煤礦井下鉆探技術(shù)(文件)
【正文】 滲入鉆孔圍巖裂隙中，避免了空氣通過鉆孔圍巖裂隙進(jìn)入鉆孔而導(dǎo)致的瓦斯抽采濃度降低的現(xiàn)象。套管一端預(yù)先焊接法蘭盤，以便與悶盤及注漿設(shè)備連接。注漿結(jié)束后注漿泵以濃漿封孔，注漿終孔壓力不得低于目標(biāo)壓力的 ~3倍，持續(xù)時(shí)間不低于 30min。 44 第五章 鉆孔事故及處理 ? 一、 卡（夾）鉆事故 ? 所謂鉆具擠夾、卡阻就是常說的卡（夾）鉆。 ? 如果是巖層錯(cuò)動(dòng)和巖層遇水膨脹縮徑卡鉆、夾鉆，除升降鉆具遇阻，回轉(zhuǎn)阻力增加外，還有蹩泵現(xiàn)象。在孔內(nèi)無液柱反壓力平衡的情況下，很容易造成坍塌。 第五章 鉆孔事故及處理 46 第五章 鉆孔事故及處理 ? 三、 飄鉆（鉆孔彎曲）事故 ? 鉆孔彎曲 ， 是鉆具在回轉(zhuǎn)碎巖過程中偏離設(shè)計(jì)鉆孔方向而引起的 。 ? （一）地質(zhì)構(gòu)造 ? 各向異性的巖層 ? 對有層理和片理構(gòu)造的巖石，當(dāng)外力垂直其層面或平行其片理作用時(shí)，它們表現(xiàn)的力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)是不一致的，稱為巖石的各向異性。 ? 傾斜的軟硬不均的交錯(cuò)巖層 ? 鉆孔穿過傾斜的軟硬互層時(shí)，因軟硬巖石抵抗破碎的能力不同，使孔底產(chǎn)生不均勻破碎，造成鉆速差，引起鉆孔頂角及方位角的變化。 49 ? 三、 飄鉆（鉆孔彎曲）事故 ? （一）地質(zhì)構(gòu)造 ? 地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜和破碎的地層 ? 在破碎層鉆進(jìn)斜孔時(shí)，因其具有流散性，故在鉆具的自重作用下，鉆孔極易下垂。 第五章 鉆孔事故及處理 50 第五章 鉆孔事故及處理 ? 三、 飄鉆（鉆孔彎曲）事故 ? （二）施工技術(shù)及工藝 ? 設(shè)備性能及安裝 ? 鉆機(jī)陳舊或性能不良，不能保證鉆具的一定方向和角度時(shí)，就會(huì)發(fā)生鉆孔彎曲。 ? 開孔換徑 ? 開孔孔徑大，用小孔徑鉆孔施工時(shí)與大孔徑鉆孔不同心，上下固定不牢而曠動(dòng)，不起導(dǎo)向作用也會(huì)引起鉆孔彎曲。 ? 掃：事故鉆具在孔內(nèi)某孔段遇阻，超出這孔段就不能提升或下降，但鉆具能夠回轉(zhuǎn)或上下活動(dòng)。此法一般用于淺孔或中深孔淺部的掉塊擠夾事故較為有效。 ? 沖：埋鉆和卡（夾）鉆事故時(shí)，用沖洗液沖洗事故鉆具上部或周圍的障礙物。 51 ? 四、 掉鉆、鉆孔發(fā)火（燒鉆）事故 ? 五、鉆事故的處理 ? 撈：用各種類型的絲錐和撈管器打撈孔內(nèi)事故鉆具。 ? 鉆機(jī)沒有水平地安裝在固定的基礎(chǔ)上或地基填方多，不堅(jiān)固，使得基臺(tái)枕受力不均，造成鉆機(jī)傾斜。 ? 鉆進(jìn)中，遇到大的裂隙或斷層，其方向和角度又與鉆孔的方向和角度相近似時(shí)，鉆孔會(huì)沿裂隙或斷層的方向和傾角發(fā)生彎曲。 48 第五章 鉆孔事故及處理 圖 78 鉆孔由軟至硬巖時(shí)的彎曲情況 （ a） δ15176。因此，鉆孔的頂角和方位角都趨向垂直巖層層面方向彎曲。 ? 造成鉆具偏斜的條件主要有：巖層的巖性及產(chǎn)狀 、 地質(zhì)構(gòu)造以及某些特殊地層等；鉆探設(shè)備的質(zhì)量及安裝 、 開孔鉆進(jìn)以及鉆具結(jié)構(gòu)尺寸等；鉆進(jìn)方法 、鉆進(jìn)技術(shù)參數(shù)及操作技術(shù)等 。