基于重力排渣的大直径井筒钻掘技术与工艺体系研究
刘志强1
宋朝阳1
程守业1
荆国业1
赵钧羡2
陈云3
赵立克4
1.北京中煤矿山工程有限公司, 北京 100013;矿山深井建设技术国家工程研究中心, 北京 1000132.江苏和信石油机械有限公司, 江苏 盐城 2242003.宁夏天地奔牛实业集团有限公司, 宁夏 银川 7500014.内蒙古伊泰集团有限公司, 内蒙古 鄂尔多斯 017000
摘要：井筒是井工法矿物开采和地下空间开发利用的关键工程,对于拟建井筒下部具备生产系统的有利条件,采用重力排渣的大直径井筒钻掘技术是重要的发展方向之一.针对吊桶式上排渣技术存在的排渣不连续、掘进效率低,且难以与破岩工序协同作业等难题,探索改变凿井工作面的排渣方式,采用重力排渣工艺可提高凿井效率,即通过预先建立连接拟建井筒上下水平的小直径导井,或上水平施工条件不具备时在井筒下水平直接上向钻进导井,破碎岩渣在重力作用下直接掉落至下水平,再利用装载和运输设备进行装运排渣.首先论述了机械破岩钻井流体正循环和反循环上排渣技术工艺的适用性和局限性,提出了基于依靠岩渣自重进行重力排渣的工艺,分析了大直径井筒反井钻井、直接上向反井钻井、导井式竖井掘进机等机械破岩重力排渣技术的发展现状,凝练了基于重力排渣的机械破岩钻井技术现阶段面临的硬岩破碎、钻具稳定可靠、钻井偏斜控制、智能钻进等难题,系统梳理了导孔钻进、导井钻进、钻爆扩大、反井正钻扩大、反井钻机一次扩大和导井式井筒掘进机扩大等技术工艺及装备,构建了不同工序组合的综合成井工艺体系.基于重力排渣的机械破岩凿井技术,将继续在煤矿、金属矿山、水电、交通等领域大直径井筒建设中发挥重要作用,并为无人化、机械化和智能化井筒建设技术发展提供参考和借鉴.
关键词：井筒机械破岩重力排渣反井钻机井筒掘进机大直径井筒
分类号：TD26(矿山设计与建设)
资助基金：国家自然科学基金(52004125)天地科技股份有限公司创新创业资金重点资助项目(2021-2-TD-ZD006)
论文发表日期：2023-01-25
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：11( 272-282 )
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