李海軍
(山西晉城煤業集團 寺河礦,山西 晉城 048205)
千米定向鉆機鉆桿打撈技術在寺河礦的成功應用
李海軍
(山西晉城煤業集團 寺河礦,山西 晉城 048205)
寺河礦在43024巷29號橫川施工3號孔過程中,出現壓桿后的打撈成功,為抽采施工節約了成本,提高了效率,對千米定向鉆機的廣泛使用具有重要的意義。
千米定向鉆機;壓鉆桿;打撈技術
千米鉆機打撈技術是指針對千米鉆機在正常作業過程中,由于孔內塌孔或遇軟煤等情況,出現壓桿、斷桿等現象,并對出現壓桿、斷桿等進行打撈的方法。由于鉆桿絲扣處的承載壓力較弱,對打鉆過程中的突增壓力時的處理方法不夠科學以及鉆工的經驗不夠豐富等原因,致使在打撈過程中造成斷桿或壓桿。由于馬達、D G S、銅鉆桿、普通鉆桿及打撈鉆桿價格昂貴,且進貨周期長等原因,被壓入孔內后,將造成巨大的經濟損失,所以打撈D G S成為抽采工作的重中之重。
根據千米鉆機出現的壓桿、斷桿等現象,在平常的打撈作業過程中,面對各種情況我們耐心細致總結出了屬于自己的經驗:
(1)情況一:在打鉆過程中,當出現壓力增大,孔內有塌孔現象,鉆桿沒有被壓死的情況下,也就是鉆桿有一定的前進后退距離,能夠旋轉一點,但是鉆桿退不出來。
打撈方法:①鉆機司機要立即停下鉆機,不要著急,讓自己冷靜下來。②開機,啟動水泵,如水泵壓力太大,可以關閉水泵,打開慢速給進向后退(根據情況調快慢),觀察總泵壓力表(盡量控制在3000P s i以內),打開旋轉裝置,采取半旋轉的方式,向后拉鉆桿。③當鉆桿向外拉,出現拉不動的情況下,采用慢速給進向前推進,進行來回拉動,(注意向外拉時,繼續采取半旋轉方式)。④當鉆桿完全可以旋轉時,將鉆桿完全旋轉起來,繼續向外拉,然后啟動水泵進行沖孔,退到安全位置。
(2)情況二:在打鉆過程中,當出現壓力增大,孔內有塌孔現象,鉆桿在壓死的情況下,鉆桿不前進也不后退,不能夠旋轉。
打撈方法:當出現以上情況時,要更換鉆機卡瓦,采用打撈鉆桿旋轉給進的方式進行打撈,打撈到鉆桿的位置時,應放慢速度,觀察水泵壓力和總泵壓力,當出現壓力增大時,可能套住鉆桿。
(3)情況三:在打鉆過程中,當出現壓力增大,孔內有塌孔現象,鉆桿在壓死的情況下,進行向外強行拉桿、旋轉出現鉆桿斷裂或進行向外拉桿、旋轉出現絲扣脫扣。
打撈方法:①當鉆桿出現斷裂或脫扣的情況,如鉆桿沒有退出的情況下,進行更換卡瓦,采用打撈鉆桿旋轉給進的方式進行打撈;如不確定鉆桿已斷裂或脫扣,鉆桿已退出孔外,先將鉆桿送回孔內,確保送到原處,再采用打撈鉆桿旋轉給進的方式進行打撈。②如鉆孔比較淺,且鉆孔軌跡成形比較好的情況下,可以采用自制加工的母錐進行打撈。
(4)情況四:在打撈過程中,當出現壓力增大,孔內有塌孔現象,打撈鉆桿出現鉆桿絲扣斷裂或出現絲扣脫扣。
打撈方法:首先采用打撈鉆桿及打撈擴孔鉆頭進行擴孔,采用自制加工的母錐,進行打撈。
千米鉆機在43024巷29號橫川施工3號孔過程中出現了壓桿現象,該孔主孔深405m,開分支18個,總進尺1614m。由于在施工過程中,孔內壓力大,無法繼續向前進行鉆進,及時向外退桿,由于煤體破碎、孔內塌孔造成鉆桿在退至321m處時,發生壓桿事故(包括馬達、D G S、銅鉆桿各1根及312m普通鉆桿),鉆桿被壓死,(鉆桿不能前進及不能后退,且不能旋轉)。鉆孔壓桿示意圖,見圖1。

圖1正常打鉆塌孔壓桿示意圖
采用打撈方法二,對孔內壓死的鉆桿進行打撈,利用打撈鉆桿(Ф 90mm)及打撈鉆頭(Ф113mm),在施工至288m處時,孔內壓力增大,無法鉆進,在退桿的過程中,發現打撈鉆桿在162m處斷裂,孔內掉126m的打撈鉆桿及打撈鉆頭。
采用打撈方法四,利用自制加工的母錐及打撈鉆桿,對孔內掉的126m的打撈鉆桿進行打撈,經過不斷的努力,成功打撈出了84m,的打撈鉆桿,孔內還剩余42m;通過孔內打撈鉆桿的兩次斷裂,分析孔內的打撈鉆頭也已經壓死,且這一批打撈鉆桿存在一定的問題,及時更換了一批新打撈鉆桿,繼續進行打撈。后又成功打撈出24m的打撈鉆桿,孔內還剩余18m。在打撈最后18m鉆桿時,經過反復的送桿、套桿、退桿,又出現2次斷桿現象,并成功將打撈出15m,孔內只剩余3m及一個打撈鉆頭。
在打撈最后3m鉆桿時,經過多次的打撈,在效果不明顯且無法套牢的情況下,采用打撈鉆桿及打撈擴孔鉆頭(Ф153mm),由于孔內還剩余3m鉆桿,在經過反復討論后,在打撈鉆頭中間增加了3m的Ф133mm的大打撈鉆桿進行擴孔,并成功擴孔至288m;并經過幾個班的努力,成功將打撈鉆桿套牢后退出。自制加工的母錐及打撈鉆桿示意圖,見圖2。

圖2自制加工的母錐及打撈鉆桿
繼續采用方法二,重新更換打撈鉆頭后對鉆桿進行重新打撈,經過努力,最后成功將孔內壓死的321m鉆桿(包括馬達、D G S、銅鉆桿)成功退出。
通過長期的打鉆實踐,寺河礦逐步形成了一套行之有效的打鉆及打撈鉆桿技術,高度提高了礦井的抽采效果,使回采工作面煤體可解析瓦斯量降到4m3/t以下,掘進工作面煤體殘余瓦斯含量降到8m3/t以下,基本上解決了采掘工作面瓦斯涌出量大問題,保證了礦井的安全生產。為寺河礦瓦斯抽采找到了一條有效的技術途徑。
Rod Fishing Technology of 1000m Directional Drillingmachine in Sihemine
LI Hai-jun
(Sihe Mine, Jincheng Coal Group, Jincheng Shanxi 048205)
In the No.3 hole construction on No.29 combined coal face of No.43024 roadways in SiheMine, after compression bar appeared, successful fishing led to cost savings and efficiency, which was significantfor the widespread use of 1000m directional drilling machine.
1000m directional drilling machine; pressure drill rod; fishing technology
T D 355
A
2012-06-07
李海軍(1972—),男,山西晉城人,大學本科,工程師,從事煤礦瓦斯地質研究工作。
樊 敏