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复杂破碎地层中定向孔复合排渣钻进技术
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作者 霍福星 方俊 +1 位作者 李泉新 唐杰 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2019年第7期112-115,共4页
针对复杂破碎地层中定向孔孔壁易失稳坍塌、成孔率低的问题,分析了煤矿井下近水平定向孔孔壁失稳的机理,并给出采用滑动定向钻进时排渣困难、容易沉渣的原因,提出采用大流量冲洗液正循环排渣和异形钻杆回转排渣的复合排渣技术,分析了大... 针对复杂破碎地层中定向孔孔壁易失稳坍塌、成孔率低的问题,分析了煤矿井下近水平定向孔孔壁失稳的机理,并给出采用滑动定向钻进时排渣困难、容易沉渣的原因,提出采用大流量冲洗液正循环排渣和异形钻杆回转排渣的复合排渣技术,分析了大流量冲洗液紊流排渣、钻杆回转排渣、水力正循环和异形钻杆复合排渣的机理;介绍了大流量泥浆泵车、无线随钻测量系统和异形钻杆等关键设备。在寺河煤矿进行了现场试验,在软硬复合破碎煤层区域内完成定向钻孔3个,最大孔深270 m,成孔率达到66.7%;在具有3层复杂地层的顶板中完成高位定向钻孔12个,最大孔深480 m,成孔率达到91.7%,为煤层气(瓦斯)区域递进式抽采利用和采动卸压抽采利用提供了技术保障。 展开更多
关键词 复杂破碎地层 定向钻进 孔壁失稳坍塌 沉渣 复合排渣
顶板复杂岩层无线随钻测量复合定向钻进技术
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作者 王鲜 李泉新 +1 位作者 许超 方俊 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2019年第9期88-91,共4页
针对以往顶板复杂岩层中施工定向钻孔时存在钻进效率低、排渣效果差、易发生钻孔事故的不足,开发了基于螺旋钻杆的无线随钻测量复合定向钻进技术,选配了适用钻进装备;在淮南顾桥矿进行了现场试验,试验最大钻孔深度530 m,累计钻孔进尺1 6... 针对以往顶板复杂岩层中施工定向钻孔时存在钻进效率低、排渣效果差、易发生钻孔事故的不足,开发了基于螺旋钻杆的无线随钻测量复合定向钻进技术,选配了适用钻进装备;在淮南顾桥矿进行了现场试验,试验最大钻孔深度530 m,累计钻孔进尺1 673 m,成孔率达到100%,排渣效果提高2倍以上。试验结果表明:泥浆脉冲无线随钻测量系统工作性能稳定、测量数据准确,复合定向钻进技术钻进效率高、钻进能力强,螺旋钻杆复合排渣效果好、钻孔清洁度高;有效提高了复杂岩层钻孔成孔率、成孔效率和钻进安全性。 展开更多
关键词 顶板复杂岩层 泥浆脉冲 随钻测量 复合定向钻进 复合排渣
冲击螺杆马达研制 预览
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作者 王四一 李泉新 +2 位作者 刘建林 赵江鹏 杨冬冬 《煤田地质与勘探》 CSCD 北大核心 2019年第5期225-231,共7页
针对常规单弯螺杆马达钻进硬岩层效率低、钻头和钻具消耗大的问题,采用在马达万向轴与钻头之间增加冲击机构的方法,研制了冲击螺杆马达,其具有冲击和定向双重功能。介绍了冲击螺杆马达冲击机构结构组成和工作原理、关键零部件设计、分... 针对常规单弯螺杆马达钻进硬岩层效率低、钻头和钻具消耗大的问题,采用在马达万向轴与钻头之间增加冲击机构的方法,研制了冲击螺杆马达,其具有冲击和定向双重功能。介绍了冲击螺杆马达冲击机构结构组成和工作原理、关键零部件设计、分析了冲击螺杆马达的特点。对Φ89 mm冲击机构进行了室内试验,测得其冲击力峰值达到5 000~9 000 N,与理论计算结果基本一致,由硬质合金与轴承钢组成的复合结构的冲锤和砧体的耐磨性能达到了工业性使用要求。在晋煤集团寺河煤矿进行了现场工业性试验,钻进效率较常规单弯螺杆马达提高20%~30%。 展开更多
