瓦斯抽采打钻工艺专题培训课件.ppt

官地矿抽采区瓦斯抽采打钻工艺瓦斯抽采打钻工艺官地矿抽采区目录一、钻机二、钻探工艺及钻具三、泥浆泵四、钻探流程官地矿抽采区 钻探设备是指钻探施工中应用的机械设备和装置，包括钻机、钻探用泵和其他附属设备，广泛用于地质矿产勘查、水文水井钻凿、工程建筑的基础施工、矿山开采及其他各种用途的钻探生产中。钻机在钻探设备中处于中心地位，其他设备都是围绕钻机配备的。钻机是进行钻孔施工的基本设备。由于施工目的、要求和工作条件的不同，通常从不同角度对钻机进行分类。一、钻机官地矿抽采区1.1分类分类按钻机的传动方式分类：按钻机的传动方式分类：a.机械式钻机 优点:结构简单；传动可靠；传动效率高；易于加工制造，成本低；操作简单，维护容易。缺点:体积大、质量大；不便于远距离传动；现场布置不及液压和气动传动灵活；在传动中有较大的振动和冲击。官地矿抽采区b.液压式钻机 优点:结构紧凑；体积小、重量轻；传动平稳；布局灵活；可无级调速；便于实现顺序动作和远距离控制和操作；使用液压传动提高了钻机的功能和工作性能，便于实现工序和操作的自动化。缺点：要求液压件加工和装配精度高，造成相应成本提高；对密封性要求高，否则易引起内、外泄漏。官地矿抽采区c.风动式钻机优点：气压传动采用空气作动力介质，无介质费用；气压传动压力损失小，便于集中供应和远距离输送；气体压力较低，可适当降低元件加工精度。缺点:由于空气的可压缩性，工作速度不易稳定，外载对速度影响较大，较难实现工作速度的准确控制与调节，而且通常工作压力低、结构尺寸较大。官地矿抽采区按钻进方法分类按钻进方法分类a.冲击式钻机通过钻头周期性的上下运动冲击破碎岩石而实现钻孔的钻机称为冲击式钻机。钢丝绳冲击式钻机以钢丝绳带动钻头冲击地层实施钻进；钻杆冲击式钻机以钻杆带动钻头上下冲击实施钻进。b.回转式钻机 通过钻头在孔底的回转而破碎岩石的钻机称为回转式钻机。回转式钻机可以完成多种类型的钻孔，是目前最为普遍的一种钻机。官地矿抽采区c.振动式钻机它是采用振动器迫使钻具产生轴向周期性震动，依靠振动所产生的力破岩，实现钻进。振动式钻机适用于松软地层的钻进。d.复合式钻机适应两种以上的钻进方法要求的钻机称为复合式钻机。常见的有冲击回转复合式钻机、冲击回转振动静压复合式钻机等。官地矿抽采区单击此处编辑母版标题样式官地矿抽采区1.2我矿常用钻机我矿常用钻机ZDY6000L钻机官地矿抽采区单击此处编辑母版标题样式官地矿抽采区ZDY4000L钻机官地矿抽采区VLD-1000钻机官地矿抽采区ZDY3200LZDY4000LZDY6000LVLD-1000钻孔深度/m350/1003506001000配套钻杆直径/mm7373/8970钻机质量/kg4500550070009800回转额定转矩/N.m3200400060003048主轴倾角/-560-1060-1020给进/起拔能力/kN102/70123180160最大爬坡能力/20功率/kW 45557590尺寸/m2.81.351.703.101.451.703.381.451.803.742.101.67主要钻机参数对比官地矿抽采区主要钻机应用选型ZDY3200L型适于煤矿井下采用复合片钻头在稳定中硬岩煤层中施工仰角小于60的瓦斯抽放钻孔。终孔直径小于100mm时，钻孔深度在350m以内；终孔直径小于150mm时，钻孔深度在100m以内。ZDY4000L型适于煤矿井下采用复合片钻头在稳定中硬岩煤层中施工仰角小于60、深度350m以内、终孔直径小于200mm的瓦斯抽放钻孔；采用螺旋钻杆在本煤层中施工深度200m以内、终孔直径小于130mm的近水平瓦斯抽放钻孔。官地矿抽采区ZDY6000L钻进能力大、可靠性高、钻进效率高、工艺适应性广及辅助功能齐全，主要应用于煤矿井下近水平大直径瓦斯抽放孔的钻进。VLD-1000用于煤矿井下以瓦斯抽放、探排水、勘探及地质构造探测为目的的本煤层及煤层与煤层之间定向钻进和螺旋式钻进。官地矿抽采区1.3钻机基本原理钻机基本原理（以ZDY4000L为例）官地矿抽采区1、主机2、操纵台3、泵站4、履带车体5、稳固装置官地矿抽采区1、电动机带动油泵，从油箱中吸进低压油输出高压油到操纵台，通过操纵台上的多路换向阀将液压油分别送到回转器的液压马达、液压卡盘，给进装置的油缸，液压夹持器等执行机构，操纵多路换向阀即可控制这些执行机构的运动。