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挖煤器在岩煤芯的补取中的应用

发布时间:2015-11-25 07:52:13;浏览次数:


岩煤芯采取的过程中,往往会由于各种原因,取出的岩煤芯采取率不够或打丢煤层,影响对煤炭资源的评价,严重的可能造成钻孔报废。因此,必须进行岩煤芯的补取。
在脆、硬、碎的岩层中,如岩芯未被采取上来,可用单管、双管或喷反
金刚石钻头进行捞取孔底残留岩芯工作。常用的捞取钻头有:硬质合金钻头、金刚石钻头、金刚石复合片钻头以及绳索取芯捞取器。
当煤层的层位和层厚清楚,煤层被打丢、打薄或煤芯烧变质时,可采用挖煤器对孔壁补取煤样以满足化验的要求。常用的挖煤器有以下几种。
1,刮刀挖煤器
补取煤芯时,将钻具下到预定的刮煤孔段后开泵送水,胶皮活塞在泵压作用下,克服弹簧的弹力,推动齿杆向下运动,齿杆上的齿条驱使刀架上带齿的刮刀向两侧张开,接触孔壁,借助钻具的回转刮落孔壁上的煤,刮下的煤块掉落入取样筒中,停泵后,在弹簧的弹力的作用下,活塞带动齿杆向上移动,刮刀收拢,即可提钻取出煤样。
停止使用挖煤器后,下井前要作压力测试,使刮刀伸张自由,无憋现象。刮煤时转速要控制在60-80r/min,以免使刮刀折断;提钻前,需要在孔内静止10-20min,以免煤屑充分沉淀。
2,水力挖煤器
它结构简单,操作方便,是补取煤芯最经济的工具之一。采取煤样时,借助由喷嘴喷出的高速水流冲击煤层,被冲下的煤块落入煤筒中。若煤质较硬冲不下来时,可采用孔内放炮法来振松煤层,再用水冲,也可得到良好的效果。
3,压力挖煤器
此挖煤器主要应用于
煤层气的煤芯补取工作,导杆上开有键槽,可沿滑键上下滑动,并带动压力挖煤器上下移动和转动,导杆下部有抬肩,压力挖煤器悬挂在抬肩上。使用时,首先下到取煤层位,再通过钻杆使导杆沿滑键下移,迫使取煤筒沿偏斜管的斜面下滑,强行压入孔壁中,使煤层气挤入取煤筒内后提出孔外,若取样数量不足,可更换取煤筒,改变取样部位,再进行补取。
应注意的是:下入孔内的钻杆长度应保证偏斜管的开口部位对准要补取的煤层气;压杆的长度应根据钻孔直径来确定;孔径过大或煤质太硬,不宜使用。
在孔壁坍塌较大的地层中以及石油钻井中,还可以采用射孔取样器-即利用炸药的压力将取样筒射入孔壁实现取样。
当需要补取矿芯并且采用挖煤器达不到补样要求时,可采用人工偏斜补取矿芯,即在已钻过的矿层上部打一个偏斜度约2度左右的斜孔,再重新使用金刚石钻头钻穿矿层取样。其方法有水泥胶结法和偏心法。前者用于软岩,推荐使用金钻25-28度电镀金刚石钻头,首先向孔内注入高度为10-20m的水泥柱,待水泥胶结后重新偏斜钻进取样。此法成本较高,时间较长,使用不广泛。后者即人工造斜法,主要利用各种偏心在已钻过的矿层上部打一个斜孔,再重新钻穿矿层取样,这种方法使用较多。

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