为交流推广近年来煤矿区钻探工程领域的新理论、新技术、新装备,《煤炭科学技术》与中国煤炭学会钻探工程专业委员会联合,于2018年第4期策划了“煤矿区钻进技术与装备”专题,邀请行业知名专家学者撰稿,报道了地面煤层气开发井、大直径救援孔等钻进技术装备新进展及工程实践;井下顶板岩层、中硬煤层、松软突出煤层中不同用途的各类钻孔施工新技术。
为了让读者更加直观、形象、深入地了解“煤矿区钻进技术与装备”专题论文内容,在开展专题之际,《煤炭科学技术》副编审赵瑞,分别采访了中国煤炭学会钻探工程专业委员会主任委员石智军研究员,以及煤炭科学研究总院建井研究分院副院长刘志强研究员,敬请关注。
刘志强研究员在《煤炭科学技术》2018年第4期的“煤矿区钻进技术与装备”专题中发表论文《煤矿井孔钻进技术及发展》。今天煤传媒首发《煤炭科学技术》副编审赵瑞专访刘志强研究员采访稿。
该篇论文可在中国煤炭期刊网和《煤炭科学技术》杂志官网免费下载。面的作用。
访谈内容如下:
刘院长:一是大直径钻孔包括抢险救援、各种井筒(包括反井、瓦斯管道及输料井)等,随着大体积机械破岩机理研究及破岩刀具的发展,机械破岩的成本逐渐接近甚至低于钻爆破普通法,并具有安全、快速、高效的优点,成为钻井技术发展重要方向。二是在传统的地质、石油钻机钻孔的多次扩孔形成大直径井孔的基础上,提高排渣效率,减少扩孔次数,采用浅孔冲击锤,提高成井效率;三是竖井钻机钻进井筒,形成“一钻成井”和“一扩成井”新的凿井工艺,成井速度提高,成本下降;四是大直径反井钻机出现,形成了新的井筒钻井方法,成本以低于普通凿井,能够在坚硬岩石条件下高效钻进;五是研制成功上向反井钻机,采用从下向上钻进方法,为高效采矿及贵金属开采提供先进装备;六是竖井掘进机研制成功,为竖井钻进支护平行作业打下基础,随着工业性试验的进行,必将为深部资源开发提供装备支持。 刘院长:大直径井孔钻进技术发展,包括进一步提高刀具的破岩效率,研究新的破岩方法,创造新的钻头形式;提高钻井装备的可靠性,研究适合不同条件的装备结构,包括研究直径10 m、钻井深度1 000 m的潜孔式竖井钻进,直径8 m、钻井深度1 000 m的反井钻机,直径12 m、钻井深度2 000 m的竖井掘进机;在钻进装备和钻进智能控制方面取得突破,包括钻机实现无人智能程序操作,设备的智能制造,在钻井工艺方面,以及随钻测量、无线数据传输、智能伺服控制钻进轨迹等方面取得突破。 刘院长:煤炭科学研究总院建井研究分院作为公益性中央企业成员,应该将社会责任放在首位,为促进行业的发展和技术进步而努力,建井行业处在艰苦、危险的工作条件,我们应该以将减轻工作人员劳动,提高安全状况,减少职业伤害,提高施工的机械化和智能化水平为重点,研究工艺、技术及装备,促进矿山建设和地下工程建设技术的发展。我们今后将从以下3个方面开展研究工作。 第一, 进行基础研究,在破岩机理方面进行相关工作,对岩石破碎的条件,岩石破碎能量输入、刀具和岩石相互作用进行研究,以单位体积破岩能耗最低为目标,以地层的智能化识别为基础,形成新的破岩理论及破岩刀具。 第二, 对现有的钻进技术及装备进行研究,提高装备的适用性,根据国家和行业的发展,开展新装备研究。 第三, 进行竖井掘进机凿井工艺的试验,验证设备能力,提出设备配套,完善钻井工艺,为上排渣竖井掘进机研制打基础。 