红丫口煤矿zk33钻探施工设计暨s75绳钻接手易损情况探讨 勘察技术与工程毕业论文Word格式文档下载.docx

1、第一章 前 言1.1煤田地质钻探技术现状随着钻探设备、工艺的不断改进，钻探人员技能的不断提高，煤田地质钻探也开始逐渐使用各种新的技术和装备，比如绳索取芯技术、潜孔锤钻进技术和新泥浆体系等，使得在钻进速度和质量上都有快速的提升。但同时由于煤田地层情况的复杂性，还存在许多问题需解决：（1）钻探施工组织管理跟不上时代发展，在与市场接轨后，显现出效率低、效益差等问题；（2）配套设备的研制根本上施工的需求，造成大量工程的施工无法以最优方式进行，效率低，事故频发，成本过高；（3）钻探施工技术人员素质较差，受过专业培训的人员较少，使得许多技术无法按规程实现，管理效率低下；1.2设计的主要内容本设计结合云南省

2、罗平县红丫口煤矿勘探项目，包括以下几个方面的内容：（1）钻孔施工设计，包括钻孔结构设计、施工流程设计、设备选择和机场布置等；（2）工艺设计，包括钻进工艺、钻井液工艺等；（3）钻孔工程质量设计，包括钻孔弯曲测量与预防、取芯方法等；（4）施工组织设计，包括组织结构、人员配置等。1.3选题意义钻杆是勘探施土的必备土具。近年来，随着我国地质勘探事业的发展，钻探土作量的逐年增多，钻杆用量越来越大，作为关键连接部件的钻杆接头的用量更是逐年增加。我队在钻杆加土、钻探施土及钻杆维修过程中的统计数字表明，约60%的钻杆失效事故发生在关键连接部位钻杆接头处。钻杆接头作为钻杆的连接部件，在钻进过程中需经常拧卸，需要

3、承受拉伸、扭转、弯曲、振动、冲击等多种复杂载荷的作用，这就要求接头必须具有较高的强度和良好的韧性。但因加土螺纹，又使其强度降低。2009年，在邯郸三陵乡煤矿施土中，在钻孔近1200 m时一，由十接头断裂致使该孔报废损失60多万。所以，研究钻杆接头螺纹部位失效机理，研究提高接头质量，对减少接头早期失效事故，提高钻井效率和节约钻探成本具有十分重要的意义。1.4专题介绍由于本钻探工程中钻杆接手经常发生磨损断裂，而且在本地区先前的钻进过程中，这一问题造成了大量损失，于是专题探讨了影响钻杆接手失效的因素，分析了接手磨损断裂产生危害的原因，对其产生危害的全过程进行了解析，探讨了在各个环节抑制其产生作用的方

4、法。影响钻杆接头失效的因素比较复杂，包括结构设计、制造工艺以及操作工艺等因素。本文对影响钻杆接手的各种因素进行了深入的分析探讨，并给出了个人的观点和建议。第2章 矿区概况及工程施工要求2.1矿区位置及水电情况（1）矿区位置 勘查区位于罗平县城300方向，直距约12km，地处罗平县九龙镇境内。东起大寨村、得来克，西止红丫口；北起小阿启村民小组，南止鲁邑村。其地理坐标：北纬245615245845，东经10411121041257。查区南北长约4.42km，东西宽约2.73km，面积为12.06km2，由8个拐点坐标圈定，见表2-1。红丫口勘查区（合并后）拐点坐标一览表 表2-1拐点编号大地坐标北

5、京54坐标西安80坐标经 度纬 度横坐标（X）纵坐标（Y）11041112245815276311835417955276305935417875211422763113354187972763054354187173584527640363541880227639773541872241242276402635420485276396735420405557452762180354204742762121354203946125727621813542089527621223542081575615275948927594308275949835417936275943935417856 （

6、2）水电情况矿区无电，有水源，水源距钻场垂直高差20m。 2.2、交 通区内有小阿启撒召鲁邑牛街近南北向简易乡村公路穿越，在牛街附近与罗平曲靖公路相连，北西约110km可至曲靖市；西南约5km可至罗平县城，约220km可至昆明。南（南宁）昆（昆明）铁路从罗平县城区通过，并设有客、货车站。总的来说，区内交通较为便利，为未来矿井煤炭资源的开发利用创造了良好的交通条件，见图2-1。图2-1 交通位置示意图2.3 矿区自然地理概况2.3.1地形地貌本区地处云贵高原腹地，属构造剥蚀作用形成的低中山地貌。地形起伏不大，总体为中部高，北部及北西部低。区内地表一般标高在18001950m之间，最高点为北面的大

