三棱单螺旋钻杆Φ73-1000mm
煤矿井下复合定向钻进技术研究与应用
煤矿井下复合定向钻进技术研究与应用赵建国;赵江鹏;许超;吴智峰【摘要】针对传动滑动钻进方法施工千米以上长距离定向钻孔遇到的问题,借鉴石油钻井领域先进技术经验,提出煤矿井下近水平复合定向钻进技术,对其高效钻进机理与钻孔轨迹控制原理进行了分析探讨.根据复合定向钻进工艺技术要求,完成了泥浆脉冲无线随钻测量系统选型,完善了复合定向钻进技术装备配套,形成了泥浆脉冲无线随钻测量复合定向钻进工艺,开展了煤矿井下长距离定向钻孔复合定向钻进现场试验,完成一个1566 m本煤层定向长钻孔.试验结果表明,与传统滑动定向钻进技术相比,在钻进安全性显著提升的基础上,复合定向钻进技术综合钻进效率显著提升,实现了本煤层定向长钻孔的安全高效钻进.【期刊名称】《煤田地质与勘探》【年(卷),期】2018(046)004【总页数】5页(P202-206)【关键词】复合定向钻进;泥浆脉冲;随钻测量【作者】赵建国;赵江鹏;许超;吴智峰【作者单位】中煤科工集团西安研究院有限公司,陕西西安710077;中煤科工集团西安研究院有限公司,陕西西安710077;中煤科工集团西安研究院有限公司,陕西西安710077;中煤科工集团西安研究院有限公司,陕西西安710077【正文语种】中文【中图分类】P634随着我国煤矿井下高产高效综采技术全面推广，煤矿安全生产对于煤矿井下地质异常体探测钻孔、水害防治钻孔与瓦斯抽采钻孔轨迹精确控制要求不断提高，随钻测量定向钻进技术在煤矿坑道钻探工程领域迅速推广，广泛应用于煤层瓦斯抽采治理，矿井水害防治，井下隐蔽致灾地质因素探查，采空区防灭火等工程领域[1-2]。
在上述背景下，传统的滑动定向钻进技术逐渐暴露出一些问题和不足：下斜定向长钻孔钻进返渣不畅，局部孔段易出现积渣卡钻情况；碎软地层孔壁稳定性差，易发生塌孔埋钻、卡钻事故；随着钻孔深度的增加，孔内钻柱存在“托压”现象，导致钻机推进压力过高，不利于实现深孔钻进。
上述问题的出现，一定程度上制约了随钻测量定向钻进技术在煤矿井下定向长钻孔中的进一步推广。
高位大直径大直径定向钻孔技术及其配套装备
4350×1600×1750 3150×1300×1525
0～360°(±1.5°) 0～360°(±1.5°) -90～+90°(±0.2°)
mm
φ73、φ89
二、高位定向钻孔施工用大功率定向钻机
2.2 主要结构特征 钻机为双履带车式布局，分钻车和泵车两部分。
工作原理
三、高位定向钻孔施工用随钻测量系统
3.2 无线电磁波随钻测量系统
无线探管基本参数
工作电压 DC16V 工作电流 ≤640mA 工作时间 ＞200h 工作频率 12.5Hz 峰峰值 12V～16V 通信距离：600～1000m 供电方式：电池供电 外形尺寸 φ40×2650mm 重量：10 kg 耐水压 ≥12MPa
四、高位定向钻孔施工工艺技术
4.3 高位大直径定向钻孔布孔方式
寺河矿高位定向钻孔布孔原则： 沿回风巷道每隔500m布置一个钻场，每钻场布置4个定向孔。 平面布置：钻孔终孔孔段(主抽采孔段)在平面上沿工作面走向布置在工作面 以内巷内帮15-60m范围内； 剖面布置：高位定向钻孔布置在据煤层以上24～30m范围内的顶板中。
无线探管精度参数
参数名称 倾角 方位角 工具面向角
测量范围 -90°～ 90° 0°～ 360° 0°～ 360°
充电电流 ≤1A 最高充电电压 18V 充电截止电压 17.5V 放电终止电压 14V 电池容量 37.5Ah
测量精度 ±0.2° ±1.0° ±1.0°
三、高位定向钻孔施工用随钻测量系统
工作电压 DC15V 输出信号：两线制电流 ≤130mA 通信距离 1500m 外形尺寸 φ35×950mm 耐水压 ≥12MPa 重量：5.2 kg
重型泵钻机说明书ZYW3000重庆煤科院
操作人员必需经过培训才可运用本钻机；
操作人员运用钻机前必需详细阅读本运用说明书；
钻机钻孔进程中，应有专职平安员跟班作业。
执行规范：MT/T356-2005
Q/MKC396-2020
版本号：V1.0
出版日期：2021/05
平安警示：
1)操作人员随身衣物应合身并束紧，以免缠上钻机的运动部件而对肢体形成损伤；
8)钻机钻孔进程中加接钻杆时，夹持器必需夹紧钻杆，防止钻杆从钻孔中滑落伤人；如运用螺旋钻杆，未运用夹持器时，钻机只能钻进远水平孔，且操作人员应采取相应平安措施，防止钻杆从钻孔中滑落伤人；
9)钻机钻孔进程中，钻机前方严禁站人，操作人员站在钻机的正面，严禁操作人员正对钻杆操作；
钻机钻孔进程中，操作人员接近钻机外露运动部件时，应留意平安；
11)运用调斜油缸时一定要渐渐推进手把，严禁突然推进〔或拉动〕手把，使得机架升降过快而惹起平安事故；
12)钻机液压系统不得在走漏形状下运转，当液压油有走漏时，应及时掩埋；
13)钻机配置的电动机应运用YBK型防爆电机；钻机配套电机、液压胶管、矿用单体液压支柱应有平安标志，且平安标志在有效期内。
