探析煤田钻探工艺及其钻探效率的提升策略

发表时间:2021/9/3   来源:《建筑实践》2021年第40卷第11期   作者:陈勇 李庆陆
[导读] 当前,社会经济的发展,使得煤炭资源的需求量不断提升,
        陈勇  李庆陆
        山东省煤田地质局第二勘探队  山东省济宁市  272000

        摘要:当前,社会经济的发展,使得煤炭资源的需求量不断提升,为了满足经济市场对于煤炭资源的需求,煤炭行业就扩大了相应的开采范围及规模,但是,就实际情况来看,在煤炭开采工作过程中,存在煤炭资源开采不足这一问题,大大降低了资源的开采率,面对这种情况,相关企业就需要对煤炭开采的具体情况进行全面的了解,而且要对其中存在的问题予以明确,结合实际情况,制定出有效的解决措施,同时还要选用科学的煤田钻探工艺,借此保障采煤工作的安全、质量以及效率。
        关键词:煤田钻探工艺;钻探效率;提升策略
一、煤田钻探工艺技术分析
(一)金刚石钻探工艺分析
        该钻探工艺的应用时间最久,其属于传统的钻探技术,其在具体的应用过程中,就是借助金刚石本身的硬度进行碎石,这种在钻探工艺的有效应用,有利于提高钻探施工的效率,也能够节省更多的施工成本,而且安全风险也非常低,很少出现危险。也因此,金刚石钻探工艺在煤田钻探施工中的应用比较广泛,其本身也能够发挥出独特的优势,在具体的钻探施工中不会被钻孔倾斜的影响,在保障钻探效率与质量方面能够起到重要作用[1]。
(二)冲击回转钻探工艺分析
        对于这一钻探工艺来说,其本身就是冲击与回旋两种方式有机结合所形成的钻探手段,该钻探工艺主要立足于回转钻探技术的基础上,在回转的钻杆柱下端与取心钻之间,有一个冲击锤装置,这一装置在钻孔过程中,能够为整个施工过程提供充足的冲击能量,这样则能够借助冲击与回转这两种效果,对岩石予以有效破碎,借此提升煤田钻探的工作效率。当前,在煤田钻探施工中应用冲击回转钻探工艺时,可以通过使用两种冲击器实现对煤田的有效钻探,其中一种就是液态冲击回转钻探装置,该装置能够利用钻孔冲洗液能量驱动,提供钻探动力,另外一种就是空气钻探装置,其主要是借助压缩空气驱动冲击器,实现对煤田的钻探。
(三)空气洗井钻探工艺分析
        所谓的空气洗井钻探工艺,就是将压缩空气与相关液体混合起来,并将其用作钻探的冲洗介质,借此实现对煤田的有效钻探。这种钻探工艺还能够根据冲洗介质,进行分类,比如,泡沫洗井法、泥浆洗井法、粉尘及雾化洗井法等等,不同洗井钻探工艺都各有利弊,在使用相关钻探工艺时,相关施工人员应该结合实际钻探需求,选择合适的钻探工艺,并针对工艺中存在的问题,制定出合适的解决措施。空气洗井钻探工艺本身具有较强的适应性,在地理条件比较恶劣的环境中,也能够应用该工艺进行煤田的钻探,同时也能够提高钻探效率[2]。
(四)反循环钻探工艺分析
        这种工艺是一种新型的钻探技术,在对反循环钻探工艺进行应用时,施工人员需要先在钻孔中放入一些冲洗介质,并利用这些冲洗介质,对钻孔底部的钻头予以冷却,同时还能够对岩粉予以清除,接着相关冲洗介质则能够将从钻具中心孔道,将岩粉排出到地面,这样则能够实现反循环。在对煤田进行钻探时应用该工艺,不仅能够简化钻探流程,节省更多的施工时间,还能够减少钻井对岩石、煤矿的破坏,有利于保障煤田的钻探质量。随着钻探技术的不断发展,反循环的钻探工艺技术类型也逐渐增多,比如,泵吸、射流、气举等多种反循环钻探技术。


