VLD型定向钻机在沙曲矿瓦斯抽采中的应用.doc
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1、VLD型定向钻机在沙曲矿瓦斯抽采中的应用沙曲矿为高瓦斯及具有煤与瓦斯突出危险的矿井,隶属于山西焦煤集团华晋焦煤有限责任公司,位于吕梁山脉中段西部,河东煤田中部,行政区划属山西省吕梁市柳林县管辖。为加大瓦斯治理力度,沙曲矿于2005年引进澳大利亚VLD-1000型定向钻机,开展了长期的本煤层长钻孔预抽瓦斯试验研究。 1 VLD-1000型钻机的主要特点 1.1 电-液驱动的操作功能 钻机通过90kW电机(电压:1140/660V,频率:50Hz)驱动3台液压泵(主泵、高压泵、辅助泵)实现各自的功能,最小推力(拉力)为150 kN。 钻机在压力为30MPa时力矩最大,低速旋转时为3048Nm,高速
2、旋转时为2286Nm,其旋转速度可在200600r/min(低速大力矩)与2501200r/min(高速小力矩)之间进行无级调节。 1.2 采用孔底马达钻进的钻进能力 钻机采用孔底马达钻进,无需钻杆旋转。孔底马达靠高压水(煤层施钻压力为22.8MPa,岩石施钻压力为3.54.1MPa)驱动,钻进速度为05m/min,回收钻杆时速度为020m/min。 采用孔底马达钻进,减少了钻杆与孔壁的摩擦阻力,因而,该钻机在较小动力损失的情况下具有超过1000m的钻进能力。目前,沙曲矿瓦斯抽采钻孔施工长度大多在500m左右。 1.3 定向功能 定向功能可绕过已探明的地质构造,确保成孔质量。孔底马达弯头偏角为
3、1.3,每施工一根钻杆倾斜1.3,理论上施工100m钻孔最大偏移角度为43。在沙曲矿实际施工中,100m最大偏移角度为20,轨迹呈弧形,如图1所示。 1.4 钻进检测导线连接单元 钻机装备有先进的定向钻进检测系统,由孔底测量单元、孔外计算机、专用钻杆及安装于钻杆中间的永久测量连接导线组成,测量过程约5s,测量精度为垂直角偏差0.2,水平角偏差0.5。孔底测量单元:长2650mm,外径70mm,质量52 kg,通过非磁性铜铍短钻杆与普通定向钻杆连接。孔外计算机:每3m测量一次,根据测试所得的方位角、弯头方向、下行轨迹、左/右偏差、上/下偏差、时间及日期、仰角/俯角、孔深等孔内参数,自动绘制钻机运
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