1 用途及适用范围………………………………………………………………………………………1
将推进手把向后拉，缓慢调理小泵进油阀片下方的平安阀，使油压逐渐上升，当操作台旋转压力表(右1)指示为28MPa时，继续调理该平安阀，压力不会再上升，此压力为小泵出口压力；松开该平安阀，再缓慢调理该平安阀，当操作台推进压力表(左1)指示为21MPa时，锁紧该平安阀，此压力为起拔压力。将推进手把向前推，缓慢调理推进阀片上方的平安阀，当操作台推进压力表(左1)指示为20MPa时，锁紧该平安阀，此压力为推进压力。
技术参数设备
技术参数设备：材料：备注：以上规格型号仅供参考，具体内容以技术规格书中技术参数为准。
设备：一、规格型号、数量到货日期：2017年8月底二、执行标准1、GB3836.1-2010 爆炸性气体环境用电设备第1部分：通用要求。
2、GB3836.2-2010 爆炸性气体环境用电设备第2部分：隔爆型“d”。
三、主要技术参数1、钻进深度：≥200m2、回转扭矩：6000N²m3、回转速度：5-280r/min4、最大进给/起拔能力：>180/180kN5、钻孔仰角：+90°6、钻孔俯角：-90°7、钻机功率:≥75kW8、钻机尺寸：最小不可拆卸尺寸（长³宽³高）小于3.3m³1.1m³2.3m9、钻机重量：<7000Kg四、其他技术要求1、每台钻机随带ø73mm³800mm高压密封钻杆500m，ø50mm³800mm三棱钻杆200m。
2、每台钻机随带配套高压水辨5个，ø94mm冲压钻头20个，ø94mm金刚石钻头20个。
3、整机采用一体式，可移动、升降。
4、工作机构能左右水平位移200mm，水平面360°旋转。
5、因巷道空间有限，旋转机构（打钻机构）安装于钻机前方，能垂直面360°旋转，钻机能在不移位的情况下全方位钻孔。
6、钻杆能应用三棱钻杆、光杆、肋骨钻杆、麻花杆，钻杆直径≤89。
7、要求框架式支撑，一次安装可上下左右钻若干钻孔节省辅助时间，提高效率。
8、钻机适合快速移动，具有整体自动升降功能，适用于各种断面的巷道施工。
9、液压回转器为通孔结构，钻杆长度不受钻机结构长度限制。
采用机械拧卸钻具、卡盘。
夹持器与油缸之间、夹持器与回转器之间可以联动。
10、对液压站的压力、流量等参数要求符合要求，液压站具备超压自动卸压保护、超温报警功能。
11、采用全液压动力头结构，无级调速，解体性好，搬迁方便。
松软、低透气及底板易变形煤层瓦斯治理实践
松软、低透气及底板易变形煤层瓦斯治理实践铁煤集团小青煤矿15煤层煤质软，透气性低，底板易变形。
软煤在巷道掘进过程中容易剥落，导致瓦斯超限事故;在施工和抽采过程中，钻孔遇到软煤，导致抽采效果差;煤层底板遇水变形后，闭壁出现裂缝，存在漏风、喷井的隐患。
针对上述问题，小青煤矿研究并提出了15煤层瓦斯治理的综合措施，取得了良好的效果。
标签：软煤层;瓦斯抽采;钻孔施工;技术实践一、15煤层工程概况小青煤矿隶属于铁煤集团，核定生产能力1.2Mt/a，主要开采4#、7#、15#煤层，属于高瓦斯矿井。
15煤层煤厚1.07～1.84m，平均1.36m，全区可采。
一般含夹石1～2层，局部3～4层，夹石厚度在0.30m以下，结构属较简单—复杂。
煤层直接顶板为K2灰岩，厚度9m左右。
伪顶为泥岩、砂质泥岩，偶为粉砂岩。
底板以黑灰色泥岩、铝土质泥岩为主。
煤层在局部地段存在煤质变松软现象，变松软厚度0.20～0.80m。
原始瓦斯含量6.23～7.15m3/t，瓦斯压力0.25～0.42MPa，透气性系数为1.01～2.05m2/（MPa2·d），平均1.53m2/MPa2·d）;钻孔瓦斯流量衰减系数为0.040～0.101d-1，平均0.071d-1，属较难抽放—可以抽放煤层。
二、15煤层掘进巷道遇松软煤层瓦斯治理为防止因软煤片帮出现的瓦斯超限事故，需从两方面着手解决，一方面是减少软煤层中瓦斯含量，另一方面是预防煤体片帮。
1、松软煤层施工瓦斯排放钻孔掘进区域经过有效预抽后，在掘进巷道遇软煤期间，应补充施工瓦斯排放钻孔，减少软煤中瓦斯含量。
瓦斯排放钻孔的效果是否明显，取决于钻孔孔径和钻孔有效影响半径，钻孔直径越大，其有效影响半径越大，排放瓦斯能力越强。
通常钻孔有效影响半径为钻孔直径的4～5倍，当钻孔孔径为75mm时，有效影响半径0.4～0.5m。
钻孔施工长度一般为10m。
如图1示，矿井在生产实践过程中软煤层内瓦斯排放钻孔直径75mm，钻孔布置间排距0.4m，钻孔深度10m，排放时间不少于4h。
神火集团梁北矿防突治理情况汇报
11141工作面巷道布置平面示意图
3.2 防突措施实例 1、11141机巷掘进工作面区域防突措施 底抽巷穿层钻孔终孔间排距为6×6m，采用平行 孔布置方式，钻孔直径Φ94mm，控制巷道轮廓线外 15m范围。 穿层钻孔穿透煤层全厚后，退至见煤点上行水力 扩孔，钻孔平均穿煤长度6.3米，单孔平均扩煤量7t ，扩孔卸压增透后预抽煤层瓦斯量大增。
化带区沿推进方向每12米，沿倾向间隔30米取样测定 残存瓦斯含量，增大回采安全系数。
