首页 > 文章中心 > 钻前施工总结

钻前施工总结

钻前施工总结

钻前施工总结范文第1篇

【关键词】定向钻进;钻孔设计;施工工艺;限制因素;改进

1、定向钻孔施工的工艺原理

煤矿井下定向钻进是采用水力排渣、随钻测量的一种钻孔施工工艺,是利用泥浆泵将静压水通过加压后,通过钻杆内侧供水通道送达孔底,驱动孔底螺杆马达旋转,为钻头旋转切削煤岩提供动力,水沿着钻杆与孔壁之间的间隙排除孔内钻屑。施工过程中通过随钻测量系统实时测出孔底钻具空间姿态参数(倾角、方位角、工具面向角等),操作人员通过对比施工参数与设计参数,调整孔底钻具工具面向角,进行下一次钻进,依次按照此步骤施工直至实际钻孔轨迹沿着设计轨迹钻进至终孔。

2、定向钻孔的设计

定向钻孔施工前必须预先设计好钻孔轨迹,定向钻孔轨迹的设计应考虑到以下因素:钻孔的类型,施工钻孔的个数及预计孔深、钻孔分支孔的数量、孔深及分支位置等,轨迹设计前,尽可能多的收集到能准确反映钻孔布孔平面和空间区域的地质测量资料(包括煤层顶底板等高线图、综合柱状图,采掘工程平面cad图、局部探眼或钻孔柱状图等),分析布孔区域煤层瓦斯含量及压力、煤层顶底板岩性变化及煤厚变化情况。下面以顶板瓦斯抽放钻孔设计为例说明如何进行定向钻孔轨迹设计:

2.1钻孔方位角设计。设计钻孔方位角时,必须先明确工作面顶底板等高线图的真方位角a,然后再确定钻孔施工的主方位角b,顶板瓦斯抽采钻孔距离回风巷平距一般为10~30m,可以设计2~5个定向主孔,开孔间距控制在0.5~1m,再确定分支钻孔的个数及开孔位置,分支钻孔开孔位置均布置在工作面收作线以内,这样可减少无效孔段的施工,钻孔设计孔深在300~600m为宜,主孔方位在进入收作线后保持平行轨道顺槽延伸,主孔方位角确定后,再设计分支孔的方位,使钻孔终孔在平面上等间距分布,平均间距5~7m。

2.2钻孔倾角设计。倾角的设计应兼顾到两个方面,一是高位钻孔最佳抽采高度,二是岩性情况。钻孔的终孔垂高应分布在煤层顶板裂隙带内,淮南矿区高位钻孔最佳终孔高度一般控制在煤层顶板垂距15~25m范围内。在确定最佳垂高范围后,在通过综合柱状图和沿轨顺方向轨顺顶煤层顶底板岩性柱状图确定终孔目标层位,钻孔的剖面轨迹应本着尽量在稳定岩层中钻进原则。钻孔的平面和剖面轨迹手动绘制在cad平剖面图上后再确定每个孔不同孔深段的方位角及倾角具体参数,将参数输入专门的定向钻孔轨迹设计表格,一般先进行方位角数据调整,观察设计表格中钻孔左右偏差数据情况,不断调整方位角数据,直至左右偏差数据符合要求,方位角参数确定好后,再调整倾角参数,注意钻孔上下偏差数据,直至上下偏差数据符合要求,调整方位角和倾角时还要注意钻孔的弯曲强度数据,一般尽量不要超过2°/6m,最后将钻孔的平面和剖面绘图数据导入cad成图,对比手动绘制cad平剖面轨迹和绘图数据生成的cad平剖面轨迹,不断调整方位角倾角参数,直至两个图形基本拟合为止。

3、定向钻孔施工准备及施工过程

3.1施工准备。为保证定向钻孔施工能够有序的进行,施工前主要要做以下准备:钻场选择及布置,钻场的选择是个很重要的环节,应根据施工钻孔的类型及空间布置进行选择,同时还应兼顾钻场周边顶底板岩性,由于施工定向钻孔排水量大且施工周期长,对孔壁的破坏较大,故钻场应尽量选择在岩性较好的地段。钻场的规格应根据定向钻机的型号合理开拓,以西安院ZDY6000LD(F)型定向钻机为例,一般为长×宽×高:6m×5.5m×3m。钻场内应该进行挂网喷浆,底部浇筑砼,定向钻孔施工对供排水都有要求,必须使用清水作为冲洗介质,而且供水量要求Q≥13mm2/h,因此要有完善的供排水系统,要有专门的排水泵,建议现场挖设两个长×宽×深:1.5m×1.5m×1.5m规格的水漾,一个用于沉淀钻屑,一个用于排水。另外定向钻孔施工过程中需要用的工具设备很多,而且价格昂贵,应采用专用工具箱放置,避免遗失。钻孔施工前,钻场内还必须提前标注清楚钻孔设计开孔方位角,以便施工人员移钻机对孔。

