復雜地質條件下大直徑深井鉆井法

復雜地質條件下大直徑深井鉆井法第1頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月史基盛，1957年出生，中煤特殊鑿井（集團）有限責任公司總工程師，獲得過多項國家和省部級科技成果獎，出版論文10多篇，參與制定過國家和行業(yè)標準。聯(lián)系電話-mail:sjs57@項目主持人簡介第2頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月

復雜地質條件下大直徑深井鉆井法

施工技術研究

項目答辯匯報材料中煤特殊鑿井（集團）有限責任公司二○○八年五月第3頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月第一部分項目基本情況復雜地質條件下大直徑深井鉆井法施工技術研究第4頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月一、項目名稱復雜地質條件下大直徑深井鉆井法施工技術研究二、完成單位中煤特殊鑿井(集團)有限責任公司三、任務來源

本項目屬淮北市科技計劃項目,項目編號:030105,由淮北市科技局淮科字[2003]25號文件批準立項。復雜地質條件下大直徑深井鉆井法施工技術研究第5頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月四、完成起止時間：

2003年6月~2004年12月五、立項背景煤炭是我國的主體能源，在國民經濟和社會發(fā)展中具有很重要的戰(zhàn)略地位，我國東部經濟發(fā)達地區(qū)，煤炭需求量大，但淺部煤炭資源日益枯竭，研究解決500~700m深厚沖積層的井筒施工技術，成為我國深井開發(fā)的突出課題，該項目被列為國家“十五”科技攻關內容。

復雜地質條件下大直徑深井鉆井法施工技術研究第6頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月山東省巨野礦區(qū)是我國新開發(fā)建設的大型礦區(qū)，是國家重點工程項目。該煤田儲量豐富，總地質儲量55.7億噸，是目前山東省面積最大、儲量最多、煤質最優(yōu)良的煤田，該礦區(qū)的開發(fā)建設對提高華東地區(qū)煤炭自給率及滿足國民經濟快速發(fā)展對能源的需求有著十分重要的意義。復雜地質條件下大直徑深井鉆井法施工技術研究第7頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月第二部分項目簡介復雜地質條件下大直徑深井鉆井法施工技術研究第8頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月一、項目所屬科學技術領域:

礦產資源開發(fā)煤礦建井技術

復雜地質條件下大直徑深井鉆井法施工技術研究二、主要科技內容:

山東龍固礦兩主井鉆井深度582.75m，穿過沖積層厚度546.48m，鉆孔直徑8.7m，成井直徑5.7m，是我國鉆井法鑿井的一次巨大跨越。

第9頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月我們開展了如下科技攻關和技術研究:1、設備選型

采用我國自動化程度最高的AS—9/500型豎井鉆井機進行施工，同時對相應的配套設備增加一臺17m跨距，提吊能力200噸的大型龍門吊，以滿足新型鋼板復合井壁的制作，排放和吊運的要求。復雜地質條件下大直徑深井鉆井法施工技術研究第10頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月AS—9/500型豎井鉆機第11頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月200T的大型龍門吊復雜地質條件下大直徑深井鉆井法施工技術研究第12頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月2、設備技術改造研究采用進的制造技術和工藝對設備進行改造，提高設備性能和工作效率。

設備改造轉盤系統(tǒng)改造

電控系統(tǒng)改造

鉆具結構的改造

復雜地質條件下大直徑深井鉆井法施工技術研究第13頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月復雜地質條件下大直徑深井鉆井法施工技術研究轉盤系統(tǒng)改造轉盤表面轉盤電動機第14頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月電控系統(tǒng)改造復雜地質條件下大直徑深井鉆井法施工技術研究

鉆機電控系統(tǒng)操作臺第15頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月復雜地質條件下大直徑深井鉆井法施工技術研究鉆具結構的改造第16頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月3、優(yōu)化鉆井施工工藝和鉆進參數(shù)的技術研究

龍固礦井井筒穿過粘土層深厚，且絕大部分為第三系固結、半固結性土層，硬度大，遇水膨脹性大，地質條件極為復雜。根據地層的變化和特點，確定合理的鉆壓、轉速、扭矩、給進速度，泥漿沖洗量等一系列鉆進參數(shù)。在施工過程中，發(fā)現(xiàn)新情況、新問題及時調整和完善相應的鉆進參數(shù)，提高施工技術水平，保證了較快的鉆進速度和安全順利施工。復雜地質條件下大直徑深井鉆井法施工技術研究第17頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月4、新型單鋼板高標號鋼筋混凝土復合井壁施工技術研究

為減薄井壁厚度，滿足井壁漂浮下沉的需要，采用了新型單內鋼板鋼筋混凝土復合井壁結構型式，井壁最大厚度為0.85m，內層鋼板的最大厚度40mm，鋼筋混凝土為四層鋼筋、最高混凝土標號為C70。

復雜地質條件下大直徑深井鉆井法施工技術研究第18頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月

該種半約束型井壁結構型式和C70高標號混凝土均為首次在鉆井法鑿井井壁中應用。

復雜地質條件下大直徑深井鉆井法施工技術研究第19頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月5、泥漿護壁與控制技術的研究鉆進過程中，使用泥漿臨時支護井幫，反循環(huán)洗井排碴，地面泥漿重力沉淀，旋流器除砂的排矸凈化系統(tǒng)。泥漿性能參數(shù)的確定不僅與地質因素有關，也與測井、井壁下沉、充填等施工工藝密切相關，而且各項性能參數(shù)之間是互相關聯(lián)、互相制約、互相依賴的。

