煤田钻探工艺及提高钻探效率的方法分析

发表时间:2021/6/1   来源:《基层建设》2021年第3期   作者:王永斌
[导读] 摘要:煤炭是我国经济建设中重要的基础能源。
        黑龙江省煤田地质一〇八勘探队  黑龙江鸡西  158100
        摘要:煤炭是我国经济建设中重要的基础能源。煤田开采作业涉及钻探技术工艺,常见的涉及回转技术、空气洗井技术、冲击回转技术、金刚石技术、反循环技术等,工作人员能够据煤田开采的具体情况选择合适的技术工艺,有效提高钻探效率。随着我国社会经济的不断发展,我国对于煤炭的需求与日俱增,提升煤田钻探效率和利用效率至关重要。基于此,文章针对煤田钻探工艺展开论述,提出相关提高煤田钻探效率的具体措施,为煤田工艺的进一步发展提供更加有力的保证。
        关键词:煤田钻探工艺;钻探效率
        引言
        正因为煤炭是不可再生资源,国家对于其开采和利用高度重视。煤炭资源是我国工业发展的重要能源之一,煤炭行业的发展能够促进我国各行各业的发展。在进行煤矿资源开采时,煤田地质钻探工程的施工工程是重要的环节,需要我们做好质量的控制工作。在现阶段煤炭产业发展中,为了实现煤田钻探工艺使用的有效性,应将煤炭资源的开采作为重点,通过开采方案的构建,提升煤炭资源开采的有效性,满足行业的发展需求。
        1影响煤田钻探效率的因素分析
        1.1辅助钻探操作时间因素
        在煤田钻探的过程中,影响钻探效率因素体现在:煤田地区中的油页岩层相对较厚,开发的时间相对较长,影响钻探资源的开采效率;通过对钻探工程项目的分析,存在着煤田辅助时间相对较长的问题。具体原因体现在以下方面:首先,由于煤田钻探中的胶结程度相对较差,砂岩中的石英含量相对较高,会降低金刚石土层寿命,所以,在整个开采过程中应该及时更换钻头,导致辅助钻探的时间增加;其次,在煤田资源开采中,当遇到泥岩区域时,整个地区会面临吸水膨胀的问题,使钻孔环装的间隙逐渐减小,增加辅助钻探的时间;最后,在煤田资源开采的过程中,当出现钻探资源孔壁不稳定的问题时,增加抽吸的现象,严重增加了辅助操作的时间。
        1.2钻孔漏失现象
        针对煤田资源的开采状况,钻孔漏失现象的出现会影响钻探的整体效率,结合煤炭资源的开采状况,对钻孔漏失现象进行分析,具体原因在于:
        1.2.1破碎裂缝发育地层的影响
        在煤田资源开采过程中,一些煤田地层经常会面临破碎裂隙的问题,若这种问题不能得到及时处理,会出现大量漏失冲洗液的问题,影响钻探的整体效率,而且在煤田钻探中出现堵漏以及水源充足的问题,会增加打泥浆的时间,影响煤炭资源开采的整体效率。
        1.2.2地理环境限制
        在采空区煤田开采中,由于受到地理环境的限制,当进行煤田资源开采时,会出现不返水的现象,对于这种问题,应该采用下套管进行隔离处理,以有效防止冲洗液流失现象的发生。
        2煤田钻探工艺具体分析
        2.1一般回转技术
        衡量一般回转技术的主要参数包括泵量、钻井压力及回转速度,在煤田钻探工作的实际生产中,工作人员为了可以确保矿井内的排粉效果而选择泵量规模较大的水泵设备,提高钻探的效率,但同时易因水泵的泵量过大而导致矿井内孔壁因在短时间内难以承受较大的作用力而产生不同程度上的坍塌现象,因此,工作人员在使用一般回转技术进行煤田钻探作业时,需要严格地控制泵量参数,在保障钻探作业能够持续稳定开展的基础上,提高该钻探作业的施工效率。