3.2定向钻孔施工过程

定向钻孔施工前必须将钻孔的设计参数导入井下电脑以指导定向钻进,定向钻进一般按以下程序进行。

(1)回转转进:采用回转钻进配扶正器保直钻进施工20-30m(具体孔深一般以穿过软岩层为准),然后采用进Φ189mm钻头扩孔至孔底。(2)下护孔管:孔口段下入Φ127mm护孔管,然后注浆加固护孔管,如果遇到有垮孔时,则需要向孔内进行高压注浆,使孔内形成水泥柱。(3)透孔:待孔内水泥充分凝固后,进行透孔至孔底。(4)定向钻进:透孔后,便可以下入定向钻具校正孔口工具面初值定向钻进3m或者6m测量一次当前钻孔孔底参数对比设计轨迹参数调整孔底马达工具面下一次钻进,每钻进一次后再进行一次探管检测,检测钻孔孔底当前倾角、方位角,然后调整孔底马达工具面继续钻进,依次进行下去至终孔,(见流程图1)。

定向钻孔施工过程中有一些注意的事项,如果不注重这些细节,可能会对施工带来不必要的麻烦,因此这里有必要强调一下,定向钻孔每班施工结束时作业人员应有意识的在电脑上保存好当班施工的数据。每次调整定向钻具工具面前,需要将孔底钻具提离孔底200mm左右,避免折坏孔底马达。在调整工具面时,除了开分支孔的情况除外,尽量避免工具面呈180°定向钻孔施工人员应认真仔细的记录每班施工情况主要包括施工过程中泥浆泵压力、钻机给进、起把压力变化情况,岩性变化情况等,及时反馈给施工技术管理人员,技术人员根据岩性变化情况及时调整施工方案,如钻孔轨迹路线上有断层或者裂隙带发育时,可以采用开分支绕开或者提前对断层或裂隙进行注浆加固,保护定向钻进施工的安全。

4、限制煤矿井下定向钻孔施工技术推广的因素

目前定向钻进技术的试验,不管是使用国内钻机还是国外钻机,施工过程中由于种种原因,使得使用定向钻进施工瓦斯抽采钻孔目前并未在煤矿井下广泛推广应用,总结起来主要是因为受到以下方面的因素制约:

定向钻进对于岩性条件要求苛刻,地层适应能力较差,定向钻孔施工时在遇到水敏性岩层及软岩层如炭质泥岩及砂质泥岩时极易出现垮孔,而在硬岩如细砂岩中钻进时,进尺效率太低,即所谓:“软的打不了,硬的打不动”。

定向钻孔的施工对于操作人员的素质及技术水平要求较高,而现在煤矿井下职工由于文化水平有限,要学习好并充分掌握定向钻进技术需要长时间的培训。

由于定向钻孔施工对施工现场供水及排水能力要求较高,施工的每个钻孔孔口段基本都要进行下套管注浆,有的遇到垮孔时,需要多次注浆,施工工艺相对常规钻进较复杂,而且钻孔施工周期一般比较长,这些对于井下钻探施工单位来讲,人力和物力成本投入太大。

5、定向钻机施工过程中需要改进的地方

煤矿定向钻进工艺目前在我国煤矿井下主要还处在试验阶段,根据西安煤科院6000LD(F)型定向钻机在淮南张集煤矿井下的使用情况,作者总结了常出现的一些问题,认为定向钻进应致力于在以下方面进一步改进。

(1)钻机设置及结构:分体式定向钻机的泥浆泵、电机与钻机操作台分开设置,操作人员在操作时很容易造成不能方便的看到泥浆泵压力变化情况,易造成孔内遇到紧急情况时,处理不及时,另外钻机占用的体积过大,钻机挪移不方便。

(2)随钻测量系统,随钻测量系统是整个定向钻进的核心部分,但通过使用西安煤科院的6000LD(F)的随钻测量系统,最容易出现的问题就是通讯失败,而造成通讯失败原因主要来着硬件方面,通常是钻杆接头松动,或者是孔底测量探管故障,遇到这些问题通常要起出孔内所有钻杆检查,既费时又费力,所以建议应该增强随钻测量系统抗震性及稳定性,尽量避免施工时出现通讯故障。

(2)孔底马达,孔底马达在定向钻进过程中起着承上启下的作用,也是孔内的主要动力转换装置,在定向钻进时,我们发现施工部分软岩及中硬岩石时,施工进度较慢,当遇到较硬岩层如含砂量较高的砂岩时,进尺效率极低,每班进尺都在几米左右,而且孔底马达也容易出故障,所以定向钻进要想推广,孔底马达的性能应该得到更加的增强,这也是刻不容缓的事情。

