风动潜孔锤钻进技术,是一种高效的钻探技术,它利用压缩空气作为动力,驱动潜孔锤在地下钻孔。这种技术特别适用于硬岩层钻探,在大同煤田的应用表明,它在钻进效率和钻孔质量方面均优于传统的回转钻进方法。
大同煤田位于山西省北部,是中国重要的煤炭生产基地之一。由于地质条件复杂,传统的回转钻进方法在大同煤田的钻探作业中遇到了许多挑战,如钻进速度慢、钻孔质量不稳定等问题。为了提高钻探效率和保证钻孔质量,技术人员引进了风动潜孔锤钻进技术,并在四台矿402及云冈矿406盘区侏罗纪地层中进行了施工试验钻孔。
风动潜孔锤钻进技术的核心是潜孔锤,它是一种利用压缩空气产生冲击力和旋转力的钻具。在工作时,压缩空气通过钻杆输送到潜孔锤内部,驱动锤头做往复运动,产生冲击力。同时,潜孔锤带动钻头旋转,实现钻进。由于潜孔锤产生的冲击力远大于传统的回转钻进方法,使得风动潜孔锤钻进技术在钻进硬岩层时具有明显优势。
在施工试验钻孔过程中,技术人员根据风动潜孔锤钻进技术的特点,对钻进参数进行了优化,包括钻压、转速、进尺速度、风量和风压等。这些参数的优化,不仅提高了钻进效率,还保证了钻孔的质量。据试验结果显示,在同等条件下,风动潜孔锤钻进技术的各项技术指标均高于传统的回转钻进方法。具体来说,风动潜孔锤钻进技术具有以下优点:
1. 钻进效率高:由于潜孔锤产生的冲击力较大,钻头在硬岩层中的钻进速度快,钻进效率显著提高。
2. 钻孔质量好:风动潜孔锤钻进技术可以有效控制钻孔的直径和直线度,钻孔质量稳定。
3. 适应性强:这种技术特别适用于硬岩层钻探,对于软岩层也有良好的适应性。
4. 设备损耗小:由于潜孔锤结构简单,易于维护,设备损耗小,降低了钻探成本。
5. 安全性好:风动潜孔锤钻进技术不需要复杂的钻杆,减少了钻杆断裂等事故的发生,提高了钻探作业的安全性。
尽管风动潜孔锤钻进技术在大同煤田的应用中表现出色,但该技术的应用和推广也面临一些挑战。例如,风动潜孔锤钻进技术对压缩空气的质量有较高的要求,需要配套的空气压缩设备和管道。此外,由于潜孔锤的工作原理与回转钻进有所不同,技术人员需要对操作人员进行专门的培训,以确保技术的正确应用。
风动潜孔锤钻进技术在大同煤田的应用显示了其优越的钻进性能和广泛的应用前景。随着技术的不断完善和推广,相信该技术将在其他硬岩层钻探工程中得到更广泛的应用。