“三软”单一厚煤层煤与瓦斯突出防治技术
3. 防突措施实例
■ 3.1 防突措施实例工作面概况
■ 3.2 防突措施实例
■ 3.3 防突措施实施具体做法
■ 3.4 防突措施落实管理办法
3.1 防突措施实例工作面概况 1、11141工作面概况
■11141风、机巷采用12#工字钢对棚+锚索支护，净断面积为 14.42㎡， 棚距0.7m， 锚索规格Φ18.9mm×10m。
■ 工作面煤层底板下18—20m层位中布置有一条贯穿整个采面条
带的11141工作面底抽巷，相对于机巷内错布置，平距30米。
3.1 防突措施实例工作面概况
■ 11141工作面煤层赋存比较稳定，地质构造相对简单 。煤层倾向175°～196°，走向85°～106°，煤层倾角 10°～12°30′。工作面倾斜长138m，埋深590米，煤层平均 瓦斯含量为 10.03m3/t，瓦斯压力为1.53MPa，坚固性系数f 为0.15～0.25，破坏类型为Ⅲ、Ⅳ，为突出煤层。
1.3 矿井历史上瓦斯灾害情况
■ 1、1999年建井期间，在石门揭煤过程中曾先后发生两 次煤与瓦斯突出事故，最大突出煤量600t，瓦斯涌出量5万m3。 ■ 2、2013年矿井瓦斯相对涌出量21.57m3/t，绝对涌出量 28.94m3/t。 近几年矿井瓦斯及二氧化碳涌出量情况如下：
施工抽放钻孔安全技术措施
施工抽放钻孔安全技术措施一、工程概况：为了保证工作面回采时瓦斯得到有效治理，根据工作需要，现我单位需在巷、巷距切眼60米至A2#横川范围内施工一排顺层钻孔，提前对工作面进行区域瓦斯抽放，为了确保该工作安全顺利进行，特制定本措施。
二、施工组织：项目负责人：安全负责人：技术负责人：三、钻机类型、施工参数、施工工艺和工艺流程：1、采用SGZ某-3型、ZDY-1900S型、ZDY-6000S型钻机、CMS1-4200/80型深孔钻车、ZQSJ-90A型防突钻机进行施工。
2、钻孔布置区域和详细设计参数参见通风科提供的《工作面顺层钻孔补孔设计图》。
巷A2导线点以北34米至切眼以南60米处布置一排顺层钻孔，钻孔设计方位角97°，钻孔倾角-1至-3°，开孔高度1.3至1.5米，钻孔长度共设计两个区域，第一区域设计长度155米，第二区域长度130米，钻孔间距2米。
切眼距43182巷以东20米至切眼距巷以西20米处布置一排钻孔，钻孔设计方位角187°，钻孔倾角-2至-5°，开孔高度1.3至1.5米，钻孔设计长度60米。
3、钻孔施工参数、施工工艺修改，仍执行本措施。
4、施工工艺4.1SGZ某-3型钻机4.1.1采用∮50的普通光面钻杆配合∮94钻头施工，采用水排渣施工工艺。
4.1.2移钻方法，采用起吊设备起吊搬家作业。
4.1.3工艺流程：移机定位→开孔（采用∮113钻头开孔至1米处）→安装孔口导引装置→钻进→接续钻杆→继续钻进→到位（或遇进钻困难）退钻→连孔抽放。
4.2ZDY-1900S型钻机4.2.1采用∮63.5普通光面钻杆配合∮94钻头施工，采用水排渣施工工艺或者采用∮89螺旋钻杆配合∮113钻头施工，采用螺旋排渣施工工艺。
4.2.2移钻方法，采用起吊设备起吊或履带行走的方式进行移动和搬家作业。
4.2.3工艺流程：移机定位→开孔（采用∮113钻头开孔至1米处）→安装孔口导引装置→钻进→接续钻杆→继续钻进→到位（或遇进钻困难）退钻→连孔抽放。
几类常用的钻杆
几类常用钻杆：
地质钻杆
我公司生产的地质钻杆，钻杆杆体选用优质地质专用合金钢管，钻杆接头选用优质合金结构钢，经真空调质处理，大大提高了抗疲劳强度和抗剪切强度。
采用先进的摩擦焊焊接工艺生产加工，钻杆具有抗弯强度高，焊接牢固等特点。
生产设备完全采用先进的数控加工设备，具有生产生产效率高质量稳定的特点。
能够保证深孔钻进时对直线度的要求，该产品具有较
地质螺旋钻杆
地质螺旋钻杆是我公司在地质钻杆个高扭矩性能的基础上，才用单螺旋叶片或双螺旋叶片，经预应力缠绕工艺加工焊接而成。
钻杆杆体选用优质地质专用合金钢管，钻杆接头选用优质合金结构钢，经真空调质处理，大大提高了抗疲劳强度和抗剪切强度。
采用先进的摩擦焊焊
高效螺旋钻杆
本系列产品在吸收德国先进生产工艺的基础上，融合我公司的最新研究成果研制而成。
钻杆杆体采用高压无风合金钢管，螺旋叶片选用高耐磨T型钢带，经预应力缠绕焊接而成。
钻杆接头选用优质中碳合金钢经调质处理，高压成型。
三棱圆弧异型钻杆。
Φ40-25M181000锚索螺旋钻杆
Φ40-25*M18*1000锚索螺旋钻杆一、产品介绍我公司生产的锚索钻杆、锚杆钻杆、风钻钎杆、一字型成品钎、十字型成品钎等系列产品，杆体采用55SiMnMo、90CrMo优质六方中空合金钢为原料，产品经高压煅制，真空整体调质热处理。
应用数控自动化设备加工成型，保证了稳定可靠的产品质量。
产品广泛应用于矿山巷道支护钻孔、矿山凿岩开采，煤矿岩巷、桥梁隧道的掘进等工程施工。
