鄭翔鰨

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)計等方面的改進和提高，并對鉆井法施工工藝進行了分析，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

Abstract: the method of vertical well drilling as a cut of the construction of the shaft well cut one of important special method, the mine construction in our country play a very important role. This paper briefly introduces the drilling method in recent years in China in the equipment and construction technology, sidewall design improvement and enhancement, and to drilling method construction technology for the analysis of drilling technology at present the deficiency of puts forward personal view and thinking.

Key words: cut well drilling method; Mud treatment

中圖分類號：TU74文獻標識碼：A文章編號：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3200KN，扭矩可達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，鉆進速度快，很快被推廣應(yīng)用。在進入21世紀后，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7000KN，扭矩可達600KN·m，鉆井深度可達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，混凝土最大標號為C75，成井最大直徑8.3m，全斷面鉆進最大直徑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、甚至達到800m深厚表土地層的覆蓋之下，井筒建設(shè)深度更達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; 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,鉆進參數(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，漂浮充填，鉆井泥漿固化處理等先進工藝，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，作者認為必須要從以下幾個方面進行研究：①、鉆機及輔助設(shè)備的能力；②、巖石鉆進鉆具的研制；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、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)已達到相當先進的程度，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)一定會很快得到進一步的提高。

參考文獻：

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