刘院长:《煤炭科学技术》作为行业最具影响力的重要期刊,反映煤矿建设技术发展,促进技术交流,为煤炭行业发展做出贡献,今后应该在鼓励年轻人进步方面,努力创造条件,以培养、引导、指导为基础,特别是对施工现场的技术人员进行帮助,反映一线科技人员的科研及应用成果等。 刘志强研究员成果简介 刘志强,男,研究员,博士生导师,现任煤炭科学研究总院建井研究分院副院长、总工程师,北京中煤矿山工程有限公司副总经理。被授予享受国务院政府特殊津贴专家、中国科学技术协会“全国优秀科技工作者”、中国国际科学交流交流基金会“杰出工程师鼓励奖”、中国煤炭工业协会“煤炭工业科技创新人才”、国家煤炭工业局煤炭系统“百千万人才工程”拔尖人才、孙越崎科技教育基金1997年“优秀青年科技奖”等多项荣誉称号。长期在煤矿建设科研第一线工作,主攻机械破岩理论及技术,在岩石破碎理论、反井钻井、钻井法凿井和竖井掘进机等技术、工艺及装备研究方面取得多项创新成果。主持完成国家863计划、科技支撑、国家科技攻关、科技部专项资金及煤炭行业、电力行业、北京市等科研项目40多项,取得各种专利30多项。获得国家科技进步奖1项,煤炭工业学会科技进步奖一等奖6项,获得其他行业科技进步奖10多项,发表论文100余篇。 1.致力于高效反井钻井技术理论与成套技术装备研究,取得多项创新成果,在研究滚刀破岩机理的基础上,得到破岩参数之间相互关系,提出了反井钻机钻进井筒、钻进斜井、反井正钻、上向钻进等多项新工艺,研制成功适合不同工程系列反井钻机,适合不同岩石强度和硬度的镶齿破岩滚刀,制定了反井钻机技术规范,形成了反井钻井成套技术体系,推进我国煤矿反井施工的技术进步,并广泛应用于其他矿山、电站、隧道和人防等地下工程建设领域,取得显著地经济效益和社会效益。 1)针对我国煤矿井下工程特点,形成适合煤矿复杂条件的反井钻孔工艺。 2)针对老矿改扩建井筒建设需要,提出反井钻机在地面钻进井筒溜渣孔新理念。针对我国抽水蓄能电站建设大倾角斜井的需要,首次提出反井钻机钻凿大倾角斜井理念。 3)针对我国煤矿采区风井工程特点,提出反井一次钻进煤矿井筒技术,形成大直径井筒反井钻井工艺。 2.针对我国煤矿及地下工程的工程条件,研制出具有我国特色的反井钻机装备系列。针对我国地下工程建设的大发展,提出在适合条件下利用反井钻井技术加快地下工程建设的思路。 3.针对钻井法凿井速度低的问题,提出“一钻成井”和“一扩成井”钻井法凿井新工艺,推动竖井钻井技术新进展。 4.针对普通凿井为不可控的爆破破岩,井下工作人员多,安全无法保证等问题,提出并组织研制出我国首台套有导孔条件下的竖井掘进机试验样机。 5.针对矿山井筒向深部发展缺乏相应的实验研究平台,组织建成我国“煤矿深井建设国家工程实验室”,完善我国深井建设技术研究的试验条件,研制了关键试验设备。针对我国机械钻井技术的发展,组织进行了相关标准规范体系的规划建设,为机械破岩钻井工艺、技术、装备发展打下良好基础。主持负责编制了《矿用反井钻机钻杆失效技术规范》(MT/T 1056—2008)、《煤矿用反井钻机通用技术条件》(MT/T 213—2011)、《煤矿用反井钻机钻杆》(MT/T 664—1997)、《多刃镶齿盘形滚刀》(MT/T 462—1996)以及《钻井井筒永久支护通用技术条件》(MT/T 518—2009)等行业标准,负责完成国家标准《煤矿科技术语》(GB/T 15663.2—2008)的修订,正在进行《定向钻孔》、《反井钻井施工通用技术条件》的编制工作。 矿山建设网公众号 矿山界公众号