7、坡上山头，标高2018.7m，最低点为东侧的牛街河，标高1660m，相对高差358.7m。区内缓坡及沟谷地段多被垦植为农田、旱地，陡坡段多为灌木林覆盖，地形地貌属中等复杂，见图2-2。图2-2 地形地貌（镜头向西摄）2.3.2、水文、气象本区主体段无大的河流、库塘等地表水体，但季节性溪沟较发育，溪沟水受大气降雨控制，具有涨落迅速之特点。撒召小溪发育于矿区北部，向南流至撒召乡政府北部老祖坟坡附近潜流入地下，以暗流形式注入牛街河。牛街河（又名非格河），发源于矿区北约11km的鸭格塘，蜿蜒向南迳流，于矿区东北侧附近折向东流入南盘江支流，属珠江水系。本区属亚热带高原型暖湿气候，每年12月至次年2月为霜

8、冻期，59月份为雨季，尤其以7月降雨量最大，约占全年降雨量的40%，全年平均降雨量为1169mm，日最大降雨量为87.5mm。全年蒸发量为2312.1mm，年最高气温34.9，最低气温-6，年平均气温15。气候特点归纳为：冬春干旱，气候干燥，夏季多雨湿润，且冬寒夏温，春暖秋凉。每年12月至次年5月为旱季，多风，主导风向为西南风,最大风速达7级（风速为15m/秒）。2.3.3、地 震据中国地震动参数区划图（GB18306-2001）及建筑抗震设计规范（GB50011-2001），本区（属罗平县）地震动峰值加速度为0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s，本区抗震设防烈度为度，属无震害区。2.

9、3.4、经济状况本区所在的罗平县系滇东主要农产区之一，粮食作物以水稻为主，次为玉米、洋芋、荞麦等；经济作物主要为烤烟。区内居住着汉、彝两个民族，大型工矿企业较少，地方经济条件相对较差，但旅游资源较丰富，旅游业较发达。居民收入以务农为主，次为外出务工。2.4 矿区地层情况及水文地质条件2.4.1地层情况（1）第四、三系（Q+N）上部浅黄色、浅褐色黄土，下部紫红色弱粘土，底部有卵砾石层。（2）洛河组（K1L）岩性为紫红色、棕红色中粗粒长石砂岩，中夹35层中厚层状杂色粗砾岩层及薄层棕色砂质泥岩。砂岩成分主要为石英、长石，次棱角次圆状，分选一般，钙泥质胶结，具大型板状交错层理，局部含有粗砾岩块夹中厚层

10、状和透镜状粗砾岩，上部层段有砂砾岩存在，中下部夹有砾岩层。（3）宜君组（K1y）岩性为杂色巨厚层状粗砾岩，夹粗砂岩透镜体。砾石成分主要为花岗岩、变质岩块次为石英岩块。砾径一般515cm，最大25cm以上，次棱角-次圆状，分选差，基底式或孔隙式胶结，致密坚硬。与下侏罗统安定组假整合接触。（4）安定组（J2a）为棕红色、紫红色砂质泥岩，夹薄层紫灰色、灰绿色中粗粒砂岩，底部为13米含砾粗岩。砂岩成熟度低，以长石杂砂岩为主，次为长石石英杂砂岩，次棱角状，分选差，钙泥质胶结，块状。泥岩含砂量高，并含钙质结核。（5）直罗组（J2z）上部紫红色、灰绿色、紫灰色泥岩及砂质泥岩，夹灰绿色、灰紫色中粗粒砂岩，含黄

11、铁矿结核；下部以灰绿色，灰白色砂岩为主，底部为灰白色含砾粗砂岩，分选差，泥质胶结，砾石成分以石英岩块为主，砾径1-5cm。与下伏延安组假整合接触。（6）延安组（J2y）延安组为含煤地层，井田内无出露。其岩性以河沼相砂泥岩沉积为主，含煤5层，底部4煤为主要可采煤层。延安组下部为铝质泥岩、褐灰色泥岩、砂质泥岩、4煤及4-1煤；中部为灰色中粗粒砂岩，粉砂岩及薄层泥岩，底含细砾，含12层薄煤或煤线；上部为灰色砂泥岩互层，含（1）2号煤。与富县组或三叠系胡家村组假整合接触。（7）富县组（J1f）岩性为灰色、紫灰色泥岩，与下伏地层假整合接触。（8）胡家村组（T3h）岩性为灰绿色、灰白色粉细砂岩夹灰色、灰黑色泥岩。2.4.2水文地质条件（1）第四系更新统砂黄土孔隙裂隙潜水含水层与砂粘土隔水层遍