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淮北矿业集团地面管道井干孔透巷新技术试验成功
发布时间: 2021年7月16日
来源: 淮北矿业集团

近日,淮北矿业集团供水管道井工程干孔透巷施工新技术在朱仙庄煤矿成功试验,从地面直接精准贯穿目标硐室。该技术试验成功,标志着淮北矿业集团管道井技术创新再次迈上新台阶。

  淮北矿业集团各生产矿井广泛应用地面管道井施工工艺,普遍采用二开结构完井,钻孔终孔点位于实体岩层(或煤层)中。钻孔施工完成后,通过井下掘巷寻找管道井,主要用于排水、通风、注氮、瓦斯抽排等工作。这种施工方式辅助工程量较大、巷道掘进等额外成本投入较高,也增加了安全风险。在能够保证管道井使用效果的基础上,聚焦减少井下巷道掘进等辅助工程量、降低工程配套成本支出等难题,淮北矿业集团大力开发试验管道井施工新技术。

  淮北矿业集团联合中煤科工集团西安研究院有限公司共同研发,在朱仙庄煤矿成功试验地面管道井干孔透巷施工新技术。管道井施工从地面直接精准贯穿目标硐室,大幅提升了钻孔施工效率,节省了井下巷道掘进等辅助工程量。

  钻孔采用二开结构,一开孔径Ф450mm,深度295m,下入Ф377×10mm无缝钢管,二开孔径Ф311.15mm,完井套管为Ф219.1×11.43mm石油套管。在二开孔段施工过程中,首先采用常规钻进工艺钻至深度430m后,钻进方式转变为空气钻进,采用气动潜孔锤于454.5m精准贯穿井下硐室,最后下入完井套管并固井。在集团公司的精心指导下,朱仙庄煤矿与中煤科工集团西安研究院有限公司密切配合,从钻井施工、测井、测试等技术环节全方位管控,开创性地采用井下和地面相结合的二级固井工艺,实现了透巷后二开井身结构固井。

  在以往的地面管道井施工过程中,普遍采用泥浆脉冲式随钻系统进行定向钻进,以泥浆作为循环介质,精确控制钻孔轨迹向设计靶点延伸,导致二开导向孔不宜直接透巷。针对存在问题,经充分调研论证,在钻进至透巷点以上25m左右位置时,更换为气动潜孔锤钻进工艺,首先替举孔内泥浆,再以气体作为循环介质精准透巷,最大限度降低透巷瞬间对井下巷道空间产生的破坏,避免在透巷瞬间大量泥渣溃入井下。

干孔透巷工艺改变了以往“掘巷找孔”的连通方式,减少新掘进巷道20m,节省施工费用60万元,规避了井下掘进施工存在的安全风险。同时,避免井下管路烧焊作业,保障矿井安全生产秩序稳定。

  淮北矿业集团成功试验管道井干孔透巷新技术,大幅降低了安全风险,产生了可观的经济效益。在以后的应用过程中,还将不断进行技术、工艺改进优化,为企业管道井项目施工提供参考依据。