高直度钻孔新器具、新工艺研究

动调陀螺测斜仪是一种新型的定向钻井测量系统，它将动调陀螺和加速度计传感器组成的捷联式惯性导航系统成功应用于钻孔轨迹测量，与传统的测斜仪相比具有抗磁干扰，仪器直径小、长度较短、测量精确、可靠性高、不需初始对准、能够实现全方位测量、各测点之间没有累计误差等优点。技术指标为： 直径：55mm 顶角测量精度：0～180°±0.2° 方位角测量精度：0～360°±2° 耐压：10MPa 使用温度：-20～70℃ 通过对该项目相关工作的研究，掌握了该产品的全套生产和调试工艺，以及软硬件的设计和加工。 2100433B

直钻孔设备选择

采用 TS J— 1000型钻机 , 配套 T BW 850 / 50型泥浆泵及其相应辅助设施。

直钻孔钻孔结构的设计

采用两径成孔 ,双层管柱的钻孔结构。瓦斯抽排孔采用表土层孔径 550,下入 426 × 10的护壁管 ;基岩孔径 380,下入 325× 10无缝钢管作瓦斯抽排管。排水孔采用表土层孔径 800,下入 650× 12的护壁管;基岩孔径为 550,下入 426× 13无缝钢管作排水管。

直钻孔钻进方法

采用牙轮钻头一径成孔或用牙轮钻头钻进,组合式牙轮钻头扩孔成井的钻进方式。

直钻孔钻进参数

( 1)大口径高保直钻孔钻进压力一般达不到牙轮钻头所需钻压要求 ,为提高防斜效果 ,利于钻进 ,钻压控制在小于钻铤质量指标的 80% 。

( 2)转速一般选择钻机最低两个档位 ,即 48r /min、 69r /min。

直钻孔钻进防斜

采用分段控制和陀螺仪跟踪测斜。

直钻孔下管

采用提吊浮力法。井管底部装配逆止阀浮力塞。井管下到孔底后 ,注浆泵进行注浆 ,浆液通过逆止阀进入井管与孔壁的环状间隙固结井管。

由于矿区开采地质条件复杂,煤矿原来的设计往往满足不了处理突发事故的要求, 为此煤矿系统经常施工排水孔、瓦斯抽排孔、送料孔、注浆孔、救人孔、救火孔等大口径高保直钻孔。1995年我处受淮南矿务局潘集煤矿的委托,施工了1眼大口径瓦斯抽排孔; 1996年我处受徐州矿务局韩桥矿的委托完成了2眼排水孔的施工任务 。各项工程质量指标均达到合同要求,在施工大口径高保直孔方面积累了一些经验。