钻前施工总结范文第2篇

关键词:地铁工程;总体安排;钻孔桩;工期保证

1工程概述

星沙大道站是长沙市轨道交通3号线一期工程第21个车站,车站位于开元中路与星沙大道交口,平行于开元中路设置,站位北侧主要为卜蜂莲花超市、尚城、佳美星城和星沙医院,车站南侧主要为星沙商业乐园、中国电信、移动的星沙营业厅和九六三零一部队星沙小区。车站为地下二层单柱双跨与双柱三跨交替结构,站台长度为118m,宽度为12m,结构形式为整体式钢筋混凝土箱型框架结构,中心里程处标准段结构外包尺寸约为20.7*13.41m。

2施工总体安排

2.1施工方法及施工场地安排

按照工期安排及施工旋挖钻机台数,将星沙大道站分为四个分区,在一区用两台旋挖钻机由西向东,先进行盾构井段的桩基施工,同时在二区钢便桥区段用两台旋挖钻机进行桩基施工,待一区施工完毕后,将两台旋挖钻机调至三区由西向东施工直至三区施工完毕,待二区施工完毕后,将另两台旋挖钻机调至四区进行桩基施工直至四区施工完毕。

2.2施工进度与工期保障措施

按照业主工期要求,结合我单位类似工程施工经验,一期工程计划2014年8月20日开工,2014年9月20日完工,总工期31日。在工程的总体设计中初步设定的工期为31天。施工指挥部为了保证工程如期完成,希望能加快施工速度,经过综合考虑并积极组织各方面的施工队伍,决定采取以下几个方面的保证措施:(1)科学和合理的对总任务进行分解,进行流水形式的推进,对工程中的重点、难点和关键工作进行重点把关和监督,确保不出现任何质量问题。(2)实施工程全生命周期的现场管理,对工程进行全方位的质量扫面,不留任何死角。通过现场管理和惩罚分明,充分调动广大工程人员的积极性和工作热情,提高施工人员的作业技术水平。(3)合理组织人员流水作业,最大限度减少窝工停工现象。(4)根据工期计划划分每天需完成工程量,如不能完成,采取加班加点或增加人员设备的方法赶工,确保工期。

3钻孔桩施工工艺流程

设计钻孔桩桩径为φ1.0m,桩间距1.2m,混凝土为C35水下混凝土,根据设计地质勘探资料、桩长和桩径,拟采用旋挖钻机施工。钢筋笼在加工棚内制作,采用汽车吊安放,钢筋笼主筋接头采用双面搭接焊或单面焊连接。混凝土采用商品混凝土,混凝土运输车运输,水下混凝土采用导管法灌注。钻孔桩采用旋挖钻机钻孔,钢筋笼由吊车吊装,混凝土采用商品混凝土,商品混凝土由混凝土运输车运输到工地施工。主要施工工艺流程:施工准备埋设钻孔护筒搭设作业平台桩机就位钻孔成孔检测清孔安放钢筋笼安放导管浇筑水下混凝土拔出导管、护筒基桩检测。

3.1施工准备

(1)测量放样:按照基线控制网及设计坐标,用全站仪测出桩位,并经测量监理工程师检算和现场复核无误,测量放出四个护桩,护桩距离钻孔桩2.0m以外(四个护桩保护至工程完工),用长木桩准确标出各桩位中心。(2)护筒制作与埋设。钻孔前设置坚固、不漏水的孔口护筒。钢护筒采用6mm厚的钢板制作,护筒直径比钻头直径大100mm,护筒埋设深度在黏性土中不宜小于1m,砂土中不宜小于1.5m,一般为3-5m,护筒顶面高出原地面50cm。护筒埋设:旋挖钻边钻边埋护筒,人工辅助配合,并使护筒中心与桩的中心保持一致,在孔壁四周回填粘土,将护筒固定。护筒平面位置与桩中心线偏差不大于5cm,倾斜度不大于1/300,为便于泥水循环在护筒顶端留有高30cm,宽20cm的出水口。(3)挖设循环系统。在一区、三区、四区地势低处挖设三处沉淀池,靠基坑外侧沿桩位置开挖一条临时排水沟,排水沟距桩中心60cm,宽1.2米,接入沉淀池。施工中钻碴随水从孔内排出进入沉淀池,人工用网筛将石碴捞出。然后使处理后的水重复利用,形成不断的循环。钻孔弃碴放置到指定地方,不得任意堆砌在施工场地内或直接向水塘、河流排放,以避免污染环境,施工期间应及时清除沉淀池内钻渣。

