摘要：鉆井法鑿井作為立井井筒施工的特殊鑿井重要工法之一，在我國的礦井建設(shè)中起著非常重要的作用。本文簡要介紹了我國近年來鉆井法在設(shè)備和施工工藝、井壁設(shè)計等方面的改進(jìn)和提高，并對鉆井法施工工藝進(jìn)行了分析，對目前鉆井工藝存在的不足之處提出了個人的看法和思路。

關(guān)鍵詞：鉆井法鑿井;泥漿處理

一、概述

鉆井法鑿井作為立井井筒施工的特殊鑿井重要工法之一，在我國的礦井建設(shè)中起著非常重要的作用。它具有地層適應(yīng)性強，安全、質(zhì)量好、機械化程度高、勞動強度低、造價低、節(jié)能環(huán)保等特點。因此在中國的立井井筒建設(shè)中得到了廣泛推廣應(yīng)用，并取得了良好的經(jīng)濟和社會效益。

二、鉆井法鑿井施工技術(shù)的發(fā)展過程及現(xiàn)狀

1、鉆井設(shè)備：

1.1鉆井設(shè)備的發(fā)展過程

在我國鉆井法鑿井40多年的發(fā)展過程中，鉆井設(shè)備的發(fā)展大體可分為三個階段：

第一、1963～1973年石油設(shè)備配套的鉆井機鉆井階段;

我國鉆井法鑿井從上世紀(jì)50年代開始研究，中間試驗立井鉆井機ZZS-1在原ZJ-130型石油鉆機的基礎(chǔ)上，對其進(jìn)行了配套和改造。絞車Y2-4-5型，原為柴油機機拖動改為用交流電動機(功率180kW)，轉(zhuǎn)盤Y7-520-2型，原為柴油機機拖動改后用100kW直流發(fā)電機組拖動。

第二、1973～1982年為使用專用鉆井機階段;

由于鉆井法鑿井適應(yīng)性好，從而得到了迅速的推廣，鉆井設(shè)備也不斷增加，在ZZS-1型鉆井機的基礎(chǔ)上，國內(nèi)又陸續(xù)研制了MZ-Ⅰ，MZ-Ⅱ和YZ-1型鉆井機，但仍不能滿足工程的需要，故又設(shè)計制造了專用鉆井機，這些鉆機在性能上大大提高，最大提升力可達(dá)3200KN，扭矩可達(dá)294 KN·m。鉆井深度大大提高到300～508m不等;鉆井直徑φ4.1m～φ9.0m。第三、1982～至今 為鉆井設(shè)備和工藝逐步完善和提高階段。

隨著鉆井設(shè)備的不斷更新和新技術(shù)新工法的應(yīng)用，鉆井法鑿井技術(shù)得到了極大地發(fā)展。在此階段，我國引進(jìn)了德國WIRTH公司生產(chǎn)的L40/800鉆井機，此鉆機由于安裝簡便，操作方便，鉆進(jìn)速度快，很快被推廣應(yīng)用。在進(jìn)入21世紀(jì)后，為適應(yīng)煤礦井筒建設(shè)的需要，中煤特殊鑿井(集團)有限責(zé)任公司對AS-9/500型、L40/800型鉆機進(jìn)行了改造，使其在鉆井直徑、提升能力、扭矩、控制系統(tǒng)方面得到了很大地提高。同時從2004年開始，著手研制能力更大的新型鉆機。先后研制出AS-12/800型鉆機、AD120/900型鉆機和AD130/1000動力頭型鉆機。鉆機在性能上大大提高，最大提升力可達(dá)7000KN，扭矩可達(dá)600KN·m，鉆井深度可達(dá)1000m，鉆井直徑φ13m。在些階段共鉆煤礦井筒51個，最大鉆井直徑10.8m，最大鉆井深度660 m，井壁最大厚度為1000mm，混凝土最大標(biāo)號為C75，成井最大直徑8.3m，全斷面鉆進(jìn)最大直徑7.7m，創(chuàng)造了一鉆成井施工工藝。其中井深超過400m的井筒有18個。

