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
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 ,确保测斜资料
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