        工作人员在对煤田进行钻探作业时,需要遵循由低至高的钻探顺序,以适当地增幅逐渐增加钻探作业的压力。针对孔洞比较深的钻井情况时,由于钻孔机自身重量相对来说较大,其在实际运行过程中所承受的外力组成比较复杂,工作人员选择适当地降低钻机的回转速度,减少多余的电能消耗,提高钻探效率。而对孔洞比较浅的钻井情况,工作人员则可以选择较高的转速进行钻探作业。针对结构简单且间隙小的矿井孔壁,工作人员选择高转速钻探形式,而对于结构复杂且内部路径数量和种类繁多的矿井孔壁,为了在最大限度上提高其稳定性,工作人员应当选择低转速的钻探形式。


        2.2空气洗井钻探工艺
        空气洗井钻探工艺要将压缩空气和液体混合在一起,作为钻探的冲洗介质,可以用泡沫洗井法,用泥浆操作洗井,运用粉尘和雾化方式洗井钻探等具体问题具体分析。空气洗井钻探在实际的煤田开采中适应性强,在极其恶劣的地理地质条件开采,有效的提升钻探的工作效率。
        2.3冲击回转技术
        冲击回转技术中主要包含的钻探方式,一种是冲击,另一种是回转,工作人员在使用该技术时,通常会先在钻杆下端安装一个冲击器,再使用轴向压力以及回转扭矩作用力作用在钻杆钻头上,从而更好地完成钻探作业。冲击回转技术的应用离不开冲击器设备的辅助,目前钻探市场上比较常见的冲击器主要有正作用冲击器、反作用冲击器以及双作用冲击器,此外冲击器根据频率不同分为高频冲击器和低频冲击器,高频冲击器适用于频率在40Hz以上的钻探作业,而低频冲击器则适用于40Hz以下的钻探作业,不同类型的冲击器具有不同的功能特性,工作人员能够结合煤田工程项目的实际钻探要求和地质环境的具体情况选择最合理的冲击器。
        3提高煤田钻探效率的具体方法
        3.1提高钻探技术专业化程度
        钻探人员的技术水平对于钻探效率具有直接的影响,因此必须采取措施提高钻探技术的专业化程度。一方面煤田工程的管理人员要定期开展培训项目,组织钻探工人、技术人员及企业内部人员进行专业理论知识的学习,帮助相关人员能够与时俱进,及时掌握先进的技术方法,提高专业化程度;此外要建立科学的人员考核制度,对主要人员进行定期专业测评,对考核结果进行分析,制定合理的奖惩制度,最大限度上对相关人员形成激励,提高钻探人员的工作积极性。
        3.2引入新型技术及钻探设备
        为了能够进一步提高煤田钻探的效率,需要新型的钻探技术及钻探设备。要注意的是,新兴技术及钻探设备的引入需要“量力而行”,即根据企业实际的经济条件确定。在实际的煤田钻探工作中,根据当地的地质条件选择合理的技术及钻探设备,实现理想的钻探效果。引入新型的技术及钻探设备需要进行全面的基本性能检测,确保设备在实际的钻探工作中稳定运行。此外,在设备的使用过程中要加强观察,及时发现设备问题,及时进行检修与维护。
        3.3加强监管工作
        加强煤田钻探工业的监管工作是提高钻探效率所必不可缺的一个环节。成立专门的监管团队,对整体的工作流程进行监督和把控。包含煤田钻探相关工作人员的施工行为、企业资金设备的使用情况、相关负责人员的职责履行情况等,为煤田工业的钻探工作营造一个良好的运行环境。
        4结语
        为了更好地提供优质的煤炭资源,煤炭企业都在不断提高自身钻探团队的钻探效率,引进先进的钻探技术工艺和机械设备,提高钻探团队的专业技术水平。为了推进煤炭业的平稳发展,就要不断深入研究煤田钻探技术,革新工艺和设备,促进煤炭开采工作的顺利高效进行。
        参考文献
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        作者简介
        王永斌,生于1988年,本科学历,工程师,研究方向:钻探。
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