千米钻机可行性分析MicrosoftWord文档..docVIP

千米钻机可行性分析 引言 一）、煤矿瓦斯开发利用的意义 1）．瓦斯的危害。煤矿瓦斯(又称煤层气)是煤层的一种伴生气体。在煤矿开采过程中以不同形式从煤层中涌出，是矿井中一种最常见的有害气体。具体体现在两个方面:①瓦斯具有燃烧爆炸的危险，②煤与瓦斯突出的危险。而且他们具有难预测的特点。一旦发生，不仅造成大量的人员伤亡而且造成巨大的经济损失，严重地威胁着煤矿的安全生产。因此，对煤矿瓦斯的治理和利用迫在眉睫。 2）．煤矿瓦斯的利用价值。瓦斯虽然对人类产生危害及灾难，但同时又是一种已生的优质能源，它具有很高的利用价值。主要体现在以下几方面: (1) 煤矿抽放的高浓度(30%)瓦斯是一种清洁能源。①瓦斯可以做民用燃料;②瓦斯在工业中可用作燃料烧锅炉，可供建筑物取暖洗浴蒸汽驱动设备等。 (2) 瓦斯发电。技术成熟的工艺有:燃气轮机发电、气轮机发电、燃气发电机发电、联合循环系统发电和热电冷联供瓦斯发电。 (3) 瓦斯还可以用来生产碳黑，生产甲醛，用作汽车燃料等。 二、瓦斯分布及储量 我国瓦斯资源丰富。据瓦斯资源评价结果，我国埋深2000m以浅瓦斯地质资源量约36万亿立方米，主要分布在华北和西北地区。 我国瓦斯可采资源总量约10万亿立方米，其中大于1000亿立方米的盆地(群)有15个:二连、鄂尔多斯盆地东缘、滇东黔西、沁水、准噶尔、塔里木、天山、海拉尔、吐哈、川南黔北、四川、三塘湖、豫西、宁武等。二连盆地瓦斯可采资源量最多，约2万亿立方米;鄂尔多斯盆地东缘、沁水盆地的可采资源量在1万亿立方米以上，准噶尔盆地可采资源量约为8000亿立方米。 市场分析 预计2015年瓦斯抽采量将达到300亿立方米； 据统计含瓦斯矿总数约为12000多个，其中突出矿井未754个，高瓦斯矿井约为2260个。 突出矿井：湖南、贵州、重庆、河南、四川、安徽和云南7个省市，占突出矿井总数的89%； 高瓦斯矿井：贵州、四川、江西、山西、云南、湖南和重庆7省市，占高瓦斯矿井总数的89% 瓦斯抽采是国家政策的要求： 1.）高瓦斯、突出矿井“先抽后采”、“抽采达标”； 2.）对煤矿安全、瓦斯及煤层气抽取利用、矿上矿下预警测报系统等要作系统的研究。 4.在煤田勘探,煤层天然气的开发,地下掘进和民用建设中的硬岩钻探工程,以及其他领域也得到应用。 经济效益分析 年份 销售数量/（台） 产值（万万） 生产成本/（万） 利润/（万） 2014.6-2015.6 - - - - 2015.6-2016.6 - - - - 2016.6-2017.6 1 1500 900 600 注：仅供参考，另外国外VLD-1000型千米钻机，目前售价为1700万元。 技术分析 a研发需要技术资源 技术简介 1.整机为包括钻机、钻杆及设备拖车、定向工具、钻头、钻杆以及注浆设备等在内的整套设备。 2.钻机各种保护要齐全，性能要可靠，电气部分要符合中国国家电气安全标准所规定，保护功能至少应具备低油位断电保护、高油位断电保护、马达超温保护、孔底瓦斯超限保护、电机温度保护与瓦斯超限闭锁及断电等保护功能。 3.电液定向钻机要求为履带自行走整体式钻机，采用循环流体驱动液压底孔马达钻进，依靠高压水流提供的机械能所产生的功率和力距作用到钻头上进行工作。钻进过程中只有钻头和驱动部分转动，钻杆不动。 4.钻机要取得中国安全部门批准的煤安标志。 5.仪表面板上至少应有水流量仪表、水压仪表、扭矩仪表、给进压力表与液压系统压力表等仪表。 (一)深孔定向钻进机理 深孔定向钻进技术在诸如美国、澳大利亚等主要产煤国家里，已作为一项很成熟的钻进技术广泛应用于煤矿瓦斯抽放、地质探测等领域，该技术的关键部位在于孔内马达驱动装置和配套的测量技术（图1）。 图1 孔内马达驱动装置 高压水通过钻杆输送至孔内马达，孔内马达内部的转子在高压水的冲击作用下转动，通过前端轴承带动钻头旋转，达到破煤的目的，在钻进过程中，钻杆本身不转，只作钻头的旋转运动，从而有效地降低了钻机的负载。孔内马达的弯接头是一个关键部件，它和钻杆之间有一定的夹角，由于弯接头的作用，钻孔的轨迹将不再是传统钻机所形成的略带抛物的直线轨迹，而成为一条偏向弯接头方向的空间曲线。当然，通过选择不同规格（它的规格通常为0.75、1、1.25、1.5、2度，这个度数指的是钻杆每前进3m所能变化的最小值）的弯接头可以改变钻孔曲率半径（即改变拐弯的快慢），并且在适当的位置还可以作分支钻孔钻进。 (二)测量系统及参数定义 配套的测量系统是保证深孔定向钻进按照预定的轨迹进行钻进的关键部件，该测量系统在孔内主要的测量参数为方位角、倾角和弯接头方向，根据测量出来的孔内参数可用三角函数计算出每一个测量点的坐标，即可描绘出该空间曲线在水平和垂直平面上的投影图，并与设计的轨迹进行对比，根