关键词 螺杆马达 冲击机构 硬岩 定向钻进 钻进效率
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煤矿井下碎软煤层空气复合定向钻进技术与装备 预览
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作者 方俊 刘飞 +1 位作者 李泉新 褚志伟 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期224-229,共6页
针对碎软煤层瓦斯高效抽采与治理已成为制约煤矿安全高效生产的关键技术瓶颈问题,在分析碎软煤层顺层钻孔钻进关键技术难题的基础上,提出采用空气复合定向钻进技术与装备进行碎软煤层钻孔施工的技术方案,介绍了其技术原理与技术优势,开... 针对碎软煤层瓦斯高效抽采与治理已成为制约煤矿安全高效生产的关键技术瓶颈问题,在分析碎软煤层顺层钻孔钻进关键技术难题的基础上,提出采用空气复合定向钻进技术与装备进行碎软煤层钻孔施工的技术方案,介绍了其技术原理与技术优势,开发了复合定向钻进技术、顺煤层长距离成孔技术和复合强排渣技术,选配了矿用空压机和孔口除尘器,研制了空气螺杆马达、空气流量与压力监控系统、配套钻具等钻进装备。在贵州省青龙煤矿开展了现场试验,在普氏系数为0.37的碎软突出煤层中,完成5个定向钻孔和2个定向主分支孔施工,最大孔深385m,总进尺3014m,最大单孔瓦斯抽采纯量超过1500m^3/d,取得了碎软煤层定向钻孔成孔深度和瓦斯抽采效果的重大突破。空气复合定向钻进技术与装备可在工作面圈闭之前对碎软煤层瓦斯进行超前区域递进式抽采治理,掩护巷道掘进和工作面回采,具有钻孔施工周期短、成本低、瓦斯抽采效果好等显著优势,可对革新井下碎软煤层瓦斯治理模式、助力煤矿企业降本增效提供技术参考。 展开更多
关键词 碎软煤层 瓦斯抽采 空气复合定向钻进 钻进装备
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我国煤矿区钻探技术装备研究进展 预览
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作者 李泉新 石智军 +6 位作者 田宏亮 姚克 刘建林 姚亚峰 许超 方俊 刘飞 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期1-6,12共7页
煤矿区钻探技术装备在煤层气(瓦斯)开发、保障煤矿安全生产等领域发挥着关键作用。我国煤层赋存地质条件、开采条件复杂,决定了煤矿区钻探技术装备的发展必须立足于我国煤矿区基本现状、走自主创新的道路。系统总结了“十一五”和“十... 煤矿区钻探技术装备在煤层气(瓦斯)开发、保障煤矿安全生产等领域发挥着关键作用。我国煤层赋存地质条件、开采条件复杂,决定了煤矿区钻探技术装备的发展必须立足于我国煤矿区基本现状、走自主创新的道路。系统总结了“十一五”和“十二五”期间我国煤矿区钻探技术装备取得的代表性成果,全面介绍了煤矿区地面钻井与井下钻孔在煤层气(瓦斯)开发、水害防治、应急救援通道构建等方面取得的重要成果。针对新形势下煤矿安全高效生产对钻探技术装备的发展需求及其所面临的关键难题,提出了开发高可靠性、智能化钻探技术装备的发展方向,以期进一步提升煤矿区钻探技术水平、推动国产化钻探装备转型升级。 展开更多
关键词 煤层气 煤矿安全 大直径救援钻孔 水害防治 钻探技术 钻探装备
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煤矿井下随钻测量定向钻进技术与装备现状及展望 预览
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作者 石智军 姚克 +5 位作者 田宏亮 李泉新 姚宁平 田东庄 许超 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期22-28,共7页
