中煤新集地勘公司定向钻进技术取得新进展
时间:2021-02-09 15:09来源:中国企业报看安徽 作者:李根
“采用定向钻进技术施工长距钻孔，可有效减少投入、缩短准备工期、降低安全风险，但在深井复杂地质条件下，施工长距钻孔存在成孔难、保孔难、孔内事故多的问题，我们需要对复杂地质条件下的定向钻进技术进行探索……”中煤新集地勘公司总工程师陈斌表示。
“采用定向钻进技术施工长距钻孔，可有效减少投入、缩短准备工期、降低安全风险，但在深井复杂地质条件下，施工长距钻孔存在成孔难、保孔难、孔内事故多的问题，我们需要对复杂地质条件下的定向钻进技术进行探索……”中煤新集地勘公司总工程师陈斌表示。
近日，中煤新集地勘公司《复杂地质条件下定向钻进技术研究》成果荣获全国能源化学地质系统优秀职工技术创新成果二等奖。该技术为中煤新集公司瓦斯治理提供了全新模式，也推动了瓦斯治理“以孔代巷”的探索与应用。
全面谋划，增强职工“技术自信”
为确保复杂地质条件下定向钻孔工程顺利完成，该公司多次召开专题会议，研究设计施工轨迹。同时，该公司引进并试用了结构紧凑、操作灵活的全液压履带式定向钻机。
指导项目部提前谋划，全面安排制定实施方案。组织工程技术人员加强现场组织，施工时对每班数据上图，并对照地质最新实测剖面进行分析。每次转场前，组织管理人员深入现场，对打运路线及现场作业条件进行实地勘察，确保搬家、撤除与安装工作顺利进行。
“千米定向钻机设备成本高。刚开始，职工不敢轻易触摸，害怕造成设备损坏。而且，钻机采取轨迹定向操作，技术含量高，职工也不敢擅自操作，怕造成工程返工。当时，面对新设备，大家真有一种‘老虎吃天’的感觉。”负责施工的千米定向钻机项目部经理李开万说。
为让职工尽快熟练操作，该公司积极与钻机厂家进行沟通，联系派遣技术人员深入井下，开展现场教学，并根据年龄、文化结构，抽调文化层次高、熟练电脑操作的职工，作为“钻机手”接受培训。
同时，他们针对新集矿区的地层进行分析，完善定向钻机在矿区流动施工的配套设施和流程，健全项目部机构，配齐生产、技术、安全、材料管理人员，为定向钻机推广应用创造了有利条件。
攻坚克难，验证技术应用可能性
“如果说能否熟练操作千米定向钻机是我们遇到的一个难题，那么攻克复杂地质条件下长距离定向钻孔成孔技术就是我们遇到的另一大难题。”李开万说。
在矿井复杂地质条件下施工长距离定向钻孔，遇见缩径性泥岩时，岩层遇水膨胀、坍塌岩层，成孔比较困难，阻挡施工进度。
面对难题，该公司改进软岩穿层施工方法，从安全、经济、工期等角度思考，针对软岩垮孔的问题，分初段、中段和终段三种情况，制定钻孔施工方案。同时，他们创新缩径岩层施工工艺，解决缩径抱钻的问题。他们采取先扩后钻的方法，先采用小孔径复合钻进一次穿过缩径段，再采用大直径扩孔钻头从孔口扩孔直至缩径性泥岩段终结，最后采用小直径定向钻进施工至设计孔深。
通过不断摸索，该公司进一步解决了新集矿区复杂地质条件下定向钻孔施工的技术难题，验证了定向钻孔在复杂地质条件下应用的可能性。
目前，新集二矿-750米西大巷地质探孔施工中，省去探放水钻孔工量约1600米，减少钻场5个，节约钻探和掘进投入约57万元。
近日，中煤新集地勘公司《复杂地质条件下定向钻进技术研究》成果荣获全国能源化学地质系统优秀职工技术创新成果二等奖。该技术为中煤新集公司瓦斯治理提供了全新模式，也推动了瓦斯治理“以孔代巷”的探索与应用。
全面谋划，增强职工“技术自信”
为确保复杂地质条件下定向钻孔工程顺利完成，该公司多次召开专题会议，研究设计施工轨迹。同时，该公司引进并试用了结构紧凑、操作灵活的全液压履带式定向钻机。
指导项目部提前谋划，全面安排制定实施方案。组织工程技术人员加强现场组织，施工时对每班数据上图，并对照地质最新实测剖面进行分析。每次转场前，组织管理人员深入现场，对打运路线及现场作业条件进行实地勘察，确保搬家、撤除与安装工作顺利进行。
“千米定向钻机设备成本高。刚开始，职工不敢轻易触摸，害怕造成设备损坏。而且，钻机采取轨迹定向操作，技术含量高，职工也不敢擅自操作，怕造成工程返工。当时，面对新设备，大家真有一种‘老虎吃天’的感觉。”负责施工的千米定向钻机项目部经理李开万说。
为让职工尽快熟练操作，该公司积极与钻机厂家进行沟通，联系派遣技术人员深入井下，开展现场教学，并根据年龄、文化结构，抽调文化层次高、熟练电脑操作的职工，作为“钻机手”接受培训。
同时，他们针对新集矿区的地层进行分析，完善定向钻机在矿区流动施工的配套设施和流程，健全项目部机构，配齐生产、技术、安全、材料管理人员，为定向钻机推广应用创造了有利条件。
攻坚克难，验证技术应用可能性
“如果说能否熟练操作千米定向钻机是我们遇到的一个难题，那么攻克复杂地质条件下长距离定向钻孔成孔技术就是我们遇到的另一大难题。”李开万说。
在矿井复杂地质条件下施工长距离定向钻孔，遇见缩径性泥岩时，岩层遇水膨胀、坍塌岩层，成孔比较困难，阻挡施工进度。
面对难题，该公司改进软岩穿层施工方法，从安全、经济、工期等角度思考，针对软岩垮孔的问题，分初段、中段和终段三种情况，制定钻孔施工方案。同时，他们创新缩径岩层施工工艺，解决缩径抱钻的问题。他们采取先扩后钻的方法，先采用小孔径复合钻进一次穿过缩径段，再采用大直径扩孔钻头从孔口扩孔直至缩径性泥岩段终结，最后采用小直径定向钻进施工至设计孔深。
通过不断摸索，该公司进一步解决了新集矿区复杂地质条件下定向钻孔施工的技术难题，验证了定向钻孔在复杂地质条件下应用的可能性。
目前，新集二矿-750米西大巷地质探孔施工中，省去探放水钻孔工量约1600米，减少钻场5个，节约钻探和掘进投入约57万元。
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