3.2钻机全面的钻进工作

钻机在开始工作之前要做许多准备工作,例如要对机座进行平衡和平整处理,使得整个机座处理水平的位置,这样才能高标准的实现钻进操作。另外,还要检测钻机的水电供应系统,电路、钻杆以及钻具是否到位,不能留下任何一点问题,尤其是钻杆、钻具是否与桩基中心重合问题,尤为重要。在钻机启动之前,必须要让钻机空转几分钟,同时也要在低于护筒上边沿0.3m左右才能开始启动操作,实施钻进工作。正式钻进开始之后,必须选择低速钻进操作,等到钻至护筒下面大概1m左右,才能够按照正常的速度实施钻进作业。钻孔的钻进速度,经现场实际得知,钻斗升降速度保持在0.75~0.80m/s,当钻斗粉砂层或亚砂土层时,其升降速度应更加缓慢。在实施钻孔作业的整个过程中,操作工人要根据不同的地质条件,因地制宜的选择钻头和钻速等技术指标,同时也要在土层变化的交界处及时捞取碴样,准备的判断出土层的变化情况和种类,对于这些数据都要登记在册,并与原始设计的方案进行比对;若发现实际岩层与设计有较大出入时,及时通知监理、设计做出变更设计。

3.3钻进过程中应注意的事项

(1)在表层护筒插入到预定深度以前,均需使用钻头的铰刀。(2)在进行钻进作业过程中经常会出现钻杆摇晃、长时间无法钻进等情况时,一般是遇到了石头、硬物质或者硬土等东西,这种情况下都要立即停止钻进操作,进行全面的察看,等待检查清楚后在做妥善的处理,避免冒进操作损坏钻头或者钻杆。(3)必须控制钻斗的升降速度。因为若快速移动钻斗,那么水流将以较快的速度由钻斗外侧和孔壁之间的空隙中流过,导致冲刷孔壁;有时还会在上升钻斗时在其下方产生负压而导致孔壁坍塌,所以应按孔径的大小及土质情况来调整升降钻斗的速度;(4)在实施钻进工作中,深度不断增加,那么要严格控制钻斗的升降速度,升降速度变化要谨慎和慢一些,不能变化过于剧烈。(5)在桩端持力层中钻进时,由于钻斗的吸引现象使桩端持力层松弛,为此提钻斗时要缓慢。若桩端持力层倾斜时,为防止钻斗倾斜,应稍加压钻进。

参考文献:

[1]勘察设计院提供的地质勘察资料[S].

[2]建筑桩基技术规范[S].JGJ94-2008.

钻前施工总结范文第3篇

【关 键 词】 浅埋暗挖 超前注浆卵石层

中图分类号: U231+.3 文献标识码: A 文章编号:

1、工程概况

北京地铁9号线六里桥站~太平桥站区间在K9+320~K9+397里程段下穿莲花池客运站,该客运站为85年修建,客运站办公楼为地上4层,局部地下一层,砖混结构,无地下室部分采用条基,有地下室部分采用筏基,基础埋深约4.0m。区间左线隧道下穿该楼,楼基础底距隧道顶约6.7~8.5m。区间隧道主要位于卵石⑤层、卵石⑦层,局部中粗砂⑤1层。卵石⑤层:杂色、密实、湿、低压缩性;高程33.0~34.m以上卵石最大粒径290mm,标高33.0~34.0m以下卵石最大粒径360mm,一般粒径20~70mm,粒径大于20mm颗粒含量约为总质量50~80%,亚圆形,中粗砂充填。卵石⑦层:杂色、密实、湿~饱和、低压缩性;最大粒径不小于360mm,一般粒径30~80mm,粒径大于20mm颗粒含量约为总质量的60~70%。亚圆形,中粗砂充填。

2 、施工情况

由于地层特殊性,在原设计使用超前小导管进行超前地质加固,在注浆过程中难免会出现注浆加固不利等情况,一但出现注浆加固不利就可能导致拱顶土方出现坍塌,影响地上构筑物使用及安全。鉴于莲花池客运为北京市客流量较大的长途汽车站之一,建筑年限较久采用原设计方案通过有较大安全隐患,在下穿前为保证施工技术的成熟性,我们通过增加试验段来摸索一套较为科学的施工技术,保证顺利通过莲花池客运站。

通过两种方案的跟踪作业,对成孔时间、注浆量、注浆压力及施工过程中较为关键的施工工序进行详细的记录分析,以下为两种方案得具体施工过程:

