摘要：针对瓦斯抽采钻孔喷涌引起的瓦斯超限报警问题,设计了一种新型的智能防喷装置。该装置通过采用传感器组件和PLC自动控制系统实现气水分离器及防喷箱联动。当瓦斯体积分数或压力超过某一预警值,自动控制系统接收、输出指令,控制各并联组件动作,自动密封钻孔;当传感器组件信号低于某一报警值时,收缩膨胀橡胶腔体,钻机恢复供电,正常作业。现场调试及工业性试验表明,该装置密封效果良好,各动作协调准确、敏捷,整个联动完成时间不超过3 s,提高了瓦斯超限处置的时效性,对煤矿的安全生产具有重要的现实意义。

摘要：高地压矿井煤层采空后上覆硬岩层容易造成悬顶等动力灾害隐患,常规的治理方式效果欠佳,亟需探索一种新型的工艺技术来实现顶板灾害绿色治理。提出高位定向钻孔+可控冲击波长距离断顶工艺技术,通过专用设备对岩层进行单点多次冲击破碎,进而实现致裂岩层的目的。对某矿顶板坚硬岩层进行先导性试验,设计1个高位定向长钻孔,预裂作业每隔10 m冲击1次,每点冲击10次;采用1个穿层顶板窥视钻孔来检验预裂效果。试验结果表明:愈靠近定向聚能棒裂缝的形态愈发育且呈递减趋势,初步确定上覆岩层的有效预裂半径为10 m。通过效果对比试验证明,该技术在顶板灾害治理中技术可行,值得推广。

摘要：钻护一体化工艺技术解决了高地应力井下煤层开孔套管下入深度的难题。配套可钻式钻头不仅满足正常钻进切削岩(煤)的要求,而且通过配套工具可以将钻头钻穿,将套管留在孔中,保护钻孔,为后续定向长距离钻孔的施工奠定基础。结合工艺技术的特点,优化设计四刀翼可钻式钻头,选择35CrMo材料作为钻头本体材质,并通过相应软件进行力学、强度、流场分析,结果表明钻头结构设计合理,满足钻进要求。

摘要：在高地应力、地质复杂条件下,钻孔施工极易造成钻孔事故甚至钻具断裂,针对出现的断裂事故一般采用打捞公锥或者母锥进行处理,但成功率较低。针对此种情况,优化设计一种新型复合打捞锥,使其兼具套铣、造扣功能。现场应用证明,该复合锥结构设计合理、可行性强,满足煤矿井下打捞工艺技术的要求。

摘要：根据煤矿井下现有取样装置的技术现状,分析了不同结构类型装置的特点和不足。以此为基础,设计出一种错位闭合型密闭取芯装置,解决了常规取芯装置球阀在剪断煤样和密封方面存在的不稳定问题。通过室内气密性试验和水压闭合试验,对其进行了原理性验证;并在城郊矿底抽巷进行了4组穿层孔的取样试验,装置整体运行稳定,取样量满足瓦斯直接法测定的要求。

摘要：针对高地应力条件下煤层塌孔严重套管无法下入的难题,介绍了一种钻护一体化工艺技术,设计了新型专用套管,确定了其结构及相应参数,进行了有限元分析,并通过工业性试验,验证了新型护孔钻进专用套管的整体稳定性,满足施工要求。

摘要：套管钻井工艺可有效解决在采动稳定区实施钻井时的井眼塌孔问题,可钻式钻头与常规PDC钻头相比,钻头体结构重新设计,以满足可钻性要求以及正常的钻进功能。结合使用的具体要求,可钻式钻头在布齿设计上进行了相应的优化和改进,使用力平衡技术对钻头布齿参数进行优化改进,以使钻头布齿满足要求。基于有限元软件分析,可钻式钻头的结构强度满足钻进要求,钻头结构设计合理。

摘要：针对煤矿井下钻孔起钻和下套管时间长,容易卡钻,钻井成本高等问题,提出煤矿井下套管护孔钻井技术,使用专用套管管柱代替钻杆和相关扶正器,动力头驱动专用套管,开发了专用于煤层气开采的钻井用套管接头产品;根据煤层气钻井用套管强度的要求,优化了加工工艺、工序,采用FANUC数控系统,加强过程控制,并进行全尺寸实物验证试验,专用套管工作扭矩达15660 N·m,极限扭矩达29100 N·m,验证了煤层气钻井用专用套管的整体稳定性,满足特殊地质条件煤层气开采要求。