煤矿钻探孔内事故的处理方法研究.pdf
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1、2023 年 8 月2023 年第 8 期中国煤炭分布广泛,资源丰富,推动着中国国民经济和社会经济的发展。煤炭资源的利用也提高了人们的生活水平。在实际开采过程中,煤矿井下钻孔深度逐渐增加,施工过程中可能会遇到很多不可控因素,这些因素在一定程度上会造成孔内事故的发生。孔内事故的发生会严重影响煤矿施工进程和钻探进尺,在处理不到位的情况下可能会使钻探进尺报废,加大了钻探工程成本,甚至会使设备损坏。为了使该类问题得到有效解决,煤矿企业需要引入先进的设备和技术,采取有效手段进行处理,防止孔内事故的发生,为后续工作的顺利推进打好基础。本文主要围绕煤矿钻探施工中孔内事故的处理方法展开讨论。1煤矿钻探孔内事故
2、的种类及原因1.1断钻事故在钻探过程中,钻杆在孔内突然发生断裂,无法正常工作的事故称为断钻事故。煤矿钻探工程中发生断钻的主要原因有两方面:一方面是由于管材质量不符合实际要求,在使用时出现断钻现象;另一方面是因为在钻探时没有及时更换钻杆,钻杆使用时间过长,磨损严重,钻杆材质的疲劳强度降低,钻杆强度无法抵抗扭矩阻力,所以发生断裂。1.2卡钻埋钻事故1.2.1断层带卡钻事故在钻探时会遇到具有张性构造的断层带或断层群,这类区域的钻探比较困难。通常断层带中的充填物处于最原始的状态,一般由角砾岩物质混合堆积而成。如果充填物为泥沙状态,那么通常情况下其紧密性比较差,但是如果充填物中含有钙类物质,那么岩层的坚
3、固性就会提高。在钻探过程中,断层会受到作用力的影响,在人为灌注的情况下充填物会被高压水冲洗排出,失去了钙类物质的支撑,角砾岩会变成松散如泥沙状的堆积体1。当断层带的紧密性较高时,在钻头作用下,岩层会被任意切割,钻头刃部在拨动充填物时,会直接在短距离内推动钻具向前,但是在这样的情况下,钻进会直接造成充填物卡钻。张性构造断层带充填物卡钻现象示意图如图 1 所示。收稿日期:2023-01-29作者简介:李雪峰袁 1986 年生袁 男袁 山西临县人袁 工程师袁 主要从事地质钻探工程工作遥煤矿钻探孔内事故的处理方法研究李雪峰(山西省煤炭地质水文勘查研究院有限公司,山西 太原 030006)摘要:煤矿的钻
4、探环节极其重要袁 在处理不当的情况下极有可能发生孔内事故袁 此类事故的发生会严重影响钻探质量和效率袁 因此袁 为了保证钻探工作的顺利展开袁 相关人员需要做好孔内事故的预防和处理工作遥 主要介绍了煤矿钻探孔内事故的种类及产生的原因袁 详细分析了孔内事故的处理方法和预防策略袁 为煤矿企业提供一定的参考遥关键词:煤矿曰 钻探施工曰 孔内事故处理中图分类号:P634.8文献标志码:A文章编号:2095-0802-(2023)08-0207-03Handling Methods for In-hole Accidents in Coal Mine DrillingLI Xuefeng(Shanxi Co
5、al Geological Prospecting Institute of Hydrology Co.,Ltd.,Taiyuan 030006,Shanxi,China)Abstract:The drilling process in coal mines is extremely important,and if mishandled,it is highly likely to cause in-holeaccidents.Once such accidents occur,they will seriously affect drilling quality and efficienc
6、y.Therefore,in order to ensure thesmooth progress of drilling work,relevant personnel need to handle and prevent accidents in the hole.The types and causes of in-hole accidents in coal mine drilling were mainly introduced,and the handling methods and prevention strategies of in-holeaccidents were an
7、alyzed,providing a certain reference for coal mining enterprises.Key words:coal mine;drilling construction;handling of in-hole accident(总第 215 期)实践运用图 1张性构造断层带中充填物卡钻现象示意图钻头钻孔钻杆泥浆介质张性构造断层带泥沙充填物2072023 年第 8 期2023 年 8 月1.2.2孔内坍塌埋钻事故造成埋钻事故的因素有很多,其中最主要的因素是煤矿的地质条件及钻探工艺条件等。煤矿中的孔内坍塌大致可以分为三种类型,分别是前置式坍塌、后置式坍塌
8、以及联合式坍塌。图 2 所示为煤矿前置式坍塌埋钻事故示意图。煤矿钻探过程中,通常会通过钻头切削或水力冲击来处理充填物。充填物中钙类物质含量较多时,一般选择钻头作为主要工具,水力冲击作为辅助手段。充填物中钙类物质含量较少时,充填物较为松散,选择水力冲击作为主要手段,钻头切削作为辅助。发生孔内坍塌后,高压水流会对充填物起到水力切割作用,造成钻头前端的充填物坍塌。通常情况下,如果水压增大,高压水流的水力切割作用也会随之增大,坍塌空间也增大,泥沙充填物中的渣量增多;水量增大时,水力冲击的效果会更好,排出泥沙充填物的时间会缩短。底部太多的沉渣使得岩心管被裹住,严重阻碍了钻杆转动和提升2。图 2前置式坍塌
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