矿井延深

科技工作者之家 2020-11-17

矿井延深是指矿山为满足采矿及生产需要,竖井垂直向下延伸,是用竖井钻井法掘进时,利用钻井设备钻凿竖井井筒的作业。矿井钻进、洗井和支护是竖井钻并法掘进的三大工序,其中井筒钻进是主体工序。它包括钻井准备工作、钻凿、防偏和测斜、故障处理等。所用时间占总工期的80% -85%。

准备工作矿井延深前应完成的工作有:平整井场保证水、电管线及道路和通讯的畅通,钻凿井筒的检查孔,建立工业和生活福利设施,检查并安装钻井设备,制备洗井泥浆,进行综合试运转等。准备工作所需时间取决于钻井工程的规模、设备大小、施工组织的合理程度1。

钻凿主要工作有:下钻,起钻、接长钻杆和钻进。下钻包括下钻头、钻头就位、接钻杆、下放钻杆钻头、接风管和混合器、接主动钻杆等工作。起钻按下钻相反的顺序进行。当主动钻杆钻到最低位置时,需接一根钻杆(又称加尺),这时要停止钻进和停止泥浆循环,把主动钻杆提出转盘,并提出风管,接长一根钻杆。重新安上风管和主动钻杆,继续钻进,依此循环不已,直至钻完整个井筒。钻进时要根据地质条件正确选择合理钻进参数,注意观察转盘、钻具运转和排碴等情况2。

防偏和测斜采用钻并法掘进井简时,对井筒偏斜率有严格要求:当钻井深度小于300m时,允许偏斜率不得超过0.1%,钻深为300-400m时不得超过320mm, 401-500m时不得超过400mm,501-600m 时不得超过480mm。因此在钻进过程中必须注意防止偏斜过大口井筒偏斜的原因很多,主要有钻井设备安装不当、钻压过大、冲击层中有卵石、工作面岩层软硬不均等。针对上述原因要采取相应的有效防偏措施,及时测量井筒偏斜率。当偏斜率超过允许值时,要及时纠偏。中国矿山常用的钻井侧井仪有CJ-501型,CSX-731型和超声波式等。这类测井仪的侧量范围是,井筒直径小于10m,井筒深度小于500m,测量精度为1%。测井仪所适应的泥浆,其粘度要小于25Pa·s,密度小于1.3g/cm3,温度在10-35℃2。

故障处理钻井时常见的故障有泥包钻头,跳钻卡钻,掉钻头、刀具和风管等,井筒片帮或坍塌,一旦出现这些故障,要采取相应的措施予以处理3。

本词条内容贡献者为:

杜强 - 高级工程师 - 中国科学院工程热物理研究所

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