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水平定向钻探技术在水利水电深埋隧道注浆堵水的应用
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作者 杨越 王朝阳 +1 位作者 李龙标 李伟 《水利水电技术(中英文)》 北大核心 2025年第S1期412-416,共5页
在地层复杂、裂隙发育的地层进行深埋隧洞掘进时,如何快速、有效解决渗漏、涌水等普遍存在的问题,已成为保障隧洞安全、有效掘进的重点。以某水利隧洞施工为工程背景,测量涌水量、涌水点等数据,结合长距离定向钻进技术,以洞轴线为圆心... 在地层复杂、裂隙发育的地层进行深埋隧洞掘进时,如何快速、有效解决渗漏、涌水等普遍存在的问题,已成为保障隧洞安全、有效掘进的重点。以某水利隧洞施工为工程背景,测量涌水量、涌水点等数据,结合长距离定向钻进技术,以洞轴线为圆心、半径为7.02 m的布孔圈上布置4个注浆孔,水平段与洞轴线平行布设、与隧洞轮廓线最小距离2.5 m,通过地面双向施工定向长钻孔进行超前预注浆,结果表明:透水率不大于3 Lu,隧道掘进治理段出水量不大于147 m^(3)/h,治理效果明显。由此可以得出,与传统地面垂直孔帷幕注浆及掌子面循环注浆工艺相比,此注浆技术降低钻孔数量、提高注浆效率、控制注浆范围、节约注浆材料及施工工期,为隧洞安全掘进创造有利条件,对同类型的隧洞堵水治理具有一定的借鉴意义。 展开更多
关键词 水利水电 隧道 定向钻 超长钻孔 注浆
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金刚石微粉粒径对聚晶金刚石复合片组织和性能的影响
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作者 高中堂 李雨燕 +5 位作者 彭腊梅 丰德友 王斌奇 高志明 张传伟 于源 《中国材料进展》 北大核心 2025年第3期295-302,共8页
聚晶金刚石复合片(PDC)性能与金刚石粒径大小、金刚石颗粒的分散均匀性以及Co粘结剂在金刚石颗粒之间的分布状态密切关。采用高温高压烧结制备金刚石粒径分别为3,10,16和25μm的PDC,通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、同步热分析仪、高... 聚晶金刚石复合片(PDC)性能与金刚石粒径大小、金刚石颗粒的分散均匀性以及Co粘结剂在金刚石颗粒之间的分布状态密切关。采用高温高压烧结制备金刚石粒径分别为3,10,16和25μm的PDC,通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、同步热分析仪、高速摩擦磨损实验和抗冲击实验,研究了不同金刚石粒径的PDC的物相组成、显微组织、热稳定性、摩擦系数和抗冲击韧性。结果表明,不同金刚石粒径的PDC的最强的衍射峰分别对应于金刚石(111)、(220)、(311)晶面,且仅在金刚石粒径为25μm的PDC中发现Co_(3)O_(4)相;金刚石粒径为3,10,16和25μm的PDC微观组织中Co粘结剂分别以微粒、“球状”和“孤岛状”、“叶脉状”和“孤岛状”、“叶脉状”分布;金刚石粒径为25μm的PDC摩擦系数最小,为0.049。性能测试结果表明,粒径为10μm的PDC性能表现最佳,磨耗比达到了2.04×10^(6),抗冲击韧性为400 J,耐热温度达到了744℃。 展开更多
关键词 金刚石粒径 聚晶金刚石复合片 磨耗比 热稳定性 冲击韧性
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多分支定向钻探技术在隧道勘察中的应用 被引量:5
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作者 王勇刚 孙红林 +2 位作者 胡志新 王义红 吕伟伟 《隧道建设(中英文)》 CSCD 北大核心 2023年第9期1558-1564,共7页
为解决在地面环境复杂的城市建筑密集区域往往无法采用传统的竖向勘探手段进行工程地质勘察的问题,引入在地质、煤炭、石油等行业已较为成熟的定向钻探技术,沿地下工程轴线布设长距离的定向钻孔,在重要地质点处采用分支钻孔,通过沿设定... 为解决在地面环境复杂的城市建筑密集区域往往无法采用传统的竖向勘探手段进行工程地质勘察的问题,引入在地质、煤炭、石油等行业已较为成熟的定向钻探技术,沿地下工程轴线布设长距离的定向钻孔,在重要地质点处采用分支钻孔,通过沿设定轨迹间隔取芯的方式,在钻孔内实施特定的随钻测量及综合测井,以了解地下工程区域的地层岩性、地质构造,并准确确定围岩性质以及掘进和支护所需的地层参数。基于广州城区成功实施的660 m主孔+2条330 m分支孔可控轨迹钻探工作,采用提钻取芯的方式间隔15~30 m取芯,辅以孔内声波、电阻率测试,并将钻探芯样与物探成果相互印证,可详细探察隧道洞身一定范围内的工程地质条件。 展开更多
关键词 隧道 多分支 定向钻探 随钻测量 综合物探 地质勘察