復雜地質條件下大直徑深井鉆井法施工技術研究第20頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月6、新型超聲波測井儀的研制

①測量范圍井筒直徑3.0~12.0m；井筒深度，鉆井泥漿中1000m。②測量精度井徑測量誤差±2cm方位測量精度誤差±1°

復雜地質條件下大直徑深井鉆井法施工技術研究第21頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月

該測井儀的研制成功，解決了大口徑深井井徑井斜測量問題?，F(xiàn)場試驗和應用證明，該儀器技術先進，性能可靠，操作方便，測量速度快。新型超聲波測井儀的研制，使我國在大口徑深井方面的測井技術達到國際領先水平。復雜地質條件下大直徑深井鉆井法施工技術研究第22頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月三、科學價值

1、龍固兩主井鉆井法施工的順利成功，使我國鉆井深度從508.2m提高到582.75m，穿過沖積層的厚度由440.82m提高到546.48m，標志著我國鉆井法鑿井施工技術又向前跨進了一大步，，總體技術達到國內領先、國際先進水平。復雜地質條件下大直徑深井鉆井法施工技術研究第23頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月

2、對現(xiàn)有AS—9/500型鉆機的轉盤，電控設備，鉆具結構及相關配套設備的技術改造，提高了設備的能力和工作性能，保證了施工的安全順利進行，提高了工作效率。復雜地質條件下大直徑深井鉆井法施工技術研究第24頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月

3、優(yōu)化鉆井施工工藝和鉆進參數(shù)的技術研究，制定了符合現(xiàn)場實際和特點的施工組織設計和安全技術措施，確定了合理的鉆壓、轉速、扭矩、泥漿沖洗量等一系列鉆進參數(shù)，保證了施工的安全、順利和高效。復雜地質條件下大直徑深井鉆井法施工技術研究第25頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月

4、新型單內鋼板高強混凝土復合井壁施工技術的研究，確保了井壁質量，有效地降低了混凝土的水化熱，解決了大體積混凝土在硬化過程中產生溫度裂紋的技術難題，為今后在鉆井井壁施工中采用高強混凝土復合井壁積累了經驗。復雜地質條件下大直徑深井鉆井法施工技術研究第26頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月

5、泥漿維護與控制技術的研究，成功地保證了在鉆井期間井幫的穩(wěn)定和井壁下沉的順利及壁后充填的質量。為今后在深厚沖積層下鉆井提供了經驗。復雜地質條件下大直徑深井鉆井法施工技術研究第27頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月

6、新型“SKD—1型大口徑深井超聲波測井儀”的研制成功，解決了大口徑深井井徑井斜的測量問題，使我國在大口徑深井方面的測井技術達到國際領先水平。復雜地質條件下大直徑深井鉆井法施工技術研究第28頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月四、主要技術經濟指標項目總投資額19725.31回收期（年）3年份新增利潤新增稅收節(jié)支總額2003年37.1311.9449.072004年1283.77346.301630.072005年1408.30250.861659.16合計2729.20609.103338.30計算依據：工程預算19725.31萬元，實際成本16996.11萬元，營業(yè)利潤2729.2萬元，新增稅收609.10萬元。復雜地質條件下大直徑深井鉆井法施工技術研究第29頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月五、社會效益1、龍固兩主井582.75m采用鉆井法施工成功，創(chuàng)造了安全、快捷、優(yōu)質的全新紀錄，將我國鉆井法鑿井技術提高到了一個新水平。2、546.48m深厚不穩(wěn)定沖積層鉆井法的成功，證明鉆井法是深厚沖積層下鑿井的最可靠的工法之一。為我國開發(fā)深厚沖積層煤田提供了可靠的施工方法。復雜地質條件下大直徑深井鉆井法施工技術研究第30頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月3、提高了我國在國際上的深厚沖積層下建井技術水平，為我國打入國際開礦市場創(chuàng)造了有利條件。4、該技術的成功，加大了將鉆井法推廣到其他行業(yè)的力度，如冶金行業(yè)、交通工程、市政工程、國防工程等。復雜地質條件下大直徑深井鉆井法施工技術研究第31頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月六、推動科技進步的作用龍固兩主井沖積層厚度546.48m，鉆井深度582.75m，是我國采用鉆井法鑿井實現(xiàn)的一次巨大跨越，是我國鉆井法鑿井技術發(fā)展的又一里程碑。龍固主井的施工成功，創(chuàng)造了國內、外深厚沖積層鉆井法建井的最高紀錄，將我國的鉆井施工技術提高到了一個新水平，其綜合技術達到國際領先水平。復雜地質條件下大直徑深井鉆井法施工技術研究第32頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月七、推廣應用情況1、龍固風井：鉆井深度580m，沖積層厚度533.1m，鉆孔直徑9.0m，成井直徑6.0m，于2003年7月1日開鉆，2005年7月8日竣工。2、板集主井、風井：設計凈直徑分別為6.2m、6.5m，沖積層厚分別為584.1m、583.8m，鉆進深度分別為660m、656m，鉆孔直徑分別為9.5m、9.9m復雜地質條件下大直徑深井鉆井法施工技術研究第33頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月八、本項目曾獲科技獎勵情況獲獎項目名稱獲獎時間獎項名稱獎勵等級授獎部門（單位）龍固井筒（雙井筒)近600m鉆井法鑿井技術研究