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碎软煤层双管定向钻具自动加卸系统关键技术与应用
被引量：
3
1
作者
李坤
TING Ren
姚亚峰
《煤田地质与勘探》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第4期179-186,共8页
为提高双管定向钻进钻孔施工时钻具加装和拆卸的自动化水平,提高装卸效率,开发一种双管自动加卸装置,实现不同工况下钻具的全自动装卸,解决双管定向钻进过程中钻杆和套管的同时加装和拆卸的技术难题,完成装置结构和控制系统的设计,运用...
为提高双管定向钻进钻孔施工时钻具加装和拆卸的自动化水平,提高装卸效率,开发一种双管自动加卸装置,实现不同工况下钻具的全自动装卸,解决双管定向钻进过程中钻杆和套管的同时加装和拆卸的技术难题,完成装置结构和控制系统的设计,运用末端柔顺技术,限制施工过程中装置承受的载荷,明确控制程序关键边界条件,制定不同工况下钻具自动装卸施工工艺流程。在安徽淮北矿业祁南煤矿展开工业性试验,试验顺利完成4个钻孔的施工,共进尺1170 m。试验过程中双管自动加卸装置运行平稳,能够满足不同工况下钻具组合的加装和拆卸需求。将原本需要2~3人密切配合才能完成的钻具组合自动装卸工作,变为依靠程序控制自动完成,钻杆和套管同时装卸和单独装卸平均效率较人工装卸分别提高了350%和110%,保证了双管定向钻进综合施工效率,减少了作业工人数量,降低了工人劳动强度,保障了施工安全。试验结果表明:双管自动加卸装置运行稳定可靠,施工工艺流程合理,装置各项性能满足双管定向钻进需求。研究成果为双管定向钻孔施工钻具的自动装卸提供了技术和装备支撑,为双管定向钻进技术在煤层气开采相关领域的推广应用奠定了基础。
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关键词
碎软煤层
双
管定向钻进技术
自动装卸
双动力头钻机
筛管完孔技术
煤矿井下
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职称材料
煤矿井下瓦斯高效精准抽采定向钻进技术与装备
被引量：
13
2
作者
李泉新
姚克
+2 位作者
方俊
姚亚峰
史春宝
《煤炭科学技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第S01期65-72,共8页
井下定向钻孔可实现超前、区域、精准瓦斯抽采,是煤矿区瓦斯资源开发的重要技术手段。针对煤矿井下全域化高效精准瓦斯抽采需要,在“十三五”国家科技重大专项支持下,研发了井下旋转地质导向定向钻进技术装备、碎软煤层双动力头双管定...
井下定向钻孔可实现超前、区域、精准瓦斯抽采,是煤矿区瓦斯资源开发的重要技术手段。针对煤矿井下全域化高效精准瓦斯抽采需要,在“十三五”国家科技重大专项支持下,研发了井下旋转地质导向定向钻进技术装备、碎软煤层双动力头双管定向钻进技术装备、井下大直径高位长钻孔定向钻进技术装备等3种适用于不同含煤地层、不同类型瓦斯抽采定向钻孔施工的重大技术装备。其中井下旋转地质导向定向钻进技术装备的单根钻杆自动上卸时间55 s,典型故障诊断准确率90%,随钻地层探查距离≥0.5 m,旋转导向造斜力达到1.4 t,最大成孔深度达到820 m,提升了定向钻探装备智能化水平,实现了煤矿井下定向钻进从“几何导向”到“旋转地质导向”的跨越;碎软煤层双动力头双管定向钻进技术装备的套管动力头额定转矩6000 N·m,钻杆动力头额定转矩3000 N·m,护孔筛管直径达到Ф75 mm,0.3≤f≤0.5(f为煤岩层坚固性系数)的碎软煤层中孔深250 m以上钻孔的成孔率达到75%,将定向钻进适用地层范围由f≥0.8拓宽至f≥0.3,实现了碎软煤层区域递进式瓦斯抽采;井下大直径高位长钻孔定向钻进技术装备的额定转矩23000 N·m,一次成孔直径153 mm,一次扩孔直径300 mm,最大成孔深度达到1071 m,提升了顶板高位定向钻孔成孔直径,为“以孔代巷”采动卸压瓦斯抽采提供了技术装备支撑。以上技术装备显著提高了煤矿井下瓦斯抽采定向钻孔的成孔能力和瓦斯抽采效果,推动了煤矿井下瓦斯抽采技术进步,保障了煤矿安全高效绿色开采。
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关键词
瓦斯抽采
定向钻进
智能化定向
钻机
旋转地质导向
双
动力
头
定向
钻机
高位定向钻孔
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职称材料
题名
碎软煤层双管定向钻具自动加卸系统关键技术与应用
被引量：
3
1
作者
李坤
TING Ren
姚亚峰
机构
中煤科工西安研究院(集团)有限公司
伍伦贡大学土木矿业与环境学院
煤炭科学研究总院
出处
《煤田地质与勘探》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第4期179-186,共8页
基金
国家科技重大专项任务(2016ZX05045-003-002)
中煤科工集团西安研究院有限公司顶层设计项目(2020XADC01-1-2)。
文摘
