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国内首套松软煤层气体定向钻进用高压制氮排渣装置试验成功
发布时间：
2021/09/27
8月11日，由中煤科工集团有限公司沉阳研究院自主研发的国内首台软煤层气定向钻井高压制氮排渣装置在3304传输通道顺利竣工。山西天地旺坡煤业有限公司 公司工业试验，采用大功率定向钻井设备，完成4个瓦斯抽放钻孔，最大钻孔深度437m，平均钻孔深度312m。该试验改变了钻井设备的钻井排渣技术，在国内首次实现了压缩氮气辅助钻井排渣，减少了钻具对煤体的损伤。复合钻法提高了钻渣效率。软煤层长距离定向钻井易粘、塌陷，深孔难钻，为我国软煤层瓦斯治理钻井技术提供了有效的技术保障。
在煤炭开采过程中，千米钻机在岩层或硬煤层中工作良好。钻孔长度可达1000米，但在软煤层难以长距离钻孔。原因如下：一是软煤层力学性能差。受钻头钻进的扰动影响，孔壁内的煤很容易发生破碎、堵塞或堵塞。其次，在压缩空气给水排渣过程中，水流对孔壁煤体产生一定程度的冲刷和冲刷，进一步降低了煤粒之间的摩擦系数，破坏了煤体原有的结构。煤体，并降低煤体的强度。塌陷的洞。另外，加压空气钻孔法在钻孔中也存在着火的风险，施工安全隐患也比较大。
针对上述软煤层长距离钻井施工难题，沉阳研究院时隔两年多研制成功国内首套煤矿超高压膜分离制氮设备。出口压力1.5-2.0MPa可调，出气量可达900m³。 /h，制氮效率高，压力损失小，适合长途运输。与传统制氮装置相比，具有制氮压力高的技术优势；与原有的供水、气助钻排渣工艺相比，采用惰性气体具有更好的防火效果，施工过程更安全可靠。适用于煤矿软煤层定向钻进时辅助排氮排渣，防止钻孔施工时自燃和火灾，有效保证软煤层钻进安全。
该高压制氮排渣设备在天地王坡煤矿的成功投产，标志着沉阳研究院在软煤层连续钻井技术上取得新突破，开创了惰性气体辅助钻井施工技术的先河。瓦斯钻井在该领域的推广应用，将大大提高煤层气开采和钻井效率，为煤矿安全生产提供有力的技术支撑和保障。
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