二、产品参数锚索钻杆/锚杆钻杆常用规格性能参数表：三、产品说明1、钻杆应进行定期保养维护，根据使用环境和空气湿度确定保养周期，定期进行防锈涂油及防尘处理。
2、钻杆的使用需在钻机的额定钻距内，根据钻距的技术参数和钻机型号，选用相匹配的钻杆。
3、我公司生产的锚索钻杆、锚杆钻杆、风钻钎杆、一字型成品钎、十字型成品钎等系列产品，杆体采用55SiMnMo 、90CrMo 优质六方中空合金钢为原料，产品经高压煅制，真空整体调质热处理。
应用数控自动化设备加工成型，保证了稳定可靠的产品质量。
产品广泛应用于矿山巷道支护钻孔、矿山凿岩开采，煤矿岩巷、桥梁隧道的掘进等工行号 规格型号mm主要用途 备 注 直径 长度 螺纹规格 1 B19 500～3000 T16×6－M14 钻锚杆孔 单根使用 2 B19 500～3000 T16×6－T16 钻锚索孔 连接器连接 3 B19 500～3000 T18×6－T18 钻锚索孔 连接器连接 4 B22 500～6000 T19×6－M16 钻锚杆孔 单根使用 5 B22 500～6000 T19×6－T19 钻锚索孔 连接器连接 6 B22 500～6000 T20×6－T20 钻锚索孔 连接器连接 7 B25 500～6000 T22×6－M18 钻锚杆孔 单根使用 8 B25 500～6000 T22×6－T22 钻锚索孔 连接器连接 9B25500～6000T24×6－T24钻锚索孔连接器连接程施工。
Φ73三棱钻杆
Φ73三棱钻杆一、产品参数Φ73三棱钻杆直径(mm)73长度(mm) 800-1500扭矩（N.M）6500建议钻孔深度50-180m接头形式锥螺纹连接形式子母螺纹连接生产工艺摩擦焊接主要用途瓦斯排放，矿山开采，地质勘探，水利工程，高铁隧道关键词三棱钻杆二、产品特点本系列产品系我公司近期与科研单位共同开发的专利产品（专利号为：201020122744.8/201120359764.1）。
三棱钻杆全称为三棱圆弧凸棱型瓦斯抽放钻杆，根据接头连接形式分为锥螺纹型，高压螺纹密封型和三棱插接型。
本产品采用优质合金钢管为钻杆杆体，两端接头采用优质42Crmo中碳合金钢为材料，经高压处理成型，真空调质处理。
采用国际先进的过盈焊接装配生产工艺制造而成，避免了因不能使用摩擦焊工艺焊接造成的的质量隐患，与同类产品相比大大提高了产品的机械性能和适应复杂地质条件深孔钻探的能力。
本系列产品已成为松软地质条件下和松软煤层深孔钻探的首选类型。
三、其他相关参数序号规格型号mm 接头形式连接形式建议钻孔深度理论扭矩N.m 钻杆直径长度1 Ф50 800～1500 锥螺纹子母螺纹连接50～100m 35002 Ф63 800～1500 锥螺纹子母螺纹连接50～120m 52003 Ф73 800～1500 锥螺纹子母螺纹连接50～180m 65004 Ф73 800～1500 高压螺纹密封子母螺纹连接50～180m 65005 Ф73 800～1500 三棱插接四方连接50～250m 7500四、产品说明1、三棱钻杆需进行定期保养维护确定保养周期，定期进行防锈防尘处理。
2、三棱钻杆的使用需在钻机的额定钻距内，根据钻距的技术参数型号采用相配的钻杆。
3、三棱钻杆采用矿用地质类专用地质钻探管与其相配的接头摩擦焊接而成，所以其具有很好的随动性和较高的抗拉强度，可以适应在常规钻探和排放瓦斯用。
在硬岩层、煤层或其他特殊环境作业时，需根据钻杆实际材质物理性能和参数确定其钻进深度等。
螺杆钻具中文使用手册
钻头的选择，尤其是与螺杆钻具一起使用的钻头的选择是个十分重要的问题。这本是钻井工程师工作内容的一部分，这里所以强调一下是因为螺杆钻具是否能成功的发挥作用的几个因素中，钻头与钻具的匹配是最重要的了。希望能引起现场使用人员的重视。选择钻头与螺杆钻具配套使用的因素应是：
a．钻井作业方案及计划。
旁通阀总成的工作原理是在泥浆流量达到说明书推荐最小流量以前的某个流量时该流量经阀芯内孔，在孔两端产生压力差，上端压力大于下端压力，此压力差克服弹簧力把阀芯压下，旁通孔被关闭。此时泥浆流经马达，把压力能转换为机械能。地面停泵或流值过小，压力差不足以按住阀芯，弹簧把阀芯顶起，旁通孔导通（参考图2）。总之，正常情况下旁通阀的启闭完全由流量大小决定的。
喷嘴号
喷嘴直径
喷嘴号
喷嘴直经
In
Mm
In
Mm
07
7/32
5.56
15
15/32
11.91
08
8/32
6.35
16
16/32
12.70
09
9/32
7.14
18
18/32
14.27
10
10/32
7.94
20
20/32
15.88
11
11/32
8.74
22
22/32
17.48
12
12/32
9.53
24
24/32
牙轮钻头一般适用于钻井周期不长的作业，如定向造斜、侧钻等。注意使用螺杆钻具作业时，一般钻头转数提高2～3倍，因此钻头轴承寿命要因之而缩短。这也提醒我们用牙轮钻头时，钻压不宜用很大，以维持牙轮钻头的寿命。根据经验，由于转数提高2～3倍，牙轮钻头齿部可比用一般传统转盘钻选硬一个等级。例如转盘钻时用“中硬”级钻头，而用螺杆钻具时，就选“硬”级钻头。用螺杆钻具为防止钻头侧面的过速磨损，可在牙轮钻头侧面外径堆焊硬质合金予以保护。