煤矿井下近水平定向钻孔可实现超前、区域、精准灾害防治与瓦斯抽采利用,在煤矿地质保障中发挥着重要作用。系统介绍了国内外煤矿井下随钻测量定向钻进技术发展历程与应用现状,对国内定向钻进装备中的钻机、泥浆泵车、防爆型随钻测量系... 煤矿井下近水平定向钻孔可实现超前、区域、精准灾害防治与瓦斯抽采利用,在煤矿地质保障中发挥着重要作用。系统介绍了国内外煤矿井下随钻测量定向钻进技术发展历程与应用现状,对国内定向钻进装备中的钻机、泥浆泵车、防爆型随钻测量系统、包括中心通缆钻杆、螺杆马达和钻头在内的配套钻具、包括滑动定向钻进和复合定向钻进在内的定向钻进工艺技术与套铣打捞工艺技术等关键技术和装备进行了简要分析和总结,对小体积防爆型随钻测量系统中的有线随钻测量系统、泥浆脉冲无线随钻测量系统、电磁波无线随钻测量系统和地质导向随钻测量系统的功能特点及适用性作了阐述,针对解决提高复杂顶板岩层中定向钻进成孔率、超深孔钻进施工能力和地层适应性等难题,介绍了该成套技术与装备在保德煤矿、龙王沟煤矿和顾桥煤矿进行顺煤层超深定向钻孔和复杂顶板高位定向钻孔的典型现场应用案例。基于成套技术与装备发展现状和现场应用,展望了煤矿井下随钻测量定向钻进技术与装备的发展方向和趋势,指出装备的自动化、信息化和智能化将成为技术攻关的方向与现场重点需求,高效快速钻进的旋转导向钻进系统和大直径定向钻孔将得到现场实践验证。 展开更多
关键词 煤矿井下 定向钻进钻机 随钻测量 钻具 定向钻进
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矿用泥浆脉冲无线随钻测量信号发生装置设计 预览
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作者 李泉新 褚志伟 《工矿自动化》 北大核心 2019年第8期32-37,共6页
针对煤矿井下定向钻进小泵量、低压力工况,研制了一种矿用泥浆脉冲无线随钻测量装置,分析了该装置的技术要求、结构组成、使用条件;重点阐述了该装置信号发生装置(矿用泥浆脉冲无线随钻测量信号发生装置)的设计方案,介绍了信号发生装置... 针对煤矿井下定向钻进小泵量、低压力工况,研制了一种矿用泥浆脉冲无线随钻测量装置,分析了该装置的技术要求、结构组成、使用条件;重点阐述了该装置信号发生装置(矿用泥浆脉冲无线随钻测量信号发生装置)的设计方案,介绍了信号发生装置中防爆驱动短节及其电磁阀、脉冲发生器的结构设计,以及脉冲发生器中流道控制阀及其阀头参数设计。现场试验结果表明,信号发生装置能够稳定、可靠地产生泥浆压力脉冲信号,最大信号传输深度达2 570m,泥浆压力脉冲衰减速率为5.8%/hm,衰减速率低,具备向更深钻孔应用的能力。 展开更多
关键词 煤矿井下定向钻进 随钻测量 无线随钻测量装置 信号发生器 泥浆脉冲 驱动短节 脉冲发生器
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松软突出煤层瓦斯抽采钻孔施工技术及发展趋势 预览 被引量:7
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作者 方俊 李泉新 +1 位作者 许超 刘建林 《煤炭科学技术》 北大核心 2018年第5期130-137,172共9页
通过分析松软突出煤层瓦斯抽采钻孔施工技术研究与应用现状,基于不同钻进方式、护孔方式和改造方法,介绍了松软突出煤层钻孔施工技术的发展历程,并分析了各项技术的含义、优缺点、适用范围和推广应用情况,指出了现有钻孔施工技术存在顺... 通过分析松软突出煤层瓦斯抽采钻孔施工技术研究与应用现状,基于不同钻进方式、护孔方式和改造方法,介绍了松软突出煤层钻孔施工技术的发展历程,并分析了各项技术的含义、优缺点、适用范围和推广应用情况,指出了现有钻孔施工技术存在顺煤层定向钻进困难、筛管护孔直径小、钻孔增产改造范围小等问题。同时提出松软突出煤层瓦斯抽采钻孔施工技术未来发展趋势,包括泥浆脉冲随钻测量定向钻进技术、电磁波随钻测量空气定向钻进技术、大直径筛管跟管钻进技术和大直径小曲率侧钻改造技术等方向。 展开更多
