西部深厚含水弱胶结基岩钻井法凿井关键技术研究与应用进展
程桦1
姚直书2
荣传新2
王宗金3
朱建4
郭龙辉5
王晓云2
谢鲍2
1.安徽理工大学土木建筑学院,安徽淮南 232001;安徽大学资源与环境工程学院,安徽 合肥 230601;安徽建筑大学安徽省岩土工程智能建造与灾变防控重点实验室,安徽 合肥 2306012.安徽理工大学土木建筑学院,安徽淮南 2320013.中煤特殊凿井集团有限责任公司,安徽 合肥 2300014.鄂尔多斯市成达矿业有限公司,内蒙古鄂尔多斯 0173005.洛阳理工学院智能建造与土木工程学院,河南洛阳 471023
摘要：钻井法在西部深厚含水弱胶结基岩立井井筒施工中得到成功应用,体现了少人、安全、绿色、智能化建井技术发展方向.为解决该工法施工立井井筒出现的工程问题,笔者不断迭代发展钻井法凿井技术,从钻机、刀具刀盘、破岩钻进、井壁结构,以及施工工艺等诸多方面,分析存在的关键技术问题,介绍近期国内相应研究与应用进展,提出今后应重点研究方向.关键技术问题:我国现有竖井钻机难以满足西部地层特点及深大井筒施工要求,亟待研发新一代扭矩大、动力足、自动化水平高的大型竖井钻机;穿越西部侏罗系泥质砂岩时,排碴效果差、刀具磨损严重、钻进效率低下、易造浆等;适用于西部地层特性的井壁结构及设计计算方法;深大井筒井壁漂浮下沉过程的稳定性计算等.关键技术研究进展:研制了适应西部深厚含水基岩立井井筒施工的ZMD120/1200新型钻机;以破岩比能和岩石可钻性为特征参数分级指标,提出了侏罗系岩层可钻性分级标准;厘清了排碴流场分布规律及主要影响因素,提出了优化钻头吸碴口结构形式评判指标和方法,揭示了铣齿滚刀分区破岩力学机制.研发了低固相新型泥浆与调控技术,提出了适应西部地区条件的新型高强钻井井壁结构,完善了相应的设计计算方法,制备了大比重壁后充填材料,发展了深大井筒漂浮下沉与壁后充填技术.今后重点研究方向:钻机优化升级与智能化监控、刀盘刀具-排碴参数高效钻进全局优化、西部石炭二叠系地层钻井法凿井技术、西部地区钻井法凿井技术体系和相关标准规范等.
关键词：含水弱胶结基岩钻井法凿井关键技术高效钻进
分类号：TD265(矿山设计与建设)
资助基金：国家自然科学基金(52174104)国家自然科学基金(51674006)
论文发表日期：2026-01-31
在线出版日期：2026-03-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：20( 35-54 )
英文信息