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    繩索取芯鉆進工藝在煤田鉆探中的運用

    2014-07-07 02:51:00袁萌萌
    地球 2014年7期

    袁萌萌

    [摘要]縱觀當今社會,經(jīng)濟總量成為全球各國競技的主要目標,在經(jīng)濟的帶動下,科學技術不斷推陳出新,取得了眾多發(fā)展成果,并在各個領域中發(fā)揮著不可替代的作用。其中,煤炭行業(yè)是三大產(chǎn)業(yè)的重要組成部分,對于國民經(jīng)濟的提升起著至關重要的作用,鑒此,完善煤田鉆探工藝成為當前社會亟待解決的問題之一,而繩索取芯鉆探工藝的日益成熟為煤田鉆探行業(yè)提供了強有力的技術支撐。

    [關鍵詞]繩索取芯 煤田鉆探 工藝運用

    [中圖分類號] P641.4+61 [文獻碼] B [文章編號]1000-405X(2014)-7-212-1

    目前,除了少數(shù)發(fā)達國家以第三產(chǎn)業(yè)為主以外,眾多國家將第二產(chǎn)業(yè)作為主導行業(yè),而煤炭產(chǎn)業(yè)第二產(chǎn)業(yè)中的龍頭行業(yè),關系到國計民生。而煤炭開采的復雜性也向鉆探技術提出了更高要求。在此過程中,繩索取芯鉆探工藝不斷完善自身優(yōu)勢,優(yōu)化基本設施,極大地提升了工作效率。較之以往的鉆探工藝,繩索取芯鉆探技術有了無可比擬的優(yōu)越性,在煤田鉆探技術領域逐漸掌握著主動權。

    1繩索取芯鉆進工藝為煤田鉆探提供高性能的設備及技術支持

    1.1繩索取芯鉆進設備

    所謂繩索取芯,就是在鉆具中加入芯管,在外管鉆進的同時,也將管芯注入,待巖芯裝滿時就可用打撈器撈出取芯管,巖芯取出后,取芯管要再次放置管底,如此循環(huán)往復。其中,繩索取芯的鉆具選擇有著明確要求:鉆頭采用特定型號、加工定制特殊的接頭設備等。如此才能配合好泥漿泵和繩索取芯鉆具。繩索取芯的鉆具主要是由兩大部分構成:雙管配置、打撈器。依據(jù)繩索取芯鉆進工藝的工作原理,不難發(fā)現(xiàn),雙管包括外管和管芯,也就是通常所說的內(nèi)管。雙管設備是由多個機構聯(lián)合組成,其中,雙管部分也是包含打撈機構的,主要用于撈取巖芯,除此之外,彈卡、懸掛、調(diào)節(jié)、緩沖等部分也是繩索取芯鉆進工藝的基礎設備,這些裝置性能齊全,安全系數(shù)高,對于充實煤田鉆探技術起著決定性的作用,有效提高了煤田鉆探過程的安全系數(shù)。

    1.2繩索取芯鉆進工藝的技術手段

    煤炭資源是一個國家發(fā)展的重要自然資源,近年來,國家對煤田鉆探事業(yè)的投入使得煤田鉆探技術迎來中大發(fā)展機遇。與此同時,選擇高效安全的鉆探工藝成為各大科研領域的熱點話題。繩索取芯鉆進工藝采用性能齊全的設置、周密的技術手段,成為了煤田鉆探技術的首要選擇對象。繩索取芯鉆探技術在鉆探過程開始之前對地質(zhì)進行勘探、檢測,因地制宜,詳細分析當?shù)氐膸r層及砂礫分布,由此選用與地質(zhì)相吻合的鉆進工具,為鉆進技術的提供了物質(zhì)基礎。在鉆探過程中,鉆頭轉速、鉆頭鉆壓等也是有特殊技術要求的。鉆頭鉆壓是根據(jù)當?shù)禺數(shù)氐膸r層堅硬程度來確定的,因為不同的鉆頭壓力對巖層的穿透力度也是不同的,如果壓力過大,就會導致巖層直接破碎,煤田資源也會相應的收到影響。除此之外,鉆頭的轉速也需注意,鉆頭轉速是繩索取芯鉆進速度的重要決定因素,鉆頭要控制在合理的速度范圍內(nèi),如若轉速過大,則會直接導致鉆頭磨損,巖石基質(zhì)遭受破壞。而鉆頭轉速過慢,會延長鉆機在巖層中的停留時間,而這樣長時間的停滯也會使得鉆頭磨損程度加大。所以,繩索取芯鉆進工藝在鉆探伊始就進行勘探準備,加之細致的鉆探技術細節(jié),有效保證了煤田鉆探質(zhì)量。