关键词 松软突出煤层 瓦斯抽采 钻进技术 定向钻进
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集束型枝状定向钻孔群一孔两消瓦斯抽采技术与应用 被引量:1
9
作者 张迪 李泉新 方俊 《煤矿安全》 北大核心 2018年第6期49-53,共5页
针对矿井工作面开采和巷道掘进对瓦斯抽采治理的需要,提出集束型枝状定向钻孔群一孔两消瓦斯治理技术,介绍了其定义和基本原理、钻孔布置与施工工艺流程。结合保德煤矿煤层厚度大、煤质坚硬,夹矸层多、透气性差、瓦斯压力大等特点,开发... 针对矿井工作面开采和巷道掘进对瓦斯抽采治理的需要,提出集束型枝状定向钻孔群一孔两消瓦斯治理技术,介绍了其定义和基本原理、钻孔布置与施工工艺流程。结合保德煤矿煤层厚度大、煤质坚硬,夹矸层多、透气性差、瓦斯压力大等特点,开发了钻孔轨迹随钻测量技术、钻孔轨迹随钻人工控制技术和多分支枝状钻孔施工技术,并研制选配了由定向钻机、随钻测量系统、螺杆马达、定向钻杆和定向钻头等组成的定向钻进装备,形成完善的技术与装备体系。在保德煤矿81309工作面进行了技术应用,共施工集束型枝状定向钻孔群14组,完成钻孔91个、分支孔318个,平均抽采浓度为40.71%,平均纯瓦斯流量为7.26m3/min,瓦斯抽采率达到26.73%,满足81309工作面回采、83109运输巷和83110回风巷掘进对瓦斯抽采的需求,充分发挥了集束型枝状定向钻孔群集中高效抽采和超前抽采的优势,在工作面圈闭之前,实现了工作面和待掘巷道的瓦斯超前治理。 展开更多
关键词 瓦斯抽采 集束型枝状定向钻孔群 一孔两消 瓦斯涌出 瓦斯治理
碎软煤层定向钻进技术研究与应用 被引量:1
10
作者 赵建国 李泉新 《煤矿安全》 北大核心 2018年第7期119-122,共4页
针对碎软煤层定向钻孔深度浅、施工效率低、钻孔事故频发等问题,开发了基于无线随钻测量系统的复合定向钻进技术。介绍了钻进装备系统的典型组成,分析了泥浆脉冲无线随钻测量系统工作原理与特点。实施了碎软煤层定向钻进试验,完成本煤... 针对碎软煤层定向钻孔深度浅、施工效率低、钻孔事故频发等问题,开发了基于无线随钻测量系统的复合定向钻进技术。介绍了钻进装备系统的典型组成,分析了泥浆脉冲无线随钻测量系统工作原理与特点。实施了碎软煤层定向钻进试验,完成本煤层定向钻孔5个,最深孔深324 m。与常规滑动定向钻进技术相比,综合钻进效率提升50%以上,钻孔成孔率达到60%。表明该技术具有成孔率高,钻孔返渣效果好,综合钻进效率高等技术优势,可用于碎软煤层瓦斯抽采治理。 展开更多
关键词 碎软煤层 定向钻进 泥浆脉冲 随钻测量 三棱螺旋钻杆
青龙煤矿碎软煤层顺层定向钻孔钻进试验研究 预览 被引量:3
11
作者 李泉新 方俊 +1 位作者 褚志伟 刘飞 《工矿自动化》 北大核心 2018年第11期1-6,共6页
针对青龙煤矿碎软煤层瓦斯抽采钻孔成孔深度浅、轨迹控制精度低及瓦斯抽采效果差等问题,在分析矿井瓦斯地质情况与预抽采方式现状基础上,介绍了采用空气复合定向钻进技术进行顺层定向钻孔施工的原理和关键技术,制定了钻场与钻孔设计、... 针对青龙煤矿碎软煤层瓦斯抽采钻孔成孔深度浅、轨迹控制精度低及瓦斯抽采效果差等问题,在分析矿井瓦斯地质情况与预抽采方式现状基础上,介绍了采用空气复合定向钻进技术进行顺层定向钻孔施工的原理和关键技术,制定了钻场与钻孔设计、钻进装备和钻具组合选套、钻进技术要求总结的整体试验方案,并在21608轨道巷迎头钻场进行了顺层钻孔空气复合定向钻进试验。试验结果表明,采用空气复合定向钻进技术可实现碎软煤层内顺层定向钻孔施工,完成7个主孔和2个主分支孔,总进尺为3929m,最大孔深达406m,300m以上钻孔成孔率达88.9%;试验钻孔瓦斯抽采体积分数均超过68%,平均单孔瓦斯抽采纯量超过1m3/min,最大单孔瓦斯抽采纯量超过2.55m3/min,抽采纯量是常规钻孔的10倍以上,瓦斯抽采体积分数提高了50%左右,钻孔成孔与瓦斯抽采效果显著。 展开更多