2.1、前进式深孔注浆

2.1.1、施工作业

前进式深孔注浆是在同一个孔位利用钻孔机进行多循环钻孔及注浆,达到分段推进进行注浆加固的一种注浆工艺。利用钻机首先钻进2米,然后在孔口安装带有注浆法兰盘的钢护筒,用水泥浆将护筒周围封堵严实,防止注浆过程中浆液反浆、漏浆,随后进行注浆作业,注浆时在法兰盘上连接注浆阀门。待所有孔位第一次钻孔注浆均结束后进行第二循环钻孔注浆,第二循环钻孔注浆在相同位置进行钻孔,在原有基础上继续钻进3米,钻孔成功后进行注浆作业。第三循环进行与第二循环相同工序,在原有基础上继续钻进2米,成孔后进行封口注浆。

第一循环注浆时应密切关注注浆压力变化,压力控制在1~1.5Mpa,防止压力过大将钢护筒顶出,当压力稳定不变时继续注浆,若长时间稳定不变则则说明土层中卵石含量较高含砂较少,浆液沿着卵石间孔隙渗流出去,未能起到对隧道拱顶土层的加固作用,此刻应暂停注浆,待浆液初凝后进行第二次注浆,若压力急剧上升则说明注浆已经达到预期要求,可进行下一个孔位的钻孔及注浆施工。第二及第三循环注浆作业压力应适当提高,确保浆液能够穿透土层,增大注浆量,保证浆液能够对拱顶土层起到加固作用,达到预期加固效果,压力控制在1.5~2.5Mpa。

2.1.2、施工注意事项

⑴、钻孔施工之前调整钻孔机位置,孔位距离拱顶100mm,通过调整钻杆前后端高差,将钻杆外伸角度控制在10~15°,保证成孔后浆液加固区在隧道拱顶以上部位。

⑵、第一次钻孔结束在孔口埋设钢护筒,用水泥浆将护筒周围封堵严实,防止注浆过程中浆液反流,降低注浆效果。

⑶、注浆过程中控制注浆压力,第一次注浆时将压力控制在1~1.5Mpa,防止压力过大将钢护筒顶出;第二、第三次注浆时压力控制在1.5~2.5Mpa;若有浆液从缝隙中渗流则暂停注浆,用掺加速凝剂的水泥浆封堵缝隙后再进行注浆。浆液配合比控制在1:0.5~0.75(水:水泥),增强浆液的渗流能力,增加注浆量,增强加固效果。

⑷、由于钻机作业过程中对土层扰动较大,在施工过程中应加强对隧道洞内及地表的监控量测。由于钻孔施工正逢北京处于雨季,土层含水量高,震动会导致土层沙土液化,增大地表及拱顶沉降。在注浆过程中由于压力作用土层被挤裂,地表会隆起,因此应根据监控量测数据指导施工,调整施工方法及工艺。

2.1.3、注浆加固效果总结

通过在开挖过程中对注浆效果进行观察,浆液扩散范围在300~400mm;在卵石层中由于土层孔隙率较大,在保证注浆压力情况下浆液能够顺着卵石间空隙流动,浆液扩散范围较大并能够将卵石胶结在一起,形成“网状”浆脉,加固效果较好。

由于钻孔角度控制在10~15°范围,开挖5米后注浆加固范围已在拱顶上方,能够保证开挖过程中土体稳定,拱顶无坍塌及碎石坠落现象。

2.1.4、存在问题分析总结

在钻孔施工过程中由于土层中卵石含量较多,当钻杆钻进一定深度后,钻杆周围被卵石“包裹”,增大钻杆与土层间摩擦力,出现卡钻情况,无法继续钻进。在注浆过程中存在浆液向掌子面后方渗流情况,解决方法是暂停注浆,待所有渗流路径被水泥浆填充密实后进行继续注浆。

在进行开挖施工中对注浆效果进行分析总结,发现存在一些问题:浆液扩散半径不均匀,在卵石含量较多土层中浆液沿着卵石间孔隙渗流,能够将卵石胶结在一起,形成网状浆脉,加固效果较好;在含砂较多土层中,由于土层孔隙率较小,浆液不易渗透,当注浆压力上升时浆液沿着空隙大、阻力小的卵石层中渗流,在砂层中加固效果较差。

由于机械功率较大(50KW),钻孔过程中对地层扰动较大,破坏原状土的自问能力;且在注浆过程中出现隔孔漏浆现象,掌子面返浆情况较为严重,影响浆液的正常扩散。

2.2自进式锚杆注浆

2.2.1施工作业

自进式锚杆注浆是利用风钻将自进式锚杆打入到土层中并对土层进行加固的一种注浆工艺。自进式锚杆施工工序较为简单,首先在格栅架设时预埋PVC管,作为导向管,喷射砼后在拱顶利用风钻将自进式锚杆打入到土层中,打入到设计深度后用水泥浆将锚杆周围空隙封堵严实,随后连接注浆管进行注浆。