大港-钻具常规型钻具规格及性能参数表
大港－钻具常规型钻具规格及性能参数表大港－钻具14J型钻具规格及性能参数表长城--螺杆钻具性能参数DT 导向螺杆钻具造斜率（理论计算）度/m角度9LZ95/5LZ102W-I 5LZ120/127W-I 5LZ165W-1 9（5）LZ195W-1 9（5LZ）241W-1 单弯双弯单弯双弯单弯双弯单弯双弯单弯双弯45` 0.23~0.40 0.29~0.49 0.21~0.36 0.24~0.41 0.14~0.24 0.16~0.28 0.13~0.23 0.15~0.26 0.12~0.20 0.13~0.22 1°0.31~0.53 0.38~0.65 0.28~0.48 0.32~0.54 0.19~0.33 0.22~0.37 0.18~0.30 0.20~0.35 0.15~0.26 0.17~0.29 1°15`0.39~0.66 0.48~0.81 0.36~0.61 0.40~0.68 0.24~0.31 0.27~0.46 0.22~0.38 0.25~0.43 0.19~0.33 0.22~0.39 1°30`0.47~0.80 0.57~0.97 0.43~0.73 0.48~0.81 0.29~0.49 0.33~0.55 0.27~0.45 0.30~0.52 0.23~0.39 0.26~0.44 1°45`0.55~0.93 0.67~1.14 0.50~0.85 0.56~0.95 0.33~0.57 0.38~0.65 0.31~0.53 0.36~0.51 0.27~0.46 0.30~0.52 2°0.62~1.06 0.76~1.30 0.57~0.97 0.64~1.08 0.38~0.65 0.43~0.74 0.36~0.61 0.41~0.69 0.31~0.53 0.35~0.59 2°15`0.70~1.20 0.86~1.46 0.64~1.09 0.72~1.22 0.43~0.73 0.49~0.83 0.40~0.68 0.46~0.78 0.35~0.59 0.39~0.66 2°30`0.78~1.33 0.95~1.62 0.71~1.21 0.80~1.36 0.48~0.81 0.54~0.92 0.44~0.76 0.51~0.86 0.39~0.66 0.43~0.74 2°45`0.86~1.46 1.05~1.78 0.78~1.33 0.88~1.49 0.53~0.89 0.60~1.02 0.49~0.83 0.56~0.95 0.42~0.72 0.48~0.81 3°0.94~1.95 1.14~1.95 0.85~1.45 0.95~1.63 0.57~0.98 0.65~1.11 0.53~0.91 0.61~1.04 0.46~0.79 0.52~0.88 DT--原设计与新设计的5LZ165马达主要技术参数对比数参原型新型参数原型新型定子道程(mm) 450 750 转子螺旋角30.3°20.44°转子道程(mm) 540 900 输出扭矩(N.m) 3417 3400马达长度(mm) 2770 2885 单级容积(L) 5.44 9马达级数 5.12 3.15 输入流量(L/S) 16~24 24~35马达压降(Mpa) 4 2.4 输出转速(rpm) 115~170 105~160摸芯螺旋角29.5°19.5°马达轴向推力(T) 7.9 4.8C T比值 4.78 7.96姣龙--螺杆钻具性能参数表参数 LZ100 3 3/4" LZ120 4 3/4" LZ172 6 3/4" LZ178 7" LZ203 8" 推荐流量l/s 6~10 8~16 20~30 25~35 30~50 输出转速rpm 200~340 120~240 120~180 180~250 90~160 输出扭矩Nm 550 1500 3000 4200 4000 马达压降MPa 3.5 4 34.8 3.2 适用井眼in 4 1/4~5 7/8 6~7 7/8 8 1/2~9 7/8 8 1/2~9 7/8 9 1/2~12 1/4长度mm 3670 4670 6150 7250 6870 重量kg160 380 770 860 1350 连接螺纹上2 7/8REG NC38 4 1/2REG 4 1/2REG 5 1/2REG 下2 7/8REG3 1/2REG4 1/2REG 4 1/2REG 6 5/8REG 转.定子头数比4 / 56 / 74 / 54 / 56 / 7国产单弯螺杆钻具造斜率(实践值)。
螺杆钻具使用说明书【精选文档】