二、提升煤田钻探施工效率的有效策略
(一)选用合适的煤田钻探工艺技术
        现阶段,社会经济的不断发展,推动着煤炭产业的进步,煤炭资源需求的不断提升,也是煤矿开采规模逐渐扩大,煤炭钻探工作也受到越来越多人的关注。在具体的煤矿钻探工作过程中,存在煤田资源分布不均的情况,而相关煤炭企业若想提高煤炭开采率,则要结合煤炭资源的分布特点,选用合适的煤田钻探工艺技术,将其应用到煤田钻探开采施工之中,借此提高煤田钻探的效率与质量。比如,相关开采单位在我国西北地区,进行煤炭资源开采施工时,应该对该地区煤炭资源的分布情况予以了解,该地的煤炭资源比较丰富,气候比较干燥,水资源缺乏,在这种情况下,相关开采单位则可选用能够节约水资源的钻探工艺,如,空气泡沫钻探工艺,这一钻探工艺在应用过程中,能够与地下水资源的开发予以有效结合,这样不仅能够加强对煤田周围环境的保护,还能够避免水资源浪费,进一步提高煤炭钻探开采的工作效率[3]。
        另外,若是在采空区、溶洞发育地区,开展煤田钻探开采工作时,施工人员则应该使用套管隔离堵漏洞钻探工艺技术,通过对该技术的有效应用,则能够对套管底部存在的密封问题予以解决,在具体的钻探施工中,要使用铜焊距离0.2毫米的二道凸出铜台,同时还要使铜台外径与孔径之间的距离保持一致,接着施工人员则要使用牛皮对其进行缠绕,促使二道凸出铜台能够与孔壁之间保持紧密的连接状态,牛皮在受到膨胀作用时,会形成防水,这样也有利于提高钻探的有效性。
(二)选择先进的煤田钻探设备
        在应用煤田钻探技术时,需要使用相应的钻探设备,若是钻探设备选用不当,不仅会影响到钻探工艺的应用效果,降低钻探施工效率,甚至还会产生安全隐患,影响煤田钻探施工的安全性。因此,在对煤田进行钻探时,相关施工单位应该对选用的钻探技术进行了解,明确技术的特点以及钻探的实际需求,以此选择合适的钻探设备,借此提高钻探工艺应用的有效性,进一步提升钻探工作效率。比如,在选用钻探设备时,可以使用车装钻机车,利用该设备的多种钻井功能,提高钻井的质量以及效率,保障钻井施工安全。在应用这一钻探工艺的过程中,还能够使用泥浆钻机、压缩空气钻机以及泡沫钻机,对于提升煤田钻探工作效率能够产生非常大的效率,并且也能够减少钻井污染为题。另外,若是在丘陵地区进行煤炭开采,则要选用全液式动力头岩心钻机,利用这一机械优势达到相应的资源开采目的[4]。
(三)加强对煤田钻探的管理力度
        在开展煤田钻探施工工作时,相关单位需要加大对钻探施工工作的管理,减少钻探施工问题,保障钻探施工安全。在对施工人员进行管理时,相关单位应该加强对施工人员的业务培训,使其能够在培训过程中,熟练掌握并应用各种钻探工艺技术,同时也能够对其进行规范操作,确保钻探施工操作的安全性及高效性。另外,在开展钻探工作之前,管理人员还需要对相关钻探设备进行全面仔细的检查,若是在检查过程中发现问题,则要对其进行有效维修,使其能够保持良好的运行状态,进一步提高钻探效率与质量[5]。
总结
        在煤田钻探施工中使用合适的钻探技术,有利于提高钻探效率,也能够保障钻探安全性,减少隐患问题。因此,相关企业应该对煤田钻探施工工艺技术加以重视,而且要对煤田的具体地质条件进行全面的了解与掌握,针对钻探现场的实际情况,选用安全有效的钻探工艺技术,并且还应该由专业的技术人员进行操作,确保钻探工艺应用的有效性。
参考文献
[1] 许怡萍. 分析煤田钻探工艺及提高钻探效率的方法[J]. 设备监理, 2019, No.48(05):65-66.
[2] 郭新赏. 当前煤田地质钻探技术存在的问题与应对策略[J]. 内蒙古煤炭经济, 2019, 000(017):219,221.
[3] 邓克能. 煤田地质钻探勘查常见问题及应对策略[J]. 华东科技(综合), 2019(3):0316-0316.
[4] 陈震. 钻井工程技术中存在的问题及提高钻井效率措施研究[J]. 中国化工贸易, 2019, 011(033):176.
[5] 张勇. 钻井工程技术中的问题分析及效率提升探讨[J]. 中国石油和化工标准与质量, 2019, 039(001):220-221.


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