2.2.2、施工注意事项

(1)、自进式锚杆长度最短不能小于1.2米,打设完成后保证加固区能够覆盖下一榀拱架。自进式锚杆打设过程中应控制自进式锚杆外插角度,控制原则为自进式锚杆打设完成后不影响下一榀格栅的架设。

(2)、注浆浆液选择单液水泥浆,浆液配合比控制在1:(0.5~0.75)(水:水泥),增大浆液扩散能力,提高对土层的加固效果。注浆压力控制在0.2~0.4Mpa,并且注浆作业时密切关注压力表示数变化,若压力急剧上升则停止注浆。

(3)、自进式锚杆前端500mm范围留设直径10mm间距为100mm的注浆孔2~3个,增加浆液扩散途径。

钻前施工总结范文第4篇

【关键词】煤与瓦斯突出 防突技术 管理

中图分类号:TD 文献标识码:A 文章编号:1009―914X(2013)35―386―01

引言

峻德煤矿开拓工作面已施工至三水平(-500标高),南北两个区域都已形成全风压系统。峻德煤矿地质构造复杂,瓦斯自然灾害比较严重,自“4.27”煤与瓦斯突出事故以来,峻德煤矿在学习南方突出矿井防治技术,防治方法的基础上,不断总结、探索、创新,形成了峻德煤矿煤与瓦斯突出防治的思想、路线、方法和技术,提高了防治水平和防治效果,有效避免了煤与瓦斯突出等重大事故的发生。峻德煤矿严格执行“两个四位一体”综合防突措施,坚持“区域防突措施先行、局部防突措施补充”的原则,预测预报做到“物探先行、钻探验证”,有效的控制了石门揭煤瓦斯突出事故的发生。

一、矿井概况

峻德煤矿是鹤岗煤田最南部的一个矿井,南北走向长最大6.258公里,平均为5.426公里,东西倾斜长最大为4.088公里,平均为3.584公里。井田面积20.16平方公里,可采煤层23个。年产量300万吨,开采深度800米;矿井通风方式为两翼中央混合式,三台主扇联合运转,总风量2.34万立方米/分。开采标高为20.15~-619.85m。

二、防突技术及管理

根据《防治煤与瓦斯突出规定》,在揭突出煤层前必须采取包括煤层突出危险性预测,防治突出措施,防治突出措施的效果检验,最后采取安全防护措施“四位一体”的综合防突。

1、石门揭突出煤层预测、效果检验及管理制度

1)超前探钻

以《防突规定》为基础工作面提前20米探清前方煤层、断层、瓦斯等其他地质情况,为防止误揭煤层和断层造成煤与瓦斯突出,我们采取施工超前钻孔的方法。要求采取53125原则来预测前方的突出危险性,在巷道前进方向左右两帮每隔50米交替施工钻场,每个钻场内设计3个超前钻孔,每个钻孔长度设计为120米,超前钻孔的终孔位置在巷道轮廓线外5米。

2)测压钻孔

我们采用被动式测压法对煤层进行测压,为准确测定煤层瓦斯压力,在施工超前钻的钻场内施工一个测压钻孔。

3)钻屑解吸指标

突出煤层的效果检验技术以《防突规定》的规范为基础,在结合矿井防突工作中摸索的实际经验,在效果检验中我们采用h2或K1值来进行判定。

在工作面上部、下部、中部、左部、右部五个适当的位置用钻机施工钻孔取样进行钻屑解吸试验,钻屑量的测定从钻孔第lm开始,每施工lm用专用煤粉袋收集孔口钻屑,并装进小玻璃瓶内,放进解吸仪器内的解吸室内,钻屑量的临界值采用《细则》规定的h2=200pa;K=0.5mL/(g-min)。

为了提高预测预报的可靠性,采取了以下管理制度保证测试数据的准确性:

①施工超前钻孔必须严格按措施执行,钻孔的方位、角度、长度严禁随意改动,施工完超前钻孔必须有验收单位进行验收并签字。

②测压钻孔必须采用封孔泵进行注浆封孔。

③钻孔封孔长度不得小于9m。封孔材料为水泥砂浆,水泥砂浆用注浆泵注入钻孔。

④测压钻孔施工完后应在24小时内完成钻孔封孔工作,在完成封孔工作24小时后进行测定工作。

⑤压力表应至少3d观测一次。根据煤层瓦斯压力及透气性大小的不同,其观测时间一般需20~30d以上。在观测中发现瓦斯压力值在开始测定的一周内变化较大时,则应适当缩短观测时间间隔。如果压力变化在3d内小于0.015MPa测压工作即可结束;否则应延长测压时间。