DT螺杆钻具使用说明书A螺杆钻具标识说明□□×□□—-□□□□□钻具型式—钻具规格（外径mm)×钻头压降-改进次数—D：单弯钻具 T：同向双弯钻具 S:异向双弯钻具 P：大偏移同向双弯钻具 J:绞接钻具无：直型钻具K：可调角度钻具无：固定弯角钻具W：带稳定器钻具无：不带稳定器钻具F：中空分流钻具无:不分流钻具G：允许最高工作温度（150º) 无: 允许最高工作温度（120º)常规螺杆钻具主要由以下部件组成:1)旁通阀总成2）马达总成3)万向轴总成4)传动轴总成在常规螺杆钻具的基础上还可提供以下特殊用途部件以组成满足各种钻井需要的导向螺杆钻具:1)定向接头;2）弯接头;3) 特殊马达(中空分流`耐高温`大功率马达);4）万向轴弯壳体（0—3.5º间的固定角度，单弯螺杆钻具用);5) 可调角度弯壳体（可调螺杆钻具用）;6）传动轴上轴承壳稳定器(直棱`螺旋或对称`非对称及垫块等形式);7）可换稳定器(部分型号有）;8) 壳体防掉装置（根据需要有）。
Ｂ螺杆钻具工作原理螺杆钻具是一种容积式井底马达(ＰＤＭ）。
高压钻井液由钻杆进入螺杆钻具后，液体的压力迫使转子旋转，从而把扭矩传递到钻头上，达到钻井的目的.Ｃ螺杆钻具结构及其作用2)螺杆钻具主要部件如下：旁通阀总成；马达总成;万向轴总成（有花瓣式和挠轴式两种结构供选择);传动轴总成；导向总成(花瓣式｀挠轴花瓣式｀可调式三种结构供选择）。
c—1旁通阀总成旁通阀总成安装在螺杆钻具的最上部,其作用是：a）下钻时使钻井液进入钻柱内从而减少下钻阻力;b）起钻时使钻柱内的钻井液流入环空从而避免钻井液溢于井台.当泥浆泵启动后，高压泥浆流经旁通阀总成，推动阀芯向下运动,压缩弹簧，关闭旁通孔，使所有泥浆都流经马达。
当泥浆泵关闭后,阀芯在弹簧的作用下向上运动，开启旁通孔,允许钻井液通过旁通孔进入钻柱内或由钻柱流入环空.c—2马达总成马达总成是螺杆钻具的核心，它的作用是把高压液体能转换为旋转的机械能。
焦煤集团瓦斯抽采标准
焦煤集团瓦斯抽采管理技术标准1.前言为了更好地促进区域瓦斯治理工作的深入开展，落实先抽后采的瓦斯治理基本方针，结合焦煤集团瓦斯抽采管理的经验与实践，特制定《焦煤集团瓦斯抽采管理技术标准》。
本着科学、合理的原则，按照本标准进行瓦斯抽采管理的过程中，可以对相关技术参数进行不断优化。
在新的技术管理规定和研究成果颁布、成型前，焦煤集团瓦斯抽采管理工作按照本标准执行。
2.适用范围《焦煤集团瓦斯抽采管理技术标准》所涉及的内容，包括瓦斯抽采钻孔的设计、打钻施工措施的编写，瓦斯抽采管路及设备的选型，抽采钻场的现场管理、抽采钻孔现场施工、抽放管路的吊挂，瓦斯抽采计量与评价管理，瓦斯抽采相关资料管理，井下移动抽采泵站的管理，地面永久瓦斯抽采泵站的管理等。
本规范未涉及的有关内容，参照相关行业技术标准或管理规定执行。
3.引用标准及文件（1）《煤矿瓦斯抽采工程设计规范》（2）《煤矿瓦斯抽采规范》（3）《煤矿安全规程》（4）《防治煤与瓦斯突出规定》（5）《焦作煤业（集团）有限责任公司“一通三防”管理规范》（6）《河南煤业化工集团关于进一步加强防突工作的指导意见》（7）《焦煤集团瓦斯抽采管理规范》（8）《关于开展“强化瓦斯抽采精细化管理，提高瓦斯抽采效果”活动的通知》（9）《焦煤集团瓦斯抽采管理补充规定》（10）《焦煤集团防治煤与瓦斯突出补充规定》（11）《焦煤集团瓦斯抽放钻孔施工技术与管理规范》4.瓦斯抽采钻孔设计4.1瓦斯抽采措施编制采掘工作面必须按照《防治煤与瓦斯突出规定》编制专项防突措施，同时编制采掘工作面瓦斯抽采专项设计。
瓦斯抽采专项设计必须明确以下内容：4.1.1采掘工作面瓦斯基础参数（1）煤层瓦斯含量或瓦斯压力。
采掘工作面必须测定煤层原始瓦斯含量，煤层瓦斯压力等数据可以根据间接计算方式获得。
（2）开采区域瓦斯储量及应抽出瓦斯量。
应对瓦斯抽采区域的煤层瓦斯储量及应抽瓦斯量进行计算。
（3）煤层瓦斯预抽效果。
焦作矿区埋深550m 以浅地区预抽瓦斯后，残存瓦斯含量必须低于11m 3/t ，焦作矿区以外矿井残存瓦斯含量必须低于8m 3/t 。
技术参数
备注：以上规格型号仅供参考，具体内容以技术规格书中技术参数为准。
1包履带式钻机月底二、执行标准1、GB3836.1-2010 爆炸性气体环境用电设备第1部分：通用要求。
2、GB3836.2-2010 爆炸性气体环境用电设备第2部分：隔爆型“d”。
三、主要技术参数1-11、钻进深度：≥200m2、回转扭矩：6000N·m3、回转速度：5-280r/min4、最大进给/起拔能力：>180/180kN5、钻孔仰角：+90°6、钻孔俯角：-90°7、钻机功率:≥75kW8、钻机尺寸：最小不可拆卸尺寸（长×宽×高）小于3.3m×1.1m×2.3m1-21、钻进深度：≥200m2、回转扭矩：≥6500N·m3、回转速度：5-280r/min4、最大进给/起拔能力：>180/180kN5、钻孔仰角：+90°6、钻孔俯角：-90°7、钻机功率:≥75kW8、钻机尺寸：最小不可拆卸尺寸（长×宽×高）小于3.3m×1.1m×2.3m四、其他技术要求1、每台钻机随带ø73mm×800mm高压密封钻杆500m，ø50mm×800mm三棱钻杆200m。
