科技成果
    钻-注平行作业关键技术研究及示范工程
    发布时间:2014-08-08 点击量:1765

     “-注平行作业关键技术研究及示范工程十一五国家科技支撑计划重点项目深厚冲积层千米深井快速建井关键技术的课题之一,研究成果主要应用于矿山立井建设领域。

    为了满足我国中东部地区深部煤炭资源开发、快速建井的需要,促进我国特殊凿井技术的发展,研究冲积层钻井与基岩注浆平行作业技术。因钻井法施工特征及安全要求不同,与--三同时平行作业相比,钻-注平行作业具有更大的技术难度:注浆孔套管不能进入钻井井孔内,否则会造成井筒报废,这就对注浆孔的布置及轨迹控制提出更高的要求;注浆浆液不能进入钻井内,否则会破坏钻井泥浆造成钻井事故;钻井施工对注浆孔会造成较大扰动,造成注浆孔破坏,影响注浆施工;同时钻井施工产生大量废弃泥浆,需将废弃泥浆就地基岩治水工程。课题通过对钻-注平行作业时空关系、高精度随钻测斜仪、注浆浆液对钻井泥浆性能的影响及监测、钻井废弃泥浆作为注浆材料的工程应用等研究,攻克了以上技术难题,国内外首次开发出钻-注平行作业新工艺,在一定空间和时间内实现了注浆与钻井的平行作业,改变了注浆-钻井-凿井依次施工的传统矿井建设的模式,显著缩短建井工期,使我国建井技术又迈上一个新的台阶,并为钻井废弃泥浆的处理提供了一条新途径。

    课题首次对钻-注平行作业技术进行系统研究,研究出钻-注平行作业凿井新工艺(图5-130);研制出顶角测量精度±6′、方位测量精度±1.0°的高精度随钻测斜仪,并实现了深度测量,测量深度≥1000m;开发出以酸碱度为监测对象的钻井泥浆自动化监测及报警系统,对钻-注平行作业时注浆浆液是否窜入钻井泥浆进行监测;结合示范工程具体条件对钻-注平行作业施工进行整体设计及设备配套,完成3个钻-注平行作业的工业性试验,取得了显著的经济、社会效益;通过现场配方试验及系统配套,完成钻井废弃泥浆作为注浆材料的工业性试验和现场应用,实现变废为宝,废物利用。


    申请专利5项,其中受理发明专利3项,授权实用新型专利2项;发表论文15篇,培养博士研究生1人,硕士研究生4人。

    钻-注平行作业技术在示范矿井朱集西矿矸石井(国内注浆深度最大井筒,注浆深度1078.2m)成功应用,节省工期33%,图5-131为朱集西矿矸石井钻-注平行作业施工现场图。在示范矿井袁店二矿、信湖矿也得到成功应用,累计产生经济效益52.5亿元。研究成果达到国际领先水平。研究成果分别在淮北矿业(集团)有限责任公司、皖北煤电集团有限责任公司等企业有关煤矿进行了试验,效果良好,并建立了钻-注平行作业工程示范点,为成果推广及应用奠定了基础。


    朱集西矿矸石井钻-注平行作业施工

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