⑥钻孔施工、指标测定由专人负责,以消除由于施工与测定技术差异引起的操作误差。

⑦使用解吸仪时严格按照标准操作。

⑧具有高度的工作责任心,详细记录预测及效检过程中的各种动力现象。

2、岩巷石门揭煤消突技术及管理制度

当预测有突出危险时,及时采取消突措施,不能盲目进尺。根据矿井瓦斯预抽半径3m的经验数据,采取的主要防突措施是在工作面距煤层法向10米的距离时停止前进,施工27-35个30-50米深的钻孔,75mm直径瓦斯预抽钻孔,保护控制范围巷道轮廓线外12米。

为了有效地实施对煤层瓦斯消突预抽效果,并在施工钻孔期间保障安全,其抽放钻孔的管理十分重要,必须满足以下要求:

①在消突钻孔施工过程中,要详细记录动力现象,如喷孔、卡钻、响煤炮等,发现有异常情况及时通知相关部门处理。

②施工消突钻孔必须上好防喷孔装置,进行边施工钻孔边预抽,防喷孔装置必须保证严密不漏气,有效地预抽孔内的瓦斯,防止喷孔伤人。

③施工完钻孔要及时对抽,必须用封孔泵封孔,封孔长度为9米,确保封孔严密,有效地预抽进行消突。

④在煤体卸压区域,钻孔布置要合理,提高瓦斯抽放量,让钻孔处于岩壁完整区域内,如有裂隙及时进行封堵。

⑤要保证消突钻孔成孔的质量,如遇煤体软,瓦斯量大顶钻、塌孔,要先进行预抽,预抽一段时间后再进行施工,并采用三棱钻杆。

⑥施工完消突钻孔后,要进行跟踪观测钻孔内的瓦斯浓度、负压、流量、温度和煤层瓦斯压力值等参数,并计算出抽放出的瓦斯量及瓦斯压力下降的规律,及时掌握预抽效果,为下步生产提供依据。

三、效果分析

1、石门揭煤提前预抽不仅有效治理了工作面瓦斯问题,而且大幅降低了煤与瓦斯突出危险性,明显减少了突出预测超限次数,从而提高了巷道掘进速度。

2、工作面消突钻孔的立体设计优化技术提高了钻孔卸压排放消突效果,减少了消突钻孔施工的盲目性。

3、操作的规范化提高了防突预测及效检的可靠性,为矿井深水平防突工作的开展奠定了良好的基础。

4、防突管理系统的实施,有效地协调和监督了各部门的工作,为防突工作的顺利开展提供了有利条件。

钻前施工总结范文第5篇

【关键词】冻结造孔工程;防斜;纠斜;技术

前言

随着社会主义市场经济的不断发展,煤炭冻结造孔工程得到迅速发展,随之对钻井技术要求越来越高。目前,井斜是钻井施工中的一大难题,传统的钟摆钻具、塔式钻具、偏轴钻具等技术已不能满足现代钻井要求,为此,要积极开发井下专用防斜打直工具和技术。而影响井斜的因素有地层自然倾斜、钻具组合、钻井参数等,在冻结造孔工程中运用防斜打直技术要充分考虑到这些因素,提高钻井效率。

一、冻结造孔工程中钻孔防斜技术

陕西麟北煤业开发有限责任公司园子沟煤矿位于陕西省宝鸡市麟游县西北部,行政区划隶属两亭镇及酒房乡管辖。矿井拟采用立井开拓,建设规模600万吨/年。

(一)设备安装质量控制

在把设备移动到孔位后,要认真仔细找到钻机的正确位置,使转盘中心、钻孔中心和游动滑车提升中心呈 “三点一线”,然后对设备进行稳固安装,保证开孔垂直度,对开孔关进行把关。

(二)选择正确的钻具组合

1.在进行施工前,要选择正确的钻具组合。钻井施工基本要求是要直,因此进行开孔的粗径钻具要直,同时要选择合适配套的专用井下钻具组合,增强钻具的稳定度和导向性,从而减小孔壁缝隙,减小下部钻具弯曲,做好防斜初步工作。

2.对钻具的相关要求。严禁使用弯曲、变形或质量有问题的钻具,钻具进行连接后要保证其同心度,同时开孔所用的粗径钻具要直且长度要够。

(三)严格把控钻井施工质量

在进行钻进施工时,要依据进尺速度和钻孔柱状图把握钻层,换层钻进时要科学的调整钻压,当软层转变为硬层时,要适当的降低钻压,等钻进0.5m后恢复到正常钻压;当硬层转变为软层时,要适当减小压力,降低钻速。同时除了根据地层状况掌握钻压外,还要掌握钻速和泵量。在进行砂层钻进时,钻速要快给进;在进行粘土层钻进时,钻速要慢给进(主要是防范快进时出现泥包钻头的问题);在进行基岩钻进时,要采用高钻压低钻速;在下钻接近孔底时,要慢放,不能使用墩钻,且孔底钻压是钻铤在孔内总总重量的75%~80%,使用悬吊钻进。