为提高双管定向钻进钻孔施工时钻具加装和拆卸的自动化水平,提高装卸效率,开发一种双管自动加卸装置,实现不同工况下钻具的全自动装卸,解决双管定向钻进过程中钻杆和套管的同时加装和拆卸的技术难题,完成装置结构和控制系统的设计,运用末端柔顺技术,限制施工过程中装置承受的载荷,明确控制程序关键边界条件,制定不同工况下钻具自动装卸施工工艺流程。在安徽淮北矿业祁南煤矿展开工业性试验,试验顺利完成4个钻孔的施工,共进尺1170 m。试验过程中双管自动加卸装置运行平稳,能够满足不同工况下钻具组合的加装和拆卸需求。将原本需要2~3人密切配合才能完成的钻具组合自动装卸工作,变为依靠程序控制自动完成,钻杆和套管同时装卸和单独装卸平均效率较人工装卸分别提高了350%和110%,保证了双管定向钻进综合施工效率,减少了作业工人数量,降低了工人劳动强度,保障了施工安全。试验结果表明:双管自动加卸装置运行稳定可靠,施工工艺流程合理,装置各项性能满足双管定向钻进需求。研究成果为双管定向钻孔施工钻具的自动装卸提供了技术和装备支撑,为双管定向钻进技术在煤层气开采相关领域的推广应用奠定了基础。
关键词
碎软煤层
双
管定向钻进技术
自动装卸
双动力头钻机
筛管完孔技术
煤矿井下
Keywords
soft–fragmentized coal seam
dual-pipe directional drilling technology
automatic loading and unloading
double-power heads drilling rig
borehole completed technology of screen pipe
underground coal mine
分类号
TD402 [矿业工程—矿山机电]
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职称材料
题名
煤矿井下瓦斯高效精准抽采定向钻进技术与装备
被引量：
13
2
作者
李泉新
姚克
方俊
姚亚峰
史春宝
机构
中煤科工西安研究院(集团)有限公司
中煤科工集团重庆研究院有限公司
出处
《煤炭科学技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第S01期65-72,共8页
基金
十三五国家科技重大专项资助项目(2016ZX05045-003)
文摘
井下定向钻孔可实现超前、区域、精准瓦斯抽采,是煤矿区瓦斯资源开发的重要技术手段。针对煤矿井下全域化高效精准瓦斯抽采需要,在“十三五”国家科技重大专项支持下,研发了井下旋转地质导向定向钻进技术装备、碎软煤层双动力头双管定向钻进技术装备、井下大直径高位长钻孔定向钻进技术装备等3种适用于不同含煤地层、不同类型瓦斯抽采定向钻孔施工的重大技术装备。其中井下旋转地质导向定向钻进技术装备的单根钻杆自动上卸时间55 s,典型故障诊断准确率90%,随钻地层探查距离≥0.5 m,旋转导向造斜力达到1.4 t,最大成孔深度达到820 m,提升了定向钻探装备智能化水平,实现了煤矿井下定向钻进从“几何导向”到“旋转地质导向”的跨越;碎软煤层双动力头双管定向钻进技术装备的套管动力头额定转矩6000 N·m,钻杆动力头额定转矩3000 N·m,护孔筛管直径达到Ф75 mm,0.3≤f≤0.5(f为煤岩层坚固性系数)的碎软煤层中孔深250 m以上钻孔的成孔率达到75%,将定向钻进适用地层范围由f≥0.8拓宽至f≥0.3,实现了碎软煤层区域递进式瓦斯抽采;井下大直径高位长钻孔定向钻进技术装备的额定转矩23000 N·m,一次成孔直径153 mm,一次扩孔直径300 mm,最大成孔深度达到1071 m,提升了顶板高位定向钻孔成孔直径,为“以孔代巷”采动卸压瓦斯抽采提供了技术装备支撑。以上技术装备显著提高了煤矿井下瓦斯抽采定向钻孔的成孔能力和瓦斯抽采效果,推动了煤矿井下瓦斯抽采技术进步,保障了煤矿安全高效绿色开采。
关键词
瓦斯抽采
定向钻进
智能化定向
钻机
旋转地质导向
双
动力
头
定向
钻机
高位定向钻孔
Keywords
gas drainage
directional drilling
intelligent directional drilling rig
rotary geosteering
directional drilling rig with double power heads
high-level directional borehole
分类号
P634 [天文地球—地质矿产勘探]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
碎软煤层双管定向钻具自动加卸系统关键技术与应用
李坤
TING Ren
姚亚峰
《煤田地质与勘探》
CAS
CSCD
北大核心
2023
3
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
煤矿井下瓦斯高效精准抽采定向钻进技术与装备
李泉新
姚克
方俊
姚亚峰
史春宝
《煤炭科学技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
13
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职称材料
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