地面生命保障孔作为井下被困人员的保障通道,是矿山事故造成人员被困井下时重要的地面应急救援方案之一,面对救援区易坍塌、易漏失、涌水大、易斜地层等复杂条件,单一成孔工艺存在地层适应性匹配差、综合钻进效率低、透巷难度大等问题,无法满足救援要求.为形成生命保障孔高效成孔工艺技术体系,提高应急救援响应速度,从解决钻效低、透巷难等科学问题和关键技术入手,快速安全钻进和精准透巷是高效成孔的两个核心任务:围绕快速安全钻进,针对深厚覆盖层、复杂基岩层,开展高压射流、空气潜孔锤跟管、复合钻进、空气潜孔锤、双钻头自平衡等钻进工艺研究,形成了深厚覆盖层安全高效钻进、基岩层复合"一趟钻"提速增效、基岩层空气潜孔锤"一趟钻"提速增效等安全快速钻进技术组合;围绕精准透巷,依据不同钻进工艺孔身轨迹控制机理,阐述了复合钻进轨迹监测控制与空气钻进轨迹监测关键技术方法,针对应急救援现场大偏移井无法透巷难题,提出了超短距离螺旋纠偏技术.成果应用于宁夏梅花井矿生命保障孔工程试验,钻孔深度670.50 m,成孔孔径215.9 mm,用时46.83 h,平均钻速14.32 m/h,孔底水平偏移0.27 m,从开钻至下套管高效成孔总用时55 h,证明该工艺技术体系能确保生命保障孔在72 h黄金救援时间内高效成孔,为地面应急救援钻孔的施工提供技术支持.

生命保障孔;应急救援;快速安全钻进;轨迹控制;精准透巷

张彪;康玉国;黄勇;张明;周光;任英举;刘建林;高科;赵研

北京大地高科地质勘查有限公司,北京100040;中煤地质集团有限公司,北京100040;国家能源集团宁夏煤业有限责任公司,宁夏银川750011;中煤科工西安研究院(集团)有限公司,陕西西安710077;吉林大学建设工程学院,吉林长春130061

煤田地质与勘探

[1]张彪;康玉国;黄勇;张明;周光;任英举;刘建林;高科;赵研-.矿山救援地面生命保障孔高效成孔关键技术)[J].煤田地质与勘探,2022(11):14-23

快速安全钻进,精准透巷,双钻头

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