。水敏性地层是指垩、芒硝、低压油层等性质的地层。护壁是在壁外用水泥砂浆、瓷砖等材料做成的防止壁面油污的保护层。煤田地质钻探之所以会出现水敏性地层护壁的问题主要是因为煤田一般是沉积岩地层、水敏性地层。所以在使用工具进行钻孔或者是冲洗时, 容易出现孔壁剥落、垮塌的现象, 从而导致孔壁收缩、膨胀等问题, 给施工人员增加了施工难度。

2.煤田地质钻探中的孔内事故

发生孔内事故主要有两个方面的原因一是自然原因, 主要是沉积岩地层自身不稳定的性质。二是人为因素, 施工人员安全意识不高、未按照施工标准进行钻探、施工设备质量不过关、施工人员专业技能水平不足、孔内地质复杂等都是产生孔内事故的重要原因, 比如在辽源平冈施工因垫叉磨损未能及时更换, 钻至200米孔深后上钻具15 米时, 余下部分脱落孔内, 就是因自然原因产生的孔内事故, 又如在珠二环高速公路中铁二局C03 标段的钻探施工中, 出现地下冒气体燃烧5小时不熄的事故。

二、解决煤田地质钻探中的问题策略

1.解决水敏性地层护壁问题的策略

这种问题主要是由自然原因产生的, 所以相关工作人员应该从化学的角度分析问题的解决方法。在遇到这种问题的时候, 可以用泥浆糊在壁面, 然后形成一层水泥皮, 这样对泥土膨胀、泥浆失水能有有效的控制, 从而减少钻探事故的发生。在现代工艺高速的发展的当下, 很多钻探项目中已经不再是单纯的采用水泥砂浆进行处理, 而是添加很多先进材料, 从而达到解决水敏性地层护壁问题的目标, 这不仅是我国经济技术快速发展的必然结果也是我国煤炭地质钻探工艺发展的客观需求。

比如在锡林郭勒盟苏尼特左旗新达来嘎查境内的某一矿区的煤田地质钻探中, 其地质情况是有元古界冷家溪群 (Ptl) 、元古界板溪群 (Ptbn) 及零星震旦系、寒武系、石灰系、白垩系地层和第四系沉积物, 在针对下部破碎地层时采用了脲醛树脂水泥球封堵技术, 据实践证明, 运用该技术很好的预防了孔壁掉块、垮塌的问题, 而且还起到很好的防水作用。由此可见, 在解决煤田地质钻探中的水敏性地层护壁问题时, 应该注意这种方法的利用从而促进煤田地质工作的顺利开展。

2.解决煤田地质钻探孔内事故的策略

煤田地质钻探中的孔内事故是多种多样的, 而且不同的问题其处理措施也是不同的, 一般常见的处理方法包括以下几种。

(1) 打捞;这是处理事故最常见的一种方法, 其中用到的工具包括公母矢锥、钢球式打捞器、三球式打捞器等。一般是来处理脱口、甩管等事故。比如曾经出现过一起罕见大直径钻孔掉钻的事故, 其发生地点在上海长江隧桥与崇启通道共同组成的沪苏通道中, 该工程的钻孔灌注桩桩径为1.6 米到2.0 米, 其钻具为50吨, 深度为100 米, 先后用了打捞器、钻机大卷场、钢管等十几种器具。由此可见, 工作人员在进行打捞时应该采用灵活多变的方法。

(2) 扫孔;这种方法的主要操作过程是边用水泵往里面送水, 边进行钻孔, 一般都是用来处理掉孔卡钻的情况。如在2012 年的寨上矿区发生的脱孔事故中, 工作人员就是采用扫孔的方法来处理正常事故的, 实践证明, 扫孔的方法很适用于掉孔、脱孔的事故处理。

(3) 冲孔;这种方法主要是通过冲洗的技术来排除障碍物, 一般适用于埋孔事故的处理。比如在成川南煤田古叙矿区两河矿段25-2 钻孔埋卡钻的事故中, 就是采用冲孔和打捞两种方法来处理事故的。由此可见工作人员在煤田地质钻探事故中, 应该根据实际的情况采用一种或者多种方法来解决事故。

除此之外, 还有切割、透孔、引拔等多种处理方法, 这些都是在实际工作中能够有效处理事故的方法。但是工作人员更应注意注意提高自身的专业技能, 有很多事故都是人为原因造成的, 如果工作人员在工作应该足够细心或者按照施工标准进行施工, 那么有很多事故是完全可以避免的。

3.安全事故的预防和判断

工作人员可以从多个方面进行事故的预防, 比如严格检查工作用具、发现泥浆多稠等问题时进行及时的处理、定期维护升降机以防出现在施工过程中升降机突然停止工作的问题等。

当然工作人员还应该对孔内事故进行有效的判断, 如果发生了事故而无法确定事故原因, 会给钻探工作带来很大的困难。在事故发生后, 工作人员应该做到对事故深度、事故钻具的规格, 数量, 组合情况、事故部位及孔壁情况的及时清理, 而且还要对一些情况不明的事故采取仔细筛查的方法, 从而找到事故发生的原因。综上所述, 工作人员在钻探工作的施工中, 应该坚持安全第一的事故理念, 从钻塔到钻底, 对各个部件、各道工序都要做到及时的检查, 从而减少安全事故的发生, 并最终促进煤炭行业的发展。

三、总结

煤田地质钻探是开展煤田开发的基础工作, 所以工作人员应该详细了解施工中的各种问题, 从而提高地质钻探的工作效率。无论是人为因素还是自然因素, 工作人员都应该采取积极的措施进行预防和处理, 从而保证钻探工作的顺利开展, 并促进我国煤炭行业的迅速发展。

参考文献

[1]王丽伟.煤田地质勘查的危险因素及对策分析[J].能源与节能, 2014, 02:35-36.

