煤矿安全服务
(预防性逃生井/抢险性救生井)
----施工技术手册
第一部分 设备介绍
一、 雪姆T200多功能全液压车载钻机(美国)
(原名:应急抢险救生/逃生井钻机)

用途:施工煤层气井、浅层油气井、深水井、地热井勘察、矿井瓦斯抽放井、矿井消火井、矿井通风、排险排水等工程救援井等。
特性:高效、快速、多用途、多功能、高安全、免安装拆卸;适用于空气、泥浆、水及泡沫钻进;对于加压困难、坚硬岩层、干旱缺水、钻孔漏水、地层倾角大、河流石等任何复杂地层均能正常施工。
1、工作环境
-40℃~+50℃,要求配备燃油预加热器
2、技术要求 (整机主要部件技术要求)
2.1主大梁
由高强度钢材制成;钻进状态下彼此独立的液压支腿可支撑整体钻机;液压支腿通过操控盘控制。
2.2发动机
组成:有独立动力单元为钻机提供动力;功率不小于760马力/1800rpm
●气动马达启动装置● 冷却风扇●水循环冷却系统●燃油泵,
●燃油过滤系统 ●管路及连接装置
*2.3伸缩钻架
高强度钢材制成,两部分组成,上部伸缩钻架可沿下部钻架内腔滑动;钻架起塔、落塔由双作用油缸完成, 钻机桅杆是独立的,桅杆底部支腿直接接触地面,全部提升力载荷应直接下传到地面,而不是由钻机机架承载
2.3.1钻机垂直展开高度≥21米
2.3.2钻架收回整体长度≤16米
*2.4动力水龙头-顶驱
配置4个可调双速液压马达;可无级调速;材质为耐磨钢材,采用单级减速油浴齿轮箱.
2.4.1芯管内径≥100mm
2.4.2转速范围≥0-90rpm / 0-180rpm
2.4.3扭矩≥24000牛.米
2.4.4动力头净空行程≥15米
2.4.5提升载荷≥90吨
2.4.6给进加压力≥14吨
2.4.7动力头能自由翘起,以满足大直径钻具的起下,并具有锁定装置,满足水平井施工及定向井施工
2.5水龙头
2.5.1适用于空气、泥浆、水及泡沫钻进
2.5.2冲洗管径≥76毫米;工作压力≥20兆帕
2.6液压系统
*2.6.1液压回路采用全开环设计
2.6.2液压系统应由以下部分组成:
a液压油泵通过专用连接装置与发动机相连
b液压油箱配置可靠安全卸压装置
c 现场补给用液压油手抽泵
d 液压系统为全开环设计,配备精度不小于7微米液压油过滤系统
e液压油的冷却散热装置,应能满足钻机长时间工作的工况
2.7扭矩限制系统
液压驱动的动力头的输出扭矩和速度为连续可调,输出扭矩应完全满足大直径钻孔的需要,完全满足最大钻孔深度的需要,旋转速度连续可调; 控制面板上有控制阀。允许司钻在破碎地层和使用小口径钻具的时候对输出扭矩进行无级调控
2.8空气/泥浆供给管路
配备如下:
工作承压能力≥20兆帕
管路内径≥76毫米
可外接空压、增压机
可外接泥浆泵
2.9操作控制台
操作控制台的各种功能指示和参数显示、
操作控制台控制面板应清晰地显示钻机工作参数,钻机司钻的主要控制功能均能在操作控制台完成
操作控制台位于车体的左后位,司钻有良好的观察视野,并且处于安全的位置。
操作控制台在运输时应收回到车内,并有可靠的保护措施。
2.10工作台
工作台为液压控制可全部打开
工作台最大开口直径≥760毫米
2.11液压强力卸扣装置
连接在液压油缸上的液压卸扣装置提供液压卸扣钻杆能力全液压控制,可自动调整适应最大8英寸外径钻具
2.12水-泡沫注入装置
钻机需配置水-泡沫泵用于泡沫钻进
车载注水泵的最大流量: 25 加仑/分 (95 升/分) ;最高压力: 800 psi (55 巴)
泡沫泵的最大流量: 13.2 加仑/小时(50 升/小时)
*2.13搭载底盘
底盘独立发动机功率≥400马力。
汽车的安全性达到中国现行的各项要求。
汽车的尾气排放达到中国现行的环保要求。
汽车的驱动能满足越野条件,是12×4或12×6驱动。
汽车能使用中国生产的柴油。
2.14辅助吊臂/绞车
钻机配置辅助吊臂安装于钻架上。
使用液压起重臂可以起吊周围的钻杆,钻杆长度为9米及以上。
起重臂伸缩功能,并能在水平方向摆动
绞车起重能力: ≥4吨
2.15液压井口卡瓦
包括十付卡瓦
*2.16拖车式全自动换杆装置
全自动换杆装置可以使钻杆从水平状态开始自动完成整个上、下钻杆的过程,无需人工。
全自动换杆装置安装在拖车上。液压驱动来自于钻机液压系统。
2.17离心式泥浆泵
工作压力:200PSI (15巴)
最大流量:1,136 lpm
2.18录井绞车
缆绳6000英尺长,直径0.092英寸
光鼓拉力:515磅
2.19液压垫叉
配套114mm外平钻具使用
二、寿力900XH/1150XH空压机(美国)
阿特拉斯●科普柯空压机(瑞典)
※用途:空气潜孔锤钻进工艺,广泛应用于煤层气、瓦斯井施工、水井施工、石油勘探施工等领域,以其优质、高效享誉全世界。