一般采用比重較大，失水量低，粘度適宜的泥漿就能解決問題，必要時(shí)還得使用粘土球固壁、水泥固壁，直至下套管護(hù)孔 。 45 ? 二 、 埋鉆事故 ? 鉆具在孔內(nèi)被巖粉、鉆粉沉埋或被孔壁坍塌物、流砂等埋住，不能轉(zhuǎn)動(dòng)，不能提升，也不能通水時(shí)，叫埋鉆事故。 ? 原因：孔壁巖石掉塊 、孔口掉物；巖層遇水膨脹，孔徑收縮 ；孔身彎曲，孔壁形成“鍵槽”在斜孔或彎曲孔段的凸出的弧形面上，經(jīng)常受到鉆桿的磨刮。首先掃孔至正常巖石，然后用泵注清水進(jìn)行耐壓試驗(yàn)。水泥漿濃度（水灰重量比） 1： （ 1～ 2），水玻璃采用 35～ 40Be；水泥漿與水玻璃的體積比 1：~。 第四章 井下鉆孔施工技術(shù) 41 第四章 井下鉆孔施工技術(shù) 42 ? 第二節(jié) 鉆孔封孔技術(shù) ? 二、承壓鉆孔封孔技術(shù)要求 ? 在測定煤層瓦斯壓力、含水層水頭壓力時(shí)，均需要進(jìn)行下套管變徑進(jìn)行鉆孔的施工，套管固定需要采用高壓注漿的方式進(jìn)行封孔。該技術(shù)克服了因封孔質(zhì)量造成的負(fù)壓損失問題，保證了鉆孔長期持續(xù)地抽采高濃度瓦斯。在礦下使用時(shí)將 A膠和 B膠按一定的比例（一般情況下是 1： 1的體積比），產(chǎn)生聚合反應(yīng)，形成固體加固充填物。 ? 硬質(zhì)合金鉆進(jìn)的優(yōu)點(diǎn)是：在軟巖及中硬巖石中鉆進(jìn)效率高，鉆進(jìn)質(zhì)量好，鉆探材料消耗少，成本低，鉆進(jìn)操作簡便，鉆探方法靈活，應(yīng)用范圍廣泛。 ? 巖芯鉆探中使用的鉆頭規(guī)格只要有： 4 5 7 8 10 12 14168mm等多種規(guī)格。 ? PDC鉆頭制造工藝簡單，生產(chǎn)效率高。m ? 鉆機(jī)結(jié)構(gòu) ? ZL系列鉆機(jī)主要由動(dòng)力頭、變速箱、絞車、制動(dòng)閘、底架、操縱臺(tái)和鉆具等七部分組成。一般說來，放水鉆孔的孔徑以不超過 127mm宜 。若鉆孔直徑超過 120mm時(shí)，必須采用專門的鉆進(jìn)設(shè)備和制定專門的施工安全措施。 ? 殘尺 ? 殘尺是指從安裝到鉆機(jī)上的最后一根鉆桿到鉆孔孔口的長度。 23 第二章 井下鉆孔 ? 第二節(jié) 井下鉆孔要素確定 ? 三、鉆孔孔深測量 ? 鉆孔孔深是指從鉆孔孔口到鉆孔孔底的長度。 ? 則：鉆孔與巷道的夾角為 29176。計(jì)算公式如下，各參數(shù)如 “圖 高差 長度計(jì)算鉆孔傾角、孔深參數(shù)圖” 所示。 17 第二章 井下鉆孔 ? 第一節(jié) 井下鉆孔基礎(chǔ)知識 18 第二章 井下鉆孔 ? 第二節(jié) 井下鉆孔要素確定 ? 一、鉆孔要素確定 ? （一）鉆孔方位設(shè)計(jì) ? （二）鉆孔傾角計(jì)算 ? 三角函數(shù)（配合作圖）法 ? （ 1）垂直煤層走向鉆孔的傾角、孔深計(jì)算 ? 1）順層施工鉆孔傾角計(jì)算 ? 順層施工的鉆孔傾角與地層傾角一致。 ? 鉆孔孔徑 ? 鉆孔設(shè)計(jì)中應(yīng)注明鉆孔孔徑，鉆孔孔徑主要根據(jù)鉆頭規(guī)格確定，從小到大為75mm、 91mm、 110mm、 130mm、 150mm、 170mm。 ? 二 、 不同構(gòu)造在煤層底板等高線圖中的表現(xiàn)形式 13 第一章 地質(zhì)基礎(chǔ)知識 ? 第四節(jié) 煤層底板等高線圖 二、不同構(gòu)造在煤層底板等高線圖中的表現(xiàn)形式
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