2、为控制给进力和给进速度，在给进液压回路中串入给进压力调节阀和背压调节阀；为保持液压油的清洁和控制油温，在油箱设置了滤油器、空气滤清器和冷却器等附件。官地矿抽采区3、为提高钻机起下钻速度，油路增加了联动功能，保证钻杆的回转、进退、卡夹等动作通过最简单的操作就可按钻探工艺的要求自动协调完成。4、回转速度的调节方法有多种，变量泵配定量马达再加机械变速、变量泵配变量马达。官地矿抽采区2.1岩石的可钻性分级l岩石的可钻性是决定钻进效率的基本因素，反映了钻进时岩石破碎的难易程度。它是合理选择钻头结构、钻进方法及其规程参数的依据。l现行可钻性岩石分级是在现场实测与下表相比较得出的，把岩石按软、中硬、坚硬等分成十二等级。以下列出煤矿地质常见的前七个等级。二、钻探工艺及钻具官地矿抽采区岩石等级岩石等级岩石类别岩石类别代表岩石代表岩石松软疏散的次生土、土、硅藻土较软疏散的黄土、粘土、冰软的风化变质岩、泥灰岩、褐煤、烟煤较软的页岩类、较致密泥灰岩稍硬的泥质板岩、细粒石灰岩、无烟煤中等硬度的微硅花石灰岩、石英云母片岩中等硬度的硅质石灰岩、砂岩官地矿抽采区2.2钻进方法l钻粒钻进l硬质合金钻进l牙轮钻进l金刚石（复合片）钻进官地矿抽采区金刚石复合片钻头兼有金刚石聚晶层极高的耐磨性和硬质合金高的抗冲击性，并且金刚石能始终保持锐利的切削刃，因而在煤田地质钻探的软至中硬地层钻探中使用效果较好。适于前面列出的七个等级。官地矿抽采区93mm钻头我矿常用复合片钻头官地矿抽采区113mm钻头官地矿抽采区133mm钻头官地矿抽采区l钻孔直径的确定应根据钻机性能、施工速度与技术水平、抽放瓦斯量、抽放半径等因素确定。抽放瓦斯量与直径成正比，应适当选择大直径钻头。我矿本煤层直径一般为113mm，裂隙孔直径为94mm，封孔处扩孔直径为133mm。l钻孔深度单一钻孔的瓦斯抽放量与其孔长基本上成正比关系，因此在钻机性能与施工技术水平允许的条件下，尽可能采用长钻孔以增加抽放量和效益。官地矿抽采区l钻孔有效抽放半径抽放瓦斯开始后钻孔周围的瓦斯含量和瓦斯压力逐渐降低，随着时间的推移影响范围逐渐扩大，在规定的时间内钻孔抽放瓦斯的有效影响范围，称为钻孔有效抽放半径。l钻孔间距钻孔的间距应小于有效抽放半径；在有效半径范围内，抽放的时间长，钻孔的间距就可以适当大些，相反抽放钻孔的时间就应小些。官地矿抽采区2.3钻杆钻杆在钻进过程中起传递动力的循环介质的作用，是保证钻进过程正常进行的重要保证。杆内承受着高压、杆外承受着磨损。虽然从表面看钻杆在结构上较为简单，实际上，它承受着复杂的外力，且处于失稳状态，工作负担沉重。实践表明，钻探的工作效率和安全生产都取决于钻杆的可靠性。官地矿抽采区钻杆按外形分类l内平钻杆钻杆内部光滑，可以以钻杆内部作为运输通道来输送岩心等，多用于地质勘探、石油钻井。l外平钻杆钻杆外部光滑，可以结合ZDY系列钻机的联动功能起钻、下钻，大大提高工作效率。l螺旋钻杆钻杆外部有螺旋状叶片，主要用于松软地层的机械排屑无循环介质的螺旋钻进，有效减少松软地（煤）层塌孔、缩径等。官地矿抽采区外平钻杆官地矿抽采区螺纹钻杆官地矿抽采区l用途：钻进时用于将冲洗液送入钻孔形成循环流动，以达到冷却钻头、排除岩屑、维护孔壁等目的，是主要的钻探设备之一，与钻机配套使用。l工作原理：容积式。包括往复泵、螺杆泵、齿轮泵等，靠改变密闭泵室的容积，引起液体压力变化实现液体吸排，适用于排量小、压力高的场合。三、泥浆泵官地矿抽采区3NB-320-8-30型往复式泥浆泵3缸数NB 泥浆泵320 最大额定流量L/min8 最大额定排出压力MPa30 额定功率kW官地矿抽采区此系列泥浆泵由动力端和液力端组成，动力端的功能是将动力机的能量经曲柄连杆机构传给活塞，并将旋转运动转化为活塞的直线往复运动；液力部分由泵体、泵套、活塞、活塞杆、吸排液管等零件组成。具有瞬时流量脉动、平均流量恒定、对所输送的介质有较广泛的适应性、具有良好的自吸性能。官地矿抽采区启动泥浆泵进钻停钻停止泥浆泵上钻四、打钻流程官地矿抽采区谢谢！官地矿抽采区1、个人学习制作，不代表官方。2、参考资料：西安煤科院煤矿用坑道钻机及钻探工艺培训教程