聚焦“大口径” 赋能新发展 ——“十四五”以来二队“大口径”钻进技术发展侧记
2024-12-12 10:55:09 | 浏览次数: 610
“十四五”以来,二队紧抓国家实施新一轮地质找矿突破战略行动的有利机遇,立足地勘单位主责主业,聚焦技术创新和工艺提升,在大口径投料孔、通风孔、瓦斯抽采孔和瓦斯管道井等大口径钻探施工领域,勇于探索、善于创新,攻克了大口径钻探施工中遇到的诸多难题,高质量完成了一个又一个大口径钻探施工项目,赢得了业界和合作单位的广泛关注和高度赞誉。
工贵其久 业贵其专
近年来,二队紧盯地勘行业大口径钻探施工的市场需求,组建成立了由10名80后、90后年轻技术骨干为主力的大口径深钻公司,积极承揽大口径钻探施工项目。
工欲善其事,必先利其器。大口径施工下管时因套管管体挠度低,对钻孔垂直度要求高,套管总重大,对下管工艺方法、安全保障能力要求极高。在扩孔钻进时,钻头旋转阻力钻具承受扭矩较大,极易造成钻具拧断、脱落等孔内事故,在打捞时因孔径大脱落钻具易靠边又带来打捞困难等多种难题。二队大口径深钻公司(以下简称“深钻公司”)这支年轻的队伍,迎难而上,发扬工匠精神,积极开展大口径施工技术和工艺攻关,解决了施工中遇到的一个又一个技术难题。面对近几年瓦斯抽采孔由之前主要施工的B型孔,逐步全面转变为C+型以及D型孔,孔径显著增大管壁厚,施工难度和风险都大大提高的“硬骨头”,他们没有畏缩不前,而是“明知山有虎,偏向虎山行”,在实践中探索创新、积累经验,先后围绕煤田大口径钻孔捞砂装置的改进、断杆钻具的处理等专题完成实用新型专利17项、发明专利2项,并被广泛运用到大口径钻探实践中。
事不避难 技不求易
在淮北地面瓦斯抽采系统改造管道井工程中,深钻公司采用自主研发的浮箍辅助下管、透巷靶点精准定向钻进技术、成功完成一开孔径1500mm,下入直径1140mm的表层套管;二开孔径960mm,顺利下入直径720mm、壁厚20mm的无缝钢管,该工作管总重量高达260吨。在透巷段施工中采用先进施工方法提升取水效率数倍;透巷时使用带扶正器的气动潜孔锤精准钻进,钻进速度快,靶点位置准确,仅用时1.5小时即完成透巷段20m施工任务,透巷点精准命中预定的直径0.5m靶点范围,且距巷顶中心线仅0.3m,对顶板支护强度影响较小;应用自制改良的960mm反井钻头扩大孔径,并创造性地自制多种辅助装置于井下顺利完成自下至上的大口径套管连接作业,最终采用分段注浆法完成透巷段固井作业。在该项目的施工过程中,深钻公司采取多种施工技术和工艺,创造了二队施工钻孔中最大口径、套管最大直径、工作管最重的新记录。
在施工界沟煤矿瓦斯采动井时,深钻公司对PDC钻头刀翼进行布局、优化喷嘴及水眼组合、对切削齿形状及工作角度进行调整,较好改善井底流场,更好清除岩屑,提高了钻头的破岩能力和钻进速度。该钻孔在二队普钻施工同类型钻孔中创下了22小时导向φ311mm口径、进尺318m的纪录,班组在12小时导向进尺方面也创下了220m的纪录,同时创下了22天施工完成同类型钻孔的最快记录,实现效率效益双提升。
在注重施工技术创新和工艺提升的同时,二队不断加大装备升级力度,先后将TSJ-2000钻机逐步升级为TSJ-2600、TSJ-3000钻机,将TBW-850、3NB-260型泥浆泵升级为3NB-350型、F-800型泥浆泵,并配备液压大钳、套管钳、气动绞车等辅助设备和配备MWB以及螺杆钻具,不断满足大口径深井钻孔施工需要。在2022年施工“袁店一井煤矿1030工作面地面瓦斯采动井工程”时,为满足终孔孔斜施工要求,深钻公司使用随钻定向设备和技术,实现实时监测井斜、主动定向纠斜,靶点水平位移小于1.5m,确保钻孔垂直度,与传统钻进技术相比,钻效提高近8倍,收到业主方的高度评价。
在铜陵有色冬瓜山铜矿一通风孔工程中,施工一终孔口径500mm的地面钻孔时,面对泥浆体系回转钻进在硬质矽卡岩层钻效低下以及遭遇多个破碎带泥浆全漏的不利局面,深钻公司多方论证、精准研判,采取潜孔锤钻进和泥浆体系纠斜动态变化的施工方式,不仅克服了地层漏浆的困难,还充分发挥了气动潜孔锤对硬岩冲击破碎效率高的优势,钻效提高了5倍,大大缩短了成孔周期。在淮北煤田施工大直径瓦斯抽采孔打捞脱落钻具时,因井径较大且脱落钻具倚靠井壁导致公锥难以对正断口,深钻公司集思广益,改良公锥结构,巧妙设计弧型套筒引导断头对正,该技术在同类型事故处理中均为一次性打捞成功,得到了同行和合作方的肯定和好评。
勇于竞争 业绩喜人
近几年来,深钻公司施工的多个项目收到来自业主方的表扬信,甲方通防地测部门先后组织省外有关矿业集团、国家矿山安全监察局、河南能源局、安徽能源局有关专家前往二队施工现场实地观摩,并围绕C+型井和D型井施工技术与管理进行交流研讨,大大提高了深钻公司在业界的知名度、影响力和市场竞争力,先后成功拓展了淮北矿业杨柳煤矿1056风抽巷地面区域治理市场,承揽施工山东三山岛金矿投料孔等多个施工项目,中标合同签订数量逐年递增。在我省地勘单位财政拨款锐减、地勘市场竞争十分激烈的情况下,深钻公司呈现出从吃大锅饭到多劳多得再到优绩优酬的明显变化,由2021年需要单位补贴部分职工工资到2022年自给自足,再到2023年公司完成年经营收入目标约200%的跨越式发展。2024年,该公司产值持续增长,预计经营收入将超5000万元,经济效益持续稳定向好。
深钻公司在大胆创新、勇闯市场、谋求发展的同时,积极开展创先争优活动,努力为公司职工搭建干事创业、成长成才的舞台,让每个职工都有人生出彩的机会。一名职工先后荣获安徽省“五一劳动奖章”、“安徽省技术能手”“省直机关优秀共产党员”、“省直机关青年岗位能手”荣誉称号,多名职工荣获安徽省煤田地质局“劳动竞赛标兵”“优秀共产党员”和“优秀团员”等荣誉称号,深钻公司荣获安徽省煤田地质局“工人先锋号”荣誉称号。
初心如磐,使命在肩,在新一轮找矿突破战略行动中,深钻公司的年轻职工们表示,将继续以奋发有为的姿态、勇于创新的精神、埋头苦干的作风,继续创造大口径钻探施工新业绩,为推动煤田地质事业高质量发展、服务保障国家能源资源安全贡献更大力量。
图为深钻公司施工的杨柳煤矿1056风抽巷地面定向超前探查掩护工程
图为深钻公司施工的杨柳煤矿1093地面瓦斯井项目
图为深钻公司施工的淮北地面瓦斯抽采系统改造管道井工程
周元宝、曹媛媛、马力/报道