[2]笪章有.试析煤田地质钻探的部分问题及解决方案[J].黑龙江科技信息, 2014, 26:1.

煤田钻探技术 篇7

1 捞

用各种类型的矢锥或打捞勾捞取折断、脱落的事故钻具。在通常条件下, 用矢锥或打捞勾捞住后, 用升降机提出孔口 (如图1所示) 。遇到锁接头折断, 钻杆断头平、齐, 壁厚均匀, 钻杆脱扣, 带大卡头跑钻等断头, 要用公锥打捞。遇到钻杆断头不齐、断头太薄、断头内眼被杂物堵塞、断头壁裂较长等断头, 通常用母锤打捞。

2 提

应通过升降机和复式滑车采取加大提升负荷的方法, 对事故钻具进行强力提拔, 用以解除轻微卡、夹钻和烧钻事故。用升降机强行提拔时, 操纵升降机要掌握好提升力, 在不破损提引设备的条件下, 进行有效提拔。

3 扫

事故钻具在某孔段遇阻, 钻具不能提升, 但能下降和回转, 要尽量在活动段距内开车向上回转, 并上下串动, 把挤压物扫碎或压入孔壁。

1-钻杆;2-接头;3-丝锤;4-内管;5-外管

4 冲

对埋钻、局部糊钻、悬桥卡钻、泥皮吸附等事故, 要实施开泵强行循环, 不宜轻易关泵, 并强调使用优质泥浆, 经强力冲洗后, 再配合提拉, 通常能把事故解除。

5 打

用吊锤冲打事故钻具, 通过振动力使事故钻具周围的挤卡物松动。这种方法对浅孔和中深孔的钻粒卡钻、掉块卡钻等很有效。吊锤向上打, 也可向下打。钻具在提升过程被悬空挤夹时, 一般要向下打 (如图2所示) 。

6 顶

用千斤顶起拔事故钻具。对一些阻力较大的卡、埋、糊、烧钻等事故, 用以上处理方法无效时, 要采用千斤顶起拔。由于它的起拔能力比升降机的能力大得多。千斤顶不可过快、过猛, 避免事故钻具突然断裂。

7 串

在事故钻具有一定活动范围时, 不但要进行上提, 同时注意依靠钻具本身重力, 上提至一定高度后, 再向下回送, 上下反复串动, 能有效解除轻微的卡埋钻事故。

8 震

把孔内震击器接在事故粗径钻具上端, 并用升降机拉紧, 经开车回转, 使上下震击锤牙嵌的螺旋面相对位移, 产生连续的震动冲击力, 通过钻杆传到事故部位, 可使被挤夹的钻具震松, 从而达到钻具起拔的目的。

9 反

用反丝钻杆连接反丝矢锥把孔内事故钻杆分批从孔内反出, 留下粗径钻具再用其他方法来处理。反管时须用专用机械反管装置, 目前常用的机械反管工具有两种:钢丝绳反管器和棘轮反管器。

1 0 炸

用烈性炸药、电雷管、金属外壳组成小炸药包, 用双股胶质电线连接, 从事故钻杆中放下去, 直至需要的深度, 通电引爆, 炸断事故钻杆或震松事故套管, 然后提出孔外。此方法在其他方法不能奏效时可考虑使用, 但必须注意安全。

1 1 透

通过以上方法处理, 在孔内仅剩下粗径钻具时, 要采用透的方法。把螺丝头钻掉, 打捞上来, 再用比事故粗径钻具小一级或二级的小径进行透。在透的过程中通过小径钻具的振动, 使事故粗径钻具周围的被卡物振松或被冲洗液冲动而掉入小孔内。钻小孔约2~3m m后, 经过适当振动, 即可振松。这对卡、埋、挤、烧等事故比较有效。

1 2 劈

孔内剩下的事故粗径钻具, 若钻透无效, 上部岩层硬, 孔又深不便扩孔时, 要采用环状切铁钻头劈开粗径管, 再用同径或小一径岩心管及抓筒捞取剩下之小半节。切劈钻头可采用长排密集式合金钻头, 长排密集式合金钻头还可用于捞取粉管接头和铣切挤夹钻杆接头。

参考文献

[1]中国煤田地质总局.煤田钻探安全技术[M].北京:煤炭工业出版社, 2005.

[2]魏孔明.钻探工程[M].北京:煤炭工业出版社, 2006.

[3]王生.钻孔工程[M].北京:地质出版社, 2002.

[4]马植侃.钻探工程学[M].徐州:中国矿业大学出版社, 1998.