井下水平长钻孔定向钻进装备及工艺技术(-43张)课件.ppt

1、煤炭科学研究总院西安研究院煤炭科学研究总院西安研究院装备研发中心装备研发中心1六、与国外定向装备主要技术性能对比六、与国外定向装备主要技术性能对比 五、现场应用五、现场应用 四、定向钻进工艺研究四、定向钻进工艺研究三、随钻测量定向钻进系统三、随钻测量定向钻进系统 二、履带定向钻进钻机二、履带定向钻进钻机一、设备研发背景一、设备研发背景2传统的钻孔施工设备及工艺不能完全满足瓦斯高效抽采的需求。传统的钻孔施工设备及工艺不能完全满足瓦斯高效抽采的需求。钻孔深度有限钻孔深度有限 钻孔数量多钻孔数量多 劳动强度大劳动强度大 施工周期长施工周期长 封孔质量差封孔质量差一、设备研发背景一、设备研发背景3水平

2、定向长钻孔是国内外瓦斯高效抽采的水平定向长钻孔是国内外瓦斯高效抽采的主要技术途径主要技术途径。有效距离长有效距离长 多分支孔多分支孔 钻进效率高钻进效率高 一孔多用一孔多用 集中抽采集中抽采一、设备研发背景一、设备研发背景4一、设备研发背景一、设备研发背景2.2.存在问题存在问题澳大利亚VLD钻机5一、设备研发背景一、设备研发背景2.2.存在问题存在问题国外设备国外设备使用效果不理想使用效果不理想，严重制约着瓦斯高效抽采，严重制约着瓦斯高效抽采高价销售高价销售孔内事故多孔内事故多售后服务滞后售后服务滞后15188101512国外国外国内国内价格价格(百万百万)服务周期服务周期(天天)高价销售高

3、价销售孔内事故多孔内事故多售后服务滞后售后服务滞后6 ZDY6000LD(A)ZDY6000LD ZDY4000LD 二二 履带定向钻进钻机履带定向钻进钻机7适应中型矿井巷道断面适应中型矿井巷道断面（长（长4m宽宽4m高高3m）适应中大型矿井巷道断面适应中大型矿井巷道断面（长（长6m宽宽4m高高3m）适应大型矿井巷道断面适应大型矿井巷道断面（长（长6m宽宽6m高高3m）ZDY4000LDZDY6000LDZDY6000LD(A)可实现定向功能的机型：可实现定向功能的机型：8 9 a.能够进行孔底马达定向钻进能够进行孔底马达定向钻进(内径内径55mm)；b.具有传输测量定向信号的能力具有传输测量

4、定向信号的能力;c.能够进行大直径钻孔回转钻进能够进行大直径钻孔回转钻进(扭矩扭矩 3000Nm)；d.具有施工千米近水平钻孔和分支孔的能力。具有施工千米近水平钻孔和分支孔的能力。10中心通缆式高强度大通孔钻杆11 钻杆抗拉强度钻杆抗拉强度 950 kN 抗扭强度抗扭强度 6000 Nm。12测量探管测量探管最长工作时间最长工作时间达达4545天，超进天，超进口产品近口产品近50%50%测量精度测量精度提高提高1 1倍倍 可反复充电，可反复充电，循环使用循环使用131415 16 17 18 19 20测斜仪无磁钻杆旁通阀马达万向轴传动轴钻头21螺杆马达结构图螺杆马达结构图22螺杆马达主要技术

5、参数螺杆马达主要技术参数23 a.能够满足定向不同钻进的需要；能够满足定向不同钻进的需要；b.工作性能稳定，工作基本参数能够满足配套工作性能稳定，工作基本参数能够满足配套机具的要求；机具的要求；c.使用寿命长，可以满足施工千米近水平钻孔使用寿命长，可以满足施工千米近水平钻孔的能力。的能力。24 无磁钻杆分为上无磁上无磁和下无磁下无磁钻杆。25分支钻孔l 多级无孔底侧钻分支技术多级无孔底侧钻分支技术螺杆马达26应用效果：应用效果：实现了长钻孔和分支孔在抽采区域的均匀布置实现了长钻孔和分支孔在抽采区域的均匀布置l 钻孔轨迹设计与分析软件开发钻孔轨迹设计与分析软件开发27宁夏汝萁沟煤矿实钻轨迹28

6、定向钻进装备已在我国定向钻进装备已在我国2222个矿井个矿井进行推广应用，累计进行推广应用，累计施工瓦斯抽采钻孔近施工瓦斯抽采钻孔近257745m257745m，不但为煤矿企业的安全生，不但为煤矿企业的安全生产提供了保障，同时也提高了矿井瓦斯抽采利用，为煤产提供了保障，同时也提高了矿井瓦斯抽采利用，为煤矿企业带来可观的经济效益。截至矿企业带来可观的经济效益。截至20102010年年1111月我院已累月我院已累计销售计销售4444余台套余台套煤矿井下定向钻进装备。煤矿井下定向钻进装备。29 金能公司二矿金能公司二矿 晋城煤业集团成庄矿晋城煤业集团成庄矿 阳泉煤业集团石港煤矿阳泉煤业集团石港煤矿3

7、0阳泉煤业集团新景煤矿阳泉煤业集团新景煤矿311#主孔终孔深度主孔终孔深度1046m，创造了我国煤矿井下瓦斯抽放水平定向钻孔的最高记录，创造了我国煤矿井下瓦斯抽放水平定向钻孔的最高记录，并施工并施工3个分支孔，个分支孔，1-1分支和分支和1-3分支从回顺巷道中靶穿出；分支从回顺巷道中靶穿出；2#主孔深度主孔深度822m，施工，施工1个分支孔，从运顺巷道中部中靶穿出。个分支孔，从运顺巷道中部中靶穿出。钻进最高时效钻进最高时效26.4m/h，平均进尺平均进尺 160m/d；终孔直径；终孔直径 96mm。在。在1000m的设计的设计目标位置，钻孔纵向偏差不足目标位置，钻孔纵向偏差不足1m，横向摆动不

8、超过，横向摆动不超过8m，体现出了我国定向钻进装备和，体现出了我国定向钻进装备和工艺的最高水平。工艺的最高水平。钻孔轨迹示意图钻孔轨迹示意图323334353637杜儿坪煤矿定向钻进实钻轨迹杜儿坪煤矿定向钻进实钻轨迹 施工总进尺施工总进尺3775m，最大进尺，最大进尺570m，主孔从，主孔从6个陷落柱穿过个陷落柱穿过 构造及陷落柱较多，对钻孔控制技术要求较高构造及陷落柱较多，对钻孔控制技术要求较高38煤层煤层f系数系数0.5左右，施工总进尺左右，施工总进尺1202m，其中主孔孔深，其中主孔孔深405m新景煤矿定向钻进实钻轨迹图新景煤矿定向钻进实钻轨迹图煤层相对松软，瓦斯喷孔严重，钻孔成孔困难煤层相对松软，瓦斯喷孔严重，钻孔成孔困难39主孔实钻深度主孔实钻深度1059m，探顶分支，探顶分支7次，探底分支次，探底分支3次，总进尺次，总进尺1656m寺河煤矿定向钻进实钻轨迹图寺河煤矿定向钻进实钻轨迹图406.1 钻机钻机416.2 配套机具配套机具42谢 谢！43