气举反循环清渣技术在下行抽采钻孔中的应用研究
2021-12-22张益民魏风清王俊有
煤炭工程 2021年12期
张益民,魏风清,王俊有
(1.河南理工大学,河南 焦作 454000;2.平顶山天安煤业股份有限公司一矿,河南 平顶山 467000)
瓦斯预抽采是降低煤层瓦斯含量的重要手段,是实现突出煤层安全开采的根本性技术措施,不少矿井为了降低成本采取“一巷两用”,即在煤层上部布置高位巷,施工下行穿层钻孔,进行瓦斯预抽采来治理煤层瓦斯。向下施工穿层钻孔时,钻渣随着螺旋钻杆和冲洗液冲出钻孔。钻孔完毕抽出钻杆后,悬浮在钻孔冲洗液中的钻渣和孔壁上的松动岩石块极易落在孔底,形成积渣。钻孔内的积渣过多,抽采管不能下至指定位置,导致封孔效果不好;抽采过程中,在抽采负压作用下,积渣还易堵塞抽采管上的筛孔,阻碍瓦斯迁移,降低了瓦斯抽采效果[1-3]。
国内外学者和现场技术人员为排出孔底积渣提出和实践了很多措施。工程上常用加长孔深的办法预留积渣占用空间,增加钻孔深度,对于松软煤层,残留钻屑量较大,且钻屑会随着钻孔深度增加而显著增大,虽然加大了钻孔工作量,但效果并不明显;积渣过多封孔器不能下放到设计位置时,就需要使用钻机二次钻孔,增加了现场工作量。因此研究如何清除孔底积渣具有一定的工程应用价值。伍清等人利用磁铁粉这种重介质悬浮液作为排渣介质,在一定程度上排出钻渣,但悬浮液需要专门配置,使用中要及时回收利用,工艺较为复杂[4]。杨虎伟等人提出高转速压风—螺旋复合排渣技术[5]。……
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