关键词 煤矿安全 瓦斯抽采 碎软煤层 顺层定向钻孔 空气复合定向钻进
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2311m顺煤层超长定向钻孔高效钻进技术 预览 被引量:7
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作者 李泉新 石智军 +1 位作者 许超 陈殿赋 《煤炭科学技术》 北大核心 2018年第4期27-32,共6页
针对保德煤矿超长工作面瓦斯区域治理需要,提出采用国产大功率定向钻进技术与装备进行顺煤层超长定向钻孔施工。根据工作面布置情况及钻遇煤层地质特征,优化钻孔设计、优选钻进装备,利用复合定向钻进技术减小孔内摩阻,实现深孔钻进钻压... 针对保德煤矿超长工作面瓦斯区域治理需要,提出采用国产大功率定向钻进技术与装备进行顺煤层超长定向钻孔施工。根据工作面布置情况及钻遇煤层地质特征,优化钻孔设计、优选钻进装备,利用复合定向钻进技术减小孔内摩阻,实现深孔钻进钻压的传递;利用煤层钻孔递进式延伸技术和钻孔轨迹控制技术提高煤层钻遇率,实现深孔精准钻进。结合保德煤矿生产需要施工完成了主孔深度2 311 m、孔径Φ120 mm的顺煤层超长定向钻孔。钻进结果表明:钻进装备稳定可靠,钻进工艺技术先进,钻孔日平均进尺达到200 m以上,孔深2 000 m以上单班进尺达到90 m。研究可为顺煤层超长定向钻孔施工和超长工作面区域瓦斯治理提供重要借鉴。 展开更多
关键词 钻进技术 钻进装备 定向钻孔 钻进效率 超长钻孔
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硬岩钻进用仿生PDC切削齿优化与破岩机理研究 预览
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作者 孙荣军 谷拴成 +2 位作者 石智军 李泉新 张幼振 《煤炭科学技术》 北大核心 2018年第5期143-148,165共7页
为了提高聚晶金刚石复合片(PDC)切削齿的破岩效率,将仿生非光滑理论应用到PDC切削齿的表面形态设计中,通过对波浪形、三角形和梯形金刚石层表面形态的仿真模拟,优选出三角形表面形态为最佳结构;以φ13.44 mm×8 mm的PDC切削齿为例... 为了提高聚晶金刚石复合片(PDC)切削齿的破岩效率,将仿生非光滑理论应用到PDC切削齿的表面形态设计中,通过对波浪形、三角形和梯形金刚石层表面形态的仿真模拟,优选出三角形表面形态为最佳结构;以φ13.44 mm×8 mm的PDC切削齿为例,通过仿真模拟对三角形凹槽数量进行了分析,最终确定3个三角形凹槽为最佳;按照确定的优化设计方案,根据不同材料和工艺设计加工了4种大锯齿仿生PDC切削齿,通过微钻试验台进一步对比分析了仿生PDC切削齿与平面PDC切削齿的钻进效率。结果表明:大锯齿仿生PDC切削齿钻进效率明显优于普通平面片,但是破岩过程中容易出现"崩片"现象,为保证使用寿命,在材料和加工工艺方面应比普通平面片要求更高。 展开更多
关键词 硬岩钻进 大锯齿仿生 PDC切削齿 破岩机理
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碎软煤层复合定向钻进技术研究与应用 预览
14
作者 李泉新 《煤炭科学技术》 北大核心 2018年第11期101-106,共6页
针对碎软煤层瓦斯抽采钻孔成孔深度浅、轨迹无法测控、定向钻进困难等问题,提出了采用复合定向与排渣技术施工碎软煤层定向钻孔的技术方案,介绍了其技术原理,开发了泥浆脉冲无线传输技术、复合定向钻进技术、水力正循环与异性钻杆复合... 针对碎软煤层瓦斯抽采钻孔成孔深度浅、轨迹无法测控、定向钻进困难等问题,提出了采用复合定向与排渣技术施工碎软煤层定向钻孔的技术方案,介绍了其技术原理,开发了泥浆脉冲无线传输技术、复合定向钻进技术、水力正循环与异性钻杆复合排渣技术等关键钻进技术,研制选配了定向钻机、矿用泥浆脉冲随钻测量系统、泥浆泵、螺旋螺杆马达、异形钻杆、过滤钻杆、螺旋无磁钻杆和定向钻头等关键钻进设备,形成了成套技术与装备,并在晋城寺河矿和成庄矿进行了现场试验,在碎软煤层区域内完成定向钻孔4个,最大孔深402m,总进尺4808m,成孔率达到75%,成功覆盖工作面和待掘巷道设计区域,为碎软煤层区域递进式瓦斯抽采治理和一孔两消提供了一种新的技术手段。 展开更多