※主要参数
排量:25.5-40m3/min
压力:24.1-34.5㎏/㎝2
美国、韩国TD系列潜孔锤
TD80型:
孔径范围:200-254㎜
外径:181㎜
重量:202㎏
锤体长度:1420㎜
工作长度:1550㎜
TD100型:
外径:229㎜
重量:341㎏
锤体长度:1499㎜
工作长度:1676㎜
※特性:可与任何钻探设备连接,钻机高压水龙带接口与空压机高压管汇接口对接即可;钻具组合为Ø89㎜、Ø114㎜、Ø127㎜钻杆+Ø159㎜钻铤+冲击器+锤头;与雪姆T200车载钻机的组合更是完美无缺,达到世界钻探效益之极限,
平均小时进尺43.15m,Ø215㎜-254㎜孔径一天能钻进200米以上。
第二部分 钻井施工技术
一、 井下煤矿抢险、探索、通讯、维生—营救井
钻进方式:空气正循环气动锤钻进(空气潜孔锤)
原理:冲击砍岩垂直高速进尺
气动锤外径:140mm
钻杆:外平钻杆,外径:114mm
钻井深度:100—1500米
钻井用途:进行探索,注空气/氧气,摄像,拾音,通讯,送水,配药,供食物。
钻井空压机:美国寿力900XHH/1150XH空压机
估计纯进尺速度:30-45米/小时

二、快速抽水降水井(矿井排水)
钻进技术参考(一)
抽水降水(排水)原理


三、井下煤矿大口径吊升笼逃生井/通风井(瓦斯抽放井)
钻进方式:空气正循环、高浓度泡沫、气动锤钻进。
气动锤钻头口径:610mm与大口径气动锤
气动锤外径:508mm
钻杆:外平钻杆,外径:114mm
钻井深度:100—1500米
钻井用途:平时可做通风井,瓦斯抽放井,遇险时供下放560mm吊升逃生笼救生、逃生井。


四、井下煤矿着火灭火井
钻进方式:空气正循环气动锤钻进(空气潜孔锤)
原理:冲击砍岩垂直高速进尺
气动锤外径:140mm
钻杆:外平钻杆,外径:114mm
钻井深度:100—1500米
估计纯进尺速度:30-45米/小时
五、煤层气产气井
钻进技术与(一)相同