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S135钻杆接头螺纹三维参数化建模及力学特性分析 被引量:1
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作者 赵宽 崔强 +1 位作者 李金平 彭腊梅 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2024年第2期391-399,共9页
S135钢级钻杆在矿井勘探、探放水、瓦斯抽采等钻孔施工中得到了广泛使用。然而,由于钻杆接头螺纹承受轴向拉压、扭转、弯曲及其复合载荷的循环作用,导致接头螺纹的使用寿命远远低于其设计寿命,是整个钻杆结构中最薄弱的环节。因此,通过... S135钢级钻杆在矿井勘探、探放水、瓦斯抽采等钻孔施工中得到了广泛使用。然而,由于钻杆接头螺纹承受轴向拉压、扭转、弯曲及其复合载荷的循环作用,导致接头螺纹的使用寿命远远低于其设计寿命,是整个钻杆结构中最薄弱的环节。因此,通过万能拉伸试验获得钻杆接头材料的力学性能参数,经计算转化得到其本构参数,对钻杆接头进行有限元分析。为了提高有限元分析效率,推导垂直于钻杆接头轴线的螺纹截面轮廓几何表达式,基于旋转、抬升、缩径和连接节点的设计思路,提出了一种考虑钻杆接头锥度和台肩的三维螺纹参数化建模方法,并根据单元和节点之间的关系开发了钻杆接头连接的参数化三维六面体网格建模程序,通过与交互式建模方法计算结果的对比验证了其有效性和可行性。此外,对上扣扭矩、压扭及压弯扭复合载荷作用下接头外螺纹的力学特性进行了分析。结果表明:3种工况下钻杆接头外螺纹上的应力近似呈现“浴盆”形态,第1螺纹牙上的应力最大;随着圈次的增加,螺纹牙上的应力迅速下降,最后一圈螺纹牙上的应力呈现上升趋势;在弯矩的作用下,螺纹牙上的应力具有非对称特征。在接头螺纹设计时,必须考虑井眼曲率的影响并且需要重点关注接头压缩边第1螺纹牙上的应力。 展开更多
关键词 钻杆 接头螺纹 参数化建模 力学特性 井眼曲率
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利用CO_(2)气相压裂技术提高煤层透气性:以吉宁煤矿为例 被引量:1
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作者 杨鹏 韩锦华 《中国矿业》 北大核心 2024年第S02期301-307,共7页
为破解复杂低渗高瓦斯煤层瓦斯治理技术难题,本文以山西华晋吉宁煤矿2号煤层2203工作面为研究对象,通过采取CO_(2)气相压裂增透技术,对4组(共12个)抽采钻孔的瓦斯抽采浓度和瓦斯抽采纯量进行分析,得出有效致裂影响范围,进一步评价瓦斯... 为破解复杂低渗高瓦斯煤层瓦斯治理技术难题,本文以山西华晋吉宁煤矿2号煤层2203工作面为研究对象,通过采取CO_(2)气相压裂增透技术,对4组(共12个)抽采钻孔的瓦斯抽采浓度和瓦斯抽采纯量进行分析,得出有效致裂影响范围,进一步评价瓦斯抽采效果和防突效果。结果表明:该地质单元的有效致裂裂缝影响范围为6~7 m;常规抽采孔的瓦斯抽采纯量为0.018 m^(3)/min,与其相比,4组抽采钻孔百米瓦斯抽采纯量平均值为0.179 m^(3)/min,提升了8.9倍;在衰减区域,瓦斯抽采浓度均值64.7%、纯量均值0.150 m^(3)/min,在稳定区浓度,瓦斯抽采均值为73.2%、纯量均值0.188 m^(3)/min,相比稳定区域瓦斯抽采参数更高。该技术有效增大了2号煤层的透气性,提高了瓦斯抽采效率和煤巷掘进速度,减少了钻孔施工投入,缓解了采掘接替紧张的局面。 展开更多
关键词 瓦斯治理 CO_(2)气相压裂 低渗高瓦斯煤层 卸压增渗 相变爆破
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可控冲击波煤层增透技术在吉宁煤矿的应用
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作者 杨鹏 吕伟伟 +3 位作者 周梦影 刘洋 吴攀飞 任亚龙 《中国矿业》 北大核心 2024年第S02期308-313,共6页
为降低吉宁煤矿在回采2#煤层期间的瓦斯涌出,增加单孔瓦斯抽采量。吉宁煤矿在2107轨道顺槽和集中胶带大巷区域采用可控冲击波煤层增透技术,采用合理的作业参数,考察可控冲击波在2#煤层的实施效果,以解决吉宁煤矿瓦斯治理难题。结果表明:... 为降低吉宁煤矿在回采2#煤层期间的瓦斯涌出,增加单孔瓦斯抽采量。吉宁煤矿在2107轨道顺槽和集中胶带大巷区域采用可控冲击波煤层增透技术,采用合理的作业参数,考察可控冲击波在2#煤层的实施效果,以解决吉宁煤矿瓦斯治理难题。结果表明:2107轨道顺槽10个增透钻孔抽采总量为183813.63 m^(3),平均抽采浓度为59.23%,集中胶带大巷6个增透钻孔抽采总量为52672.74 m^(3),平均抽采浓度为43.26%。通过实施可控冲击波增透措施,有效改善了2#煤层的透气性,在一定程度上提高了瓦斯抽采量。 展开更多
关键词 吉宁煤矿 瓦斯涌出 可控冲击波 瓦斯治理 增透钻孔
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