关键词 碎软煤层 瓦斯抽采 泥浆脉冲随钻测量 复合定向钻进 复合排渣技术
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淮南矿区顶板复杂地层中高位定向钻孔钻进工艺研究 预览 被引量:1
15
作者 王鲜 许超 +1 位作者 李泉新 董昌乐 《煤炭科学技术》 北大核心 2018年第11期145-150,共6页
基于顶板高位定向钻孔抽采瓦斯原理及现有施工技术,针对淮南矿区顶板复杂地层中高位定向钻孔难以有效成孔的问题,提出了采用高压注浆加固地层、扩孔技术疏通钻孔和大倾角快速穿越破碎层段相结合的成孔技术措施,首次在淮南矿区成功施工了... 基于顶板高位定向钻孔抽采瓦斯原理及现有施工技术,针对淮南矿区顶板复杂地层中高位定向钻孔难以有效成孔的问题,提出了采用高压注浆加固地层、扩孔技术疏通钻孔和大倾角快速穿越破碎层段相结合的成孔技术措施,首次在淮南矿区成功施工了3个孔深510m、孔径153mm的顶板高位大直径定向钻孔,形成了适用于淮南矿区顶板复杂地层的高位大直径定向钻孔成孔工艺技术,为该类条件矿区工作面瓦斯治理提供了新技术途径。同时针对施工中需频繁起钻扩孔、硬岩中钻进效率低、常规打捞钻具在大直径钻孔中打捞准确度低和下管护孔难度大等问题,提出解决方案,为后续研究提供思路和方向。 展开更多
关键词 淮南矿区 顶板复杂地层 高位定向钻孔 成孔工艺
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声波频谱测井技术在顶板水定向探放中的应用探讨
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作者 褚志伟 李泉新 +1 位作者 许超 方俊 《煤炭技术》 2018年第11期219-221,共3页
针对顶板水探放定向钻孔施工容易钻遇泥岩层位的问题,提出采用声波频谱测井技术随钻识别顶板砂岩层位和泥岩层位的思路。开展了煤系地层岩样声波频谱实验研究,结果表明:声源穿过砂岩岩样和泥岩岩样后频率在10~20kHz内的高频部分平... 针对顶板水探放定向钻孔施工容易钻遇泥岩层位的问题,提出采用声波频谱测井技术随钻识别顶板砂岩层位和泥岩层位的思路。开展了煤系地层岩样声波频谱实验研究,结果表明:声源穿过砂岩岩样和泥岩岩样后频率在10~20kHz内的高频部分平均衰减率分别为57%、22%,说明声源高频部分的衰减率可以作为识别煤系地层砂岩和泥岩的依据,证明了声波频谱测井技术应用于顶板水探放定向钻孔施工中的可行性。 展开更多
关键词 顶板水定向探放 声波频谱测井技术 实验研究 岩性识别
我国煤矿区钻进技术装备发展与应用 预览 被引量:16
17
作者 石智军 刘建林 李泉新 《煤炭科学技术》 北大核心 2018年第4期1-6,共6页
基于"十一五"期间以来地面、井下钻进技术装备取得的代表性成果,总结了煤矿区煤层气(煤矿瓦斯)"时空一体化"高效开发模式;介绍了地面、井下钻进技术装备的最新发展现状,结合现场应用分析了地面远端对接井、井下大直径及超长定向... 基于"十一五"期间以来地面、井下钻进技术装备取得的代表性成果,总结了煤矿区煤层气(煤矿瓦斯)"时空一体化"高效开发模式;介绍了地面、井下钻进技术装备的最新发展现状,结合现场应用分析了地面远端对接井、井下大直径及超长定向孔配套钻进技术装备的特点与应用前景;最后针对煤矿区生产需求,进一步剖析了煤矿井下钻进施工面临的问题,提出煤矿区钻进技术装备发展方向,以期为煤矿区钻进技术装备的研发应用提供参考。 展开更多