2、每台钻机随带配套高压水辨5个，ø94mm冲压钻头20个，ø94mm金刚石钻头20个。
3、整机采用一体式，可移动、升降。
4、工作机构能左右水平位移200mm，水平面360°旋转。
5、因巷道空间有限，旋转机构（打钻机构）安装于钻机前方，能垂直面360°旋转，钻机能在不移位的情况下全方位钻孔。
6、钻杆能应用三棱钻杆、光杆、肋骨钻杆、麻花杆，钻杆直径≤89。
7、要求框架式支撑，一次安装可上下左右钻若干钻孔节省辅助时间，提高效率。
8、钻机适合快速移动，具有整体自动升降功能，适用于各种断面的巷道施工。
煤矿瓦斯抽采技术- (3)
四、抽放增透技术——水力冲孔
四、抽放增透技术——水力冲孔
四、抽放增透技术——深孔控制 预裂爆破
控制孔
爆破孔
控制孔
四、抽放增透技术——水力压裂
水力压裂是通过把高压 驱动水流挤入煤中原有的和
压裂后出现的裂缝内，扩宽
并伸展这些裂缝，进而在煤
中产生更多的次生裂缝与裂
隙，从而增加了煤层的透气
性。
四、抽放增透技术——水力割缝
六、煤层瓦斯抽放钻孔施工
按照钻机操作规程和钻孔施工参数要求精心施工， 严格控制钻进速度，钻机不得在无人看管的情况下 运转⑤人工取下钻杆及加钻杆过程中，钻机的控制 开关必须处在停止位置，严禁违章作业。⑥为了防 止在钻孔施工过程中发生煤尘事故，在钻孔施工过 程中，采用风力排屑时，必须要采取内喷雾或外喷 雾等有效的灭尘措施。⑦所有钻孔施工人员必须佩 带隔离式自救器并能熟练使用。
的影响范围，需要在现场实际测定。钻孔有效排放半径一般
为0.5m~1.0m，钻孔的有效抽放半径一般为1.0m~2.0m。 （四）、钻孔间距的确定
钻孔间距应小于或等于钻孔有效排放半径的 2倍， 一般
不超过2米。
六、煤层瓦斯抽放钻孔施工
二、瓦斯抽放钻孔的施工 （一）、钻孔要严格按照标定的孔位及施工措施中规定的
六、煤层瓦斯抽放钻孔施工
四、钻孔施工安全措施 ①为了防止在钻孔施工过程中发生瓦斯超限事故， 钻孔施工作业场所必须要有良好的通风，并安设瓦斯自动 报警断电仪。②对于瓦斯涌出量大的作业场所，钻孔必须 装有防止瓦斯大量泄出的防喷装置，实行“边钻边抽”。 ③在钻孔施工过程中，必须安设专职瓦斯检查员加强对钻 孔施工处的瓦斯等气体的检查④施工作业人员在钻孔施工 过程中还必须佩带便携式瓦斯自动报警仪。⑤为了防止在 钻孔内发生瓦斯燃烧、爆炸和熏人事故，采用风力排屑时， 必须保证钻孔排屑畅通，且施工地点必须配备足够数量的 灭火器材。⑥在钻孔施工过程中，严禁用铁器敲砸钻具。 ⑦为了防止在钻孔施工过程中发生煤和瓦斯突出事故，
钻具使用说明书
螺杆钻具7LZ172 x 7.0-1.0°使用说明书盐城市恒通石油机械制造有限公司螺杆钻具型号产品的型号表示说明如下：C 7 LZ 172 * 7.0 II -D K W F G其中“C”表示：马达形式（C-长马达、D-短马达、省略-常规马达）“7”表示：转子头数“LZ”表示：螺杆钻具产品代号“172”表示：螺杆钻具规格（直径,mm）“7.0”表示：允许使用的转子水眼压降（MPa）“II”表示：允许改进次数“D”表示：弯钻具弯角形式:D-单弯（弯接头或弯壳体）P-大偏移距同向双弯（弯接头+单弯壳体）T-同向双弯S-异向双弯（DTU）J-铰接钻具无-直钻具“K”表示：K-可调弯壳体钻具结构形式省略-固定弯壳体钻具结构形式“W”表示：稳定器（W-传动轴壳体带稳定器；省略-不带稳定器）“F”表示：转子中空分流（F-转子中空分流；省略-转子非中空）“G”表示：钻具耐温特性（G-耐温150℃；省略-耐温120℃）一使用要求1．钻井液要求螺杆钻具对于各种泥浆都能有效地工作，包括油基泥浆、乳化泥浆和粘土泥浆，甚至清水等。
泥浆粘度和比重对钻具的影响很小，但对整个系统的压力有直接影响，如果推荐排量下的压力大于额定泵压值，就得减少泥浆排量，或者有必要降低通过钻具和钻头的压力降。
泥浆中的砂粒等杂质会影响钻具性能，加速轴承和马达定子的磨损，因此泥浆中含砂量必须控制在1％以下。
每种型号的钻具都具有自身的输入流量范围，只有在此范围内钻具才能有较高的功率，一般应取输入流量范围的中间值为最佳输入流量值。
2．泥浆压力要求钻具悬空时，排量不变，则通过钻具的泥浆压力降也不变，随着钻头接触井底钻压增加时，泥浆循环压力增加，泵压也增加，司钻可用以下公式控制操作：打钻泵压＝循环泵压＋钻具负载压降循环泵压就是钻具没有接触井底时泵压，也叫离底泵压，钻具加大扭矩，泵压就要上升，这时压力表的读数就叫打钻泵压。
离底泵压不是一个常数，它随井深和泥浆的特性变化而变化，但实际操作中，无必要随时测取循环泵压的精度值，一般取每次接单根后的离底泵压为近似值，这样做完全可以满足公式的精度要求。
定向钻进技术培训系列—钻具
2. 打捞丝锥
➢ 造扣 造扣时必须停泵，缓慢给进，间歇慢转钻具，记录回