1.2立井鉆井法施工設(shè)備的研究方向

在中國的新井建設(shè)中，尤其在山東、安徽、河南、河北等省，新建礦井的煤層都處于600m以上、甚至達(dá)到800m深厚表土地層的覆蓋之下，井筒建設(shè)深度更達(dá)1000米以上，井筒建設(shè)面臨著穿越深厚不穩(wěn)定表土地層的現(xiàn)實問題。2、鉆井工藝：

2中國鉆井工藝的發(fā)展過程

在鉆井工藝的發(fā)展上，中國也先后經(jīng)歷了這幾個階段：

初期研究階段：采用以“轉(zhuǎn)盤拖動, 減壓鉆進(jìn); 一次超前, 分級擴孔, 泥漿護壁, 反循環(huán)洗井,井場預(yù)制井壁懸浮下沉, 壁后充填水泥漿固井(外管)”為基本內(nèi)容的施工工藝。

穩(wěn)定發(fā)展階段：在初期階段的基礎(chǔ)上，采用了以抱鉤升降、轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)無級調(diào)速, 恒鉆壓自動給進(jìn),鉆進(jìn)參數(shù)控制臺面自動顯示, 集中操作和超聲波測斜等一系列先進(jìn)技術(shù)為內(nèi)容的施工工藝。

逐步提高階段：在穩(wěn)定發(fā)展階段的基礎(chǔ)上，采用油缸升降、動力頭旋轉(zhuǎn)無級調(diào)速，PLC控制，并級鉆進(jìn)，漂浮充填，鉆井泥漿固化處理等先進(jìn)工藝，加大了鉆機的能力，提高了鉆井速度，減少了輔助作業(yè)時間，提高了鉆井效率。

根據(jù)我國鉆井法施工多年的發(fā)展歷程，我們知道影響鉆井法發(fā)展的主要問題有：⑴、綜合成井速度;⑵、巖石鉆進(jìn)問題;⑶、環(huán)保問題。

綜合以上問題，我們已經(jīng)開展了一定的研究工作，特別是在泥漿固化處理的研究上取得了可喜的成績，目前泥漿固化處理技術(shù)已經(jīng)得到了推廣應(yīng)用，解決了鉆井法施工的環(huán)保問題。所以在中國制約鉆井法發(fā)展最根本的問題是綜合成井速度問題。要解決好以上問題，作者認(rèn)為必須要從以下幾個方面進(jìn)行研究：①、鉆機及輔助設(shè)備的能力;②、巖石鉆進(jìn)鉆具的研制;③、泥漿循環(huán)能力和效率的問題。

三、鉆井法鑿井施工技術(shù)的前景展望

鉆井法施工技術(shù)的發(fā)展方向是以國內(nèi)外立井井筒建設(shè)的需求為前題。目前國內(nèi)立井井筒建設(shè)主要的需求是以深度在700m以上、軟巖鉆進(jìn)、大直徑、快速成井為主要特征。針對這些需求，鉆井法施工目前主要要解決好深井支護的基礎(chǔ)理論、巖石快速鉆進(jìn)技術(shù)、大斷面鉆井高效洗井技術(shù)、特大型鉆井機等的研究。四、結(jié)語

四、結(jié)語

鉆井法鑿井作為一種立井井筒施工的特殊鑿井重要工法，在我國經(jīng)過長期研究發(fā)展，其技術(shù)已達(dá)到相當(dāng)先進(jìn)的程度，但為了適應(yīng)新形勢下井筒建設(shè)的需求，其技術(shù)仍有許多需要進(jìn)行提高和發(fā)展的地方，我相信，通過我國廣大鉆井施工技術(shù)人員的共同努力，鉆井法鑿井技術(shù)一定會很快得到進(jìn)一步的提高。

參考文獻(xiàn)：

[1] 洪伯潛，特殊鑿井技術(shù)在我國的發(fā)展與前景[J].中國煤炭,2000,26(4):5～8.

[2] 蔡鑫，加快煤礦深井鉆井法施工的探討，2007年全國礦山建設(shè)學(xué)術(shù)會議文集，西安地圖出版社主編 周興旺等3~5.

[3] 胡紹龍,姚直書，淺析深厚沖積層鉆井法鑿井的關(guān)鍵技術(shù)[J]，煤炭工程2005， 12(32～34).

轉(zhuǎn)載請注明來自：http://www.jinnzone.com/kuangyelw/18864.html