关键词 煤矿区 钻进技术装备 地面远端对接井 井下定向钻进 大直径工程孔
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碎软煤层瓦斯抽采钻孔孔壁稳定性分析
18
作者 刘建林 刘飞 +1 位作者 李泉新 方俊 《煤矿安全》 北大核心 2018年第8期189-193,共5页
针对碎软煤层瓦斯抽采钻孔成孔率低、钻孔深度浅的问题,建立钻孔失稳的力学模型,分析了孔壁失稳的力学机理。从煤体结构、地应力、瓦斯压力和钻进工艺等方面阐述了孔壁失稳的影响因素,指出了孔壁的失稳破坏模式。建立孔壁稳定性数值模... 针对碎软煤层瓦斯抽采钻孔成孔率低、钻孔深度浅的问题,建立钻孔失稳的力学模型,分析了孔壁失稳的力学机理。从煤体结构、地应力、瓦斯压力和钻进工艺等方面阐述了孔壁失稳的影响因素,指出了孔壁的失稳破坏模式。建立孔壁稳定性数值模拟分析模型,采用HoekBrown准则对碎软煤层的力学参数进行估算,计算分析了钻孔孔壁周围的应力场和位移场,结果表明:碎软煤层钻孔承载力差,孔壁的破坏模式以剪切破坏为主,在孔底形成高应力递增区,容易诱发喷孔;处于破碎区的煤体首先向临空面方向产生位移,其上部位移量最大为4.3 mm,孔底位移量最大为3.1 mm。 展开更多
关键词 碎软煤层 孔壁稳定性 失稳 GSI 数值模拟 瓦斯抽采钻孔
顾桥煤矿顶板复杂地层中高位定向钻孔成孔试验 预览
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作者 许超 王鲜 +1 位作者 李泉新 姜磊 《煤田地质与勘探》 CSCD 北大核心 2018年第3期184-188,共5页
针对顾桥煤矿顶板地层条件复杂,高位定向钻孔难以有效成孔的问题,开展了顾桥煤矿顶板复杂地层中高位定向钻孔成孔试验。根据煤层顶板地层实际情况,制定了注浆加固易碎地层、扩大易碎地层孔段钻孔直径、增大易碎地层孔段钻孔倾角和选用... 针对顾桥煤矿顶板地层条件复杂,高位定向钻孔难以有效成孔的问题,开展了顾桥煤矿顶板复杂地层中高位定向钻孔成孔试验。根据煤层顶板地层实际情况,制定了注浆加固易碎地层、扩大易碎地层孔段钻孔直径、增大易碎地层孔段钻孔倾角和选用大弯角螺杆马达等具体技术措施,成功在顾桥煤矿施工了7个孔深超过500 m、孔径Φ153 mm的顶板高位大直径定向钻孔,为高位定向钻孔在顾桥煤矿及类似条件矿区推广应用提供了技术保障。 展开更多
关键词 复杂地层 高位定向钻孔 成孔技术 采空区瓦斯抽采
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矿用泥浆脉冲无线随钻测量装置研发及应用 预览 被引量:1
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作者 李泉新 《煤田地质与勘探》 CSCD 北大核心 2018年第6期193-197,202共6页
针对现有煤矿井下随钻测量系统信号传输必须依赖通缆专用钻杆而不能采用常规钻杆的技术限制,提出泥浆脉冲无线传输技术,以钻杆柱内环空间为信号传输通道,通过对孔内轨迹参数测量、泥浆脉冲载波信号传输、间歇工作模式设计与控制、孔口... 针对现有煤矿井下随钻测量系统信号传输必须依赖通缆专用钻杆而不能采用常规钻杆的技术限制,提出泥浆脉冲无线传输技术,以钻杆柱内环空间为信号传输通道,通过对孔内轨迹参数测量、泥浆脉冲载波信号传输、间歇工作模式设计与控制、孔口信号接收与解调处理等关键技术研究,研制了基于泥浆脉冲的矿用无线随钻测量装置YHD3-1500,并在山西晋城寺河和成庄煤矿进行了试验。试验结果表明:泥浆脉冲无线随钻测量装置信号幅度大、传输距离远、工作时间长、工作稳定性强。装置使用过程中不受钻杆限制,不但可提高钻孔深度,又可实现钻孔轨迹实时控制,进一步拓宽了定向钻进应用领域,具有极大的推广应用价值。 展开更多
关键词 泥浆脉冲 无线随钻 装置 矿用
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