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同 煤 科 技 第2期（总第154期） TONGMEIKEJI 2017年4月 ··1818 ·· 2017年第2期 组合钻杆在松软煤层瓦斯抽放钻孔中的应用 任云峰 （山西晋煤太钢能源有限责任公司 山西吕梁033000） 摘 要：通过对抽采钻孔钻进过程中钻穴形成机理介绍，重点阐述了钻穴形成后排渣中煤渣运移原理，分析 不同钻杆在钻进过程中排渣方式。通过对组合钻杆排渣原理分析和现场试验可知，组合钻杆在松软煤层钻进效 率可以有效提高。 关键词：组合钻杆;松软煤层;应用 + 中图分类号TD712.6 文献标识码 B 文章编号：1000-4866（2017）02-0018-03 DOI：10.19413/j.cnki.14-1117.2017.02.005 1 前言 渣难以排出，对抽采钻孔深孔钻进有很大的危害，主要 [3-4] 在以下几个方面 ： 在松软煤层钻杆在煤层钻进过程中，抽采钻孔内 （1）对光面圆钻杆排渣的影响 易发生钻孔内部塌孔等现象。高瓦斯松软煤层中尤为 随着钻穴截面逐渐变大，排渣通道横截面高度将 明显，在打钻的过程中，由于抽采钻孔钻杆的扰动，煤 快速减小而趋于稳定，当钻穴扩大到一定范围时，煤渣 层钻孔周围的部分压力得到释放，导致钻孔周围煤层 颗粒通不过，钻杆旋转导致堵塞其周围的煤渣连续磨 压力改变进而重新分布，在周围瓦斯压力和外界扰动 擦生热。导致钻杆发热导致钻孔孔内发生燃烧事故。 力扰动作用下，钻孔周围的煤渣涌入钻孔，尤其在松软 煤层中，煤渣有一部分甚至沿钻孔喷出，另外一部分在 钻杆持续扰动过程中，造成钻孔内容易形成塌孔现象， 导致钻杆进钻旋转阻力增加，煤渣难以及时排出钻 孔。在钻机持续性钻进过程中，容易引发钻孔喷孔和 钻孔煤炮发生，增加钻进困难。 1钻穴 2排渣通道 3充填煤渣 4钻杆 5流体输入通道 2 钻穴的定义 图1 钻穴截面示意图 （2）对三棱钻杆等排渣的影响 2.1 钻穴的定义 在三棱钻杆等钻进过程中，钻穴形成时，产生大量 松软煤层打钻在一定钻进深度内，钻孔喷孔导致 松散煤渣量远远大于机械排渣量，多余煤渣在钻穴区 的煤渣排出量远大于钻进尺寸理论计算得出的煤渣排 聚集积累将导致排渣通道不通畅，甚至抱紧钻杆导致 出量，在严重喷孔的情况下，通过钻孔孔内观察，钻孔 钻杆损坏，钻杆接头处断裂。 孔内煤体由于垮塌形成了“穴状体”，“穴状体”以准充 填状态存在。这种钻孔内的特殊存在状态，被孙玉宁 3 组合钻杆钻进分析 [1-2] 教授定义为“钻穴” 。 2.2 钻穴对钻孔钻进的影响 钻穴内排渣通道不畅和堵塞是现行深孔钻进困难 由于钻孔中的钻穴内煤渣紧紧携裹包围钻杆，煤 决定因素。因此，钻穴内应当采用流体与机械协同排