    2繩索取芯鉆進工藝的運用過程或方式

    2.1準確把握鉆孔方位

    眾所周知,煤炭的可再生周期非常長,甚至要經(jīng)過上一年的光景,這對于日益發(fā)展的人類社會顯然太過漫長了,而人類不合理的開發(fā)和利用使得煤炭資源不斷減少,所以發(fā)揮煤田應用效能、保證開采率成為解決這一問題的關鍵所在。繩索取芯鉆探工藝在做好前期勘探準備后,需要首先確定鉆孔方位,這是鉆探過程的首要一步。但煤炭散亂的分布特點使得定位存在困難,這就需要利用較為精準的儀器檢測煤炭所在地,把握鉆孔方位,為之后的鉆機工作奠定基礎,使孔身結構得以優(yōu)化。

    2.2操作要領

    繩索取芯鉆進工藝所用的機具及鉆井液準備好后,就要在原先確立好的鉆孔方位上進行資源開采。外管、管芯、鉆頭等的直徑差異要盡量控制在同個數(shù)據(jù)范圍內(nèi),這樣才能形成滿管鉆進。隨后,要在設備自身的基礎上,設定與之相適應的轉速及鉆壓,同時,要兼顧鉆探過程中的沖洗液量,所謂沖洗液量,就是指除去鉆頭鉆進時所產(chǎn)生的灰塵,對其起到冷卻、穩(wěn)定的作用,是保護鉆頭的重要一步。在使用沖洗液時,會相應的安裝流量表和泵壓表,用此反映鉆探鉆壓變化幅度,保持沖洗液的穩(wěn)定性。除此之外,繩索取芯鉆進工作運行的情況是由專門的報信機構進行衡量的。報信機構是在進水管上安裝一個特制的緩沖設備,利用壓力表上的數(shù)值變化判斷鉆孔運行現(xiàn)狀,具有到位報信、和特殊情況報信的作用,因為在鉆探運行的過程中,也會出現(xiàn)眾多阻礙因素,如:巖芯滿管、芯管阻塞、壓力值異常等,出現(xiàn)這些情況時,報信機構都能檢測到,并發(fā)出警報,避免眾多意外因素的發(fā)生。在鉆孔過程中需要極度注意把握鉆孔方向,按照鉆孔位置進行鉆進,掌握好偏斜度,將偏斜率控制在1%以內(nèi),在打撈巖芯時,采用帶繩索的轉用打撈器,不必提鉆而取出芯管,由此減輕勞動強度,為煤田鉆探降低成本。

    3結束語

    煤炭資源是當今社會經(jīng)濟發(fā)展、人民生活水平進步的重要命脈,是提高三大產(chǎn)業(yè)發(fā)展速率的重要一環(huán)。雖然煤炭產(chǎn)業(yè)總體發(fā)展勢頭趨向平穩(wěn),但無度開采和資源浪費也使得煤炭工業(yè)的進一步發(fā)展面臨危機。以次為基點,我們要充分認識到繩索取芯鉆探工藝的優(yōu)越性和經(jīng)濟性,不斷發(fā)展創(chuàng)新、開拓進取,完善繩索取芯鉆進技術,優(yōu)化繩索取芯的基本鉆進設備,逐漸強化發(fā)展思路,改善資源發(fā)展現(xiàn)狀。

    參考文獻

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