陕西长武高家堡煤矿井筒冻结孔施工工艺_韩振

煤 矿 技 术 科技创业家 2012年 07(上)TECHNOLOGICAL PIONEERS 116科技创业家 TECHNOLOGICAL PIONEERS 1 工程简介 高家堡煤矿位于陕西省西安市长武 县 ,彬长矿区西北部 ,南与杨家坪、孟村井 田相接 ,北至泾河 ;东与雅店勘查区毗邻 , 西至陕甘省界。工业广场设立主、副、风三 个井筒 ,井筒表土及基岩风化带均采用立 井冻结法施工。其中副、风井井筒冻结造孔 工程由安徽省煤田地质局第三勘探队承 担。 2 冻结孔主要参数,见表 1 3 设备机具选型 选择合适的的机械或设备是保证深孔 施工的重要保证 ,本工程选用的主要设备 见表2 4 钻孔施工技术措施 钻孔防斜、测斜与纠斜 : (1)钻孔防斜 :①开孔 :使转盘中心、钻 孔中心和游动滑车提升中心“三点一线”, 确保开孔垂直度。②、钻进中地层由软变硬 时 ,压力要适当减轻、转速要降低 ,地层由 硬变软时 ,压力要减少到正常值的三分之 一到三分之二。③、开孔使用的粗径钻具要 直 ,正确选择钻具组合 ,增强钻具的导向性 和稳定性 ,减小孔壁间隙 ,减小下部钻具弯 曲。④、不使用弯曲、变形的钻具 ,钻具连接 后同心度要好。 (2)钻孔测斜 :①陀螺测斜 :30m以下段 测斜选用JDT-5A型陀螺仪测斜。正常钻进 时每30m～50m布置一个测点 ,根据具体情 况 ,测点可适当调整 ,易偏地段增加测点 , 陕西长武高家堡煤矿井筒冻结孔施工工艺 韩振 (安徽省煤田地质局第三勘探队 安徽宿州 2 3 4 0 0 0 ) 摘 要 :高家堡煤矿副、风井井筒冻结深度分别为850m和830m,表土深度平均23.97m,基岩冻结深度是国内最深的,冻结钻孔中控制钻 孔偏距和相邻钻孔最大孔间距是施工中技术关键。扼要介绍本工程施工工艺。 钻孔较直时 ,可以减少测点。陀螺仪测斜同 一点 ,发现疑点要重新测量 ,确保测斜 的可靠性。②、钻孔偏斜必须遵循“以防为 主 ,纠偏为辅”的方针 ,加强施工人员的责 任心 ,并严格按有关技术要求施工 ,加强技 术监督的力度。 (3)钻孔纠斜 :一是传统方法垫、移、扫、 扩。二是采用井下动力钻具(螺杆)作定向纠 偏。本工程钻孔主要采用弯度1.5°螺杆纠 偏。螺杆钻纠偏是深孔基岩段最为有效的 纠偏方法。螺杆钻具是一种将液体的压力 能转化为转动的机械能的容积式井下动力 钻具。螺杆钻具接在钻头的上面 ,高压泥浆 流经螺杆钻具的马达时 ,产生扭矩 ,驱动马 达的转子转动 ,从而带动钻头工作 ,向钻孔 偏斜的反方向造斜 ,来达到纠偏目的。螺杆 纠偏的成功率直接影响着施工质量和施工 进度。为取得较为理想的纠偏效果 ,严格按 以下步骤操作 : a、定向前应对钻孔进行精确测斜 ,确定 其顶角和方位角。 b、制定定向方位角和螺距。 c、采用陀螺定向仪定向。在操作过程 中要细心 ,把人为误差减小到最低限度。 d、纠 偏 钻 进 。钻 压 一 般 取 80 00～ 12000N;钻进段长一般为4～7m,具体据钻 孔的偏斜情况而定。 e、纠偏后要及时进行测斜 ,根据测斜情 况决定其钻方法与参数。当纠偏后的方位 正确 ,顶角较小时 ,则加压钻进 (钻压一般 取12000～16000N);当纠偏后的方位正确 , 顶角较大时 ,则轻压钻进 (钻压一般取 4000～6000N);当纠偏后的方位正确 ,顶角 较理想时 ,则正常钻压钻进 (钻压一般取 8000～10000N)。 5 结束语 副、风井冻结孔均采用五台钻机施工。 其中副井施工从2011年1月12日开始至2011 年8月1日结束 ,平均月台效1251米 ;主井施 工从2011年1月16日开始至2011年7月30日 结束 ,平均月台效1140米。冻结孔施工结束 后 ,经逐孔打压试漏和偏斜复测 ,质量全部 合格 ,顺利通过陕西正通煤业有限责任公 司和河南监理公司的验收 ,分项工程评定 优良。 表 1 副、风井井筒冻结主要技术参数 表 2 主要设备一览表 序号 机械或设备名称 型号规格 1 钻 机 2 泥浆泵 TBW—850/7B 3 钻 塔 4 陀螺测斜仪 JDT-5A 5 螺杆钻具 5LZ130×7.0BH 6 钻杆 φ89mm 7 钻 铤 φ159mm 序号 参数名称 副井 风井 1 井筒净直径(m) Φ8.5 Φ7.5 2 冻结深度 (m) 850 3 布置直径 (m) 12.8 4 防片帮开孔间距 (m) 2.871 5 防片帮孔数(个) 14 14 6 防片帮深度｛m｝ 38 25 7 主排孔布置直径 (m) 18.1/16.5 8 主排孔开孔间距 (m) 1.315 9 主排孔孔数(个) 26/26 42 10 主排孔孔深(m) 830/623 830 11 测温孔(m/个) 850/2、623/2 830/2、25/1 12 水文孔 (m/个) 21/1,276/1 13 冻结钻孔工程量(m) 42113 37238