(四)冻结造孔工程测斜方法

在冻结造孔工程中进行测斜工作时,要时不时的对钻孔偏斜情况进行检查,要每钻进30~50m就测斜一次,且在容易出现偏斜情况的地层加多测斜次数,而且要每隔50m绘制钻孔实际纠偏方位图指导施工。园子沟冻结造孔工程测斜设备为:冻结孔上面0~100m段使用光学对点器,100m以下段使用JDT-VA型陀螺测斜仪。其具体测斜方法如下:

1、灯光测斜:0~100m段,采用经纬仪及其配套设施进行。

2、陀螺测斜:100m以下段测斜选用JDT-VA型陀螺仪测斜。正常钻进每30~50m布置一个测点,并根据实际情况作适当的测点调整。在表土层和岩石的交界面要另外布置一个测点,且在容易偏斜地层增加测点。陀螺仪测斜同一点,必须上下复测,发现疑点要重新测量,确保测斜资料的可靠性。

3、钻孔偏斜方针:以防为主,纠偏为辅。提高施工人员综合素质,严格按照施工标准和技术进行施工,且要加强全面监管。施工时,技术人员要研究了解易偏斜地层及易偏斜原因,并找到相应的防偏方法和措施,及时指导施工人员进行防斜纠斜工作。

二、冻结造孔工程中的钻孔纠斜打直技术

目前,螺杆钻具是冻结造孔工程中防斜打直最有效的方法,采用JDT-5A型(或JDT-6A型)陀螺定向仪及5LZ146-7.0型螺杆钻具定向纠偏。在园子沟冻结造孔工程中就采用了定向纠偏的方法,且园子沟工程采用的是5LZ146×7.0型和5LZ130×5.0型螺杆钻具定向纠偏。

(一)螺杆钻具的结构及工作原理

1、螺杆钻具的结构和工作原理

螺杆钻具主要由南旁通阀、马达、万向轴和传动轴四部分构成。螺杆钻具的工作原理就是把液体的压力能转化为转动的机械能,带动下面的钻工进行向钻孔偏斜的反方向造斜工作,实现纠斜打直。

2、螺杆钻具的作用

螺杆钻具由四部分组成,每一个部件都有各自的作用,缺一不可。南旁通阀在马达的上面,主要有阕体、阀芯、阀座、弹簧和滤套等部件,其作用主要是在起下钻工作时,对钻柱内外空间进行连接,达到保持内外压力平衡的目的;马达是螺杆钻具的动力结构,其作用主要是通过泥浆的冲刷,使转子在定子中进行偏心转动,达到把泥浆压力转化为机械能的目的;万向轴的功能主要是把马达传输出来的偏心转动转化为定轴转动;传动轴,顾名思义,其主要功能就是把万向轴传输过来的运动传给下面的钻头。

(二)螺杆钻纠偏的影响因素

地层、定向设计安装角、钻进参数等都会影响到螺杆钻纠偏打直的效果。具体来说,定向精度决定纠偏打直成败,纠偏钻进时弯接头度数和钻进段长很大程度上影响纠偏打直效果等。所以为了保证纠偏打直质量,要做到下面几点:一是对钻孔进行仔细精确的测斜,保证定向正确,并全面研究钻孔偏斜情况,提出相适应的定向方案或设计。二是对螺杆钻具的弯度进行严格的控制,一般来说,冻结造孔工程多采用1°,1.25°,1.5°的螺杆钻具进行纠偏打直工作。三是工作人员在使用陀螺定向仪进行定向时,要严格按照标准操作,避免出现误差。四是对钻进严格控制,一般来说,钻压在8000~12000N,钻进段长在4~7m。五是纠偏后的测试工作,根据测斜结果使用相应的钻具组合和钻进参数。其中,定向纠偏打直的钻具组合一般是钻头、螺杆钻具、钻铤、钻杆和立轴。园子沟工程选择的钻具组合是Φ190mm三牙轮钻头+Φ159mm钻铤+Φ89mm钻杆+立轴。

三、结束语

总而言之,井斜是钻井施工中的一大难题,在运用相关防斜打直技术进行防斜打直时,要把地层、钻具组合、钻进参数等影响因素考虑进去,根据不同地区的具体情况,采用合理有效的防斜打直措施,提高钻进质量。

参考文献:

相关期刊更多

石油矿场机械

部级期刊 审核时间1个月内

中国机械工业集团有限公司

石油机械

北大期刊 审核时间1-3个月

中国石油天然气集团公司

凿岩机械气动工具

省级期刊 审核时间1个月内

天水凿岩机械气动工具研究所