为什么说大口径、内排渣、深孔卸压智能化定向钻机技术为世界级发明?

发布时间:2020-06-15 15:52:02 来源:

  高瓦斯煤层水平钻孔易产生塌孔、抱钻、防喷防突、预裂增透等关键工程技术难题,对煤矿瓦斯资源的有效利用和后续煤炭安全、高效开采造成严重阻碍。

  近来笔者了解到北京天地聚能董事长、国际能源评估师高九华发明设计了可以攻克大口径内排渣深孔卸压定向智能化钻机技术及钻、卸、抽一体化新工艺。

  该工艺技术形成相关智能化钻机制造产业及钻抽一体智能化成套工程技术体系,在工业性试验基础上形成产品产业化。对缩短煤质松软、渗透性低,地质构造复杂煤层的瓦斯治理周期、提高抽采率提供了新的有效途径,对煤矿瓦斯资源的有效利用和后续煤炭安全、高效开采具有重要意义。

  今天有幸采访到高九华教授,请他详细介绍一下大口径、内排渣、深孔卸压智能化定向钻机及抽采一体化技术的独到之处:

为什么说大口径、内排渣、深孔卸压智能化定向钻机技术为世界级发明?

  Q:您好,您能大概和大家说一下,该技术的在实际应用中可解决哪些问题吗?

  A:它拥有可解决钻孔成孔问题的装备与工艺,钻机采用射流钻头、收排渣装置及双通道钻杆,实现了内排渣工艺,减少了钻渣及水等钻介质对钻孔的扰动,可通过收排渣装置的旋转对钻孔进行二次加固。同时采用高压水力割缝技术,卸掉钻孔周边矿山压力与瓦斯压力,进一步保证成孔率;采用脉动空气,进一步释放周边压力提高成孔率。

  Q:有哪些优势呢?

  A:可改变煤层赋存结构、提高瓦斯解析率。因为钻机采用高压水力割缝技术,卸掉钻孔周边矿山压力与瓦斯压力,形成致裂空间;采用高压气体脉动蠕变量子能植入,改变地层赋存结构,提高煤层通透性;瓦斯解析是吸热过程,通过高压气体脉动量子能植入,补充瓦斯解析需要的能量,提高瓦斯分子运动速度,打破瓦斯与煤等吸附体之间吸附力,静压解析游离。

  Q:关于钻孔定向施工技术以及自动化控制技术的优点您怎么理解?

  A:钻孔定向施工技术,是利用孔底驱动钻机螺杆马达定位原理,创新设计孔口回转驱动定向装置与随钻测量系统,实现定向纠偏施工。而自动化控制技术则是机械手自动装拆钻杆、实现自动打钻;利用无线遥控装置传输,实现井下和井上远程干预操作,完成井下少人或无人。

为什么说大口径、内排渣、深孔卸压智能化定向钻机技术为世界级发明?

  Q:那么在安全保障方面,有哪些优势呢?

  A:该技术充分运用卸压抽放原理,减少塌孔、瓦斯喷出发生几率,既能维护瓦斯涌出通道,又能防范瓦斯喷出突发事件。同时利用钻头定向封孔防喷、收渣器封孔防喷、孔口封孔防喷装置等防灾减灾防控对策,将有效保障瓦斯防治施工安全。而且双通道系统为实时监测孔底瓦斯、孔口封孔防喷装置实时监测钻孔瓦斯状态提供了空间支持,将更有助于提高施工安全保障程度。在安全保障性方面可以说完全不用担心。

  Q:好的教授,您再综合总结一下咱们这个钻机设计的可以为行业带来的综合效益吗?

  A:当然可以。首先,本钻机采用渣气分离装置,实现钻孔过程渣不落地,大大减少清渣劳动量,改善作业环境;其次,它采用大孔径技术,实现以孔代巷,降低瓦斯综合治理成本;第三,可实施边打钻、边卸压、边抽放协同作业,有利于缩短瓦斯抽采周期,提高瓦斯防治效率。

为什么说大口径、内排渣、深孔卸压智能化定向钻机技术为世界级发明?

  从上对话我们可以看出,大口径内排渣深孔卸压智能化定向钻机及钻抽一体化工艺,其所提出的“大口径钻孔技术可以实现以孔代巷;而高压气体脉动蠕变量子能植入地层通透技术”理论也有效提高了瓦斯的解析率;所提出的“钻抽一体化协同作业工艺”可提高了抽采效率。

  毫无疑问,该技术无论从理论还是实际方面均具有非常深远的现实研究价值,其钻机突破了国际钻机结构原理,是一种创造性的发明设计。在此,我们也祝贺高九华教授取得的新成果,为更好、更省、更快、更可靠的治理瓦斯提供理论支撑和方式与方法技术!

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