转器回转圈数，实际造扣以6~8圈为宜（母锥造扣时需要 较大的力，实际造扣以5~7圈为宜）。落鱼未卡的情况下 ，可提钻0.5m左右，观察压力变化；在落鱼较长的情况下 ，会有压力升高现象；落鱼较短时压力变化不明显，可短 暂间歇开泵，观察泵压变化。如果泵压较打捞前有所升高 ，说明造扣成功；如压力无变化说明造扣失败，应再次下 钻寻找落鱼、造扣；
课程内容
1. 螺旋钻杆 2. 三棱钻杆
1. 螺旋钻杆
（1）螺旋钻杆定义
将一定规格尺寸的钢板绕制成螺旋翼片，再焊接在芯杆 外表面形成的，或在厚壁钢管上用机加工方法加工出螺 旋槽的钻杆。
1. 螺旋钻杆
（2）螺旋钻杆分类
➢ 按连接方式：插接式、螺纹式、法兰式螺旋钻杆； ➢ 按螺旋翼片轴向宽度：窄翼片、宽翼片螺旋钻杆； ➢ 按螺旋翼片头数：单头、双头和三头螺旋钻杆； ➢ 按通孔大小：常规螺旋钻杆、大通孔螺旋钻杆； ➢ 按螺旋翼片加工工艺：焊接式螺旋钻杆、整体式螺 旋钻杆。
易于形成灵活有效的钻具级配
可以满足保直刚性钻进以及强造斜钻进等钻进需求，有利于长 水平钻孔的施工。
2. 钻杆的结构与分类
（3）分类
常规外平钻杆
钻杆直径 (mm)
表1.1 常规外平钻杆规格
钢级
钻杆长度 (mm)
Φ42 Φ50 Φ63.5 Φ73 Φ89
பைடு நூலகம்
R780
R780 G105
500 750 1000 1500
2. 三棱钻杆
（5）三棱钻杆分类
➢ 常规三棱钻杆：接头是常规接头的三棱钻杆，按接头焊 接方式分为电弧焊和摩擦焊两种，按接头形式分为全三棱 （接头是三棱的）和半三棱（接头是外平的）两种。 ➢ 大通孔三棱钻杆：钻杆接头的大通孔设计，可以通过钻 杆内孔下入相应规格的筛管； ➢ 三棱螺旋钻杆：在三棱钻杆上通过机加工方式加工出螺 旋槽形成的钻杆。
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三棱单螺旋钻杆Φ73-1000mm
一、产品参数
73-1000三棱钻杆
直径(mm)73
长度(mm) 1000
接头形式锥螺纹
连接形式子母螺纹连接
生产工艺摩擦焊接
主要用途瓦斯排放，矿山开采，地质勘探，水利
工程，高铁隧道
关键词三棱钻杆
二、产品特点
本系列产品系我公司近期与科研单位共同开发的专利产品（专利号为：201020122744.8/201120359764.1）。
三棱钻杆全称为三棱圆弧凸棱型瓦斯抽放钻杆，根据接头连接形式分为锥螺纹型，高压螺纹密封型和三棱插接型。
本产品采用优质合金钢管为钻杆杆体，两端接头采用优质42Crmo中碳合金钢为材料，经高压处理成型，真空调质处理。
采用国际先进的过盈焊接装配生产工艺制造而成，避免了因不能使用摩擦焊工艺焊接造成的的质量隐患，与同类产品相比大大提高了产品的机械性能和适应复杂地质条件
深孔钻探的能力。
本系列产品已成为松软地质条件下和松软煤层深孔钻探的首选类型。
三、其他相关参数
序号
规格型号mm 接头形式连接形式
建议钻
孔深度
理论
扭矩
N.m 钻杆直
径
长度
1 Ф50 800～1500 锥螺纹子母螺纹
连接
50～100m 3500
2 Ф6
3 800～1500 锥螺纹子母螺纹
连接
50～120m 5200
3 Ф73 800～1500 锥螺纹子母螺纹
连接
50～180m 6500
4 Ф73 800～1500 高压螺纹
密封子母螺纹
连接
50～180m 6500
5 Ф73 800～1500 三棱插接四方连接50～250m 7500
四、产品说明
1、三棱钻杆需进行定期保养维护确定保养周期，定期进行防锈防尘处理。
2、三棱钻杆的使用需在钻机的额定钻距内，根据钻距的技术参数型号采用相配的钻杆。
3、三棱钻杆采用矿用地质类专用地质钻探管与其相配的接头摩擦焊接而成，所以其具有很好的随动性和较高的抗拉强度，可以适应在常规钻探和排放瓦斯用。
在硬岩层、煤层或其他特殊环境作业时，需根据钻杆实际材质物理性能和参数确定其钻进深度等。
4、三棱钻杆与钻头配套使用时，通常情况下钻头应大于钻杆直径，在钻进过程中应时刻注意钻机和钻杆的状况。
如出现卡钻、暴死等现象，应立即停钻或回钻后缓慢钻进保证钻杆不弯曲扁形。
5、三棱钻杆在通风或通水时，钻进时应确定钻杆为紧密连接。
钻杆有密封件时，如O型密封圈等要注意密封件的使用情况，在出现破损、腐蚀等现象时，要及时更换密封件。
钻进完成后，对密封件做保养清理工作。
6、三棱钻杆钻进时应手动轻轻旋紧，保证紧密配合（螺纹类），不可用钻机直接上钻，防止对钻杆造成损害。
7、若钻杆使用后弯曲度超过标准要求或螺纹损害等造成无法正常作业的应及时做报废处理或回厂返修。
8、根据标准要求，应保证钻杆的钻进深度复合地质钻探相关要求防止钻杆因钻进深度达到钻杆使用极限，发生脱落现象的发生。
9、在酸碱地区工作时，需注意对钻杆的腐蚀作用。
在完成钻进时，应及时用清水清理杆体表面去除腐蚀层。
10、三棱钻杆需在干燥处存放，底部应多点支撑，长期储存时应对钻杆定期维护保养。
11、钻杆不得做重尾堆放的支撑平台，不得将钻杆随意放置在碎石、煤堆下或散乱堆放。
12、三棱钻杆保养除锈/尘清理后应扣上防护帽或装箱封存保证钻杆常用常新。