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1、 各位专家 上午好！ 史基盛， 1957年出生，中煤特殊凿井（集团） 有限责任公司总工程师，获得过多项国家和省部 级科技成果奖，出版论文 10多篇，参与制定过国 家和行业标准。 联系电话： 13905616310 E-mail: 项目主持人简介 复杂地质条件下大直径深井钻井法 施工技术研究 项目答辩汇报材料 中煤特殊凿井（集团）有限责任公司 二八年五月 第一部分 项目基本情况 复杂地质条件下大直径深井钻井法施工技术研究 一、项目名称 复杂地质条件下大直径深井钻井法施工技术研究 二、完成单位 中煤特殊凿井 (集团 )有限责任公司 三、任务来源 本项目属淮北市科技计划项目 ,项目编号 :03010
2、5,由 淮北市科技局淮科字 200325号文件批准立项。 复杂地质条件下大直径深井钻井法施工技术研究 四、完成起止时间： 2003年 6月 2004年 12月 五、立项背景 煤炭是我国的主体能源，在国民经济和社会发展中 具有很重要的战略地位，我国东部经济发达地区，煤炭需 求量大，但浅部煤炭资源日益枯竭，研究解决 500700m 深厚冲积层的井筒施工技术，成为我国深井开发的突出课 题，该项目被列为国家“十五”科技攻关内容。 复杂地质条件下大直径深井钻井法施工技术研究 山东省巨野矿区是我国新开发建设的大型矿区， 是国家重点工程项目。该煤田储量丰富，总地质储 量 55.7亿吨，是目前山东省面积最大、
3、储量最多、 煤质最优良的煤田，该矿区的开发建设对提高华东 地区煤炭自给率及满足国民经济快速发展对能源的 需求有着十分重要的意义。 复杂地质条件下大直径深井钻井法施工技术研究 第二部分 项目简介 复杂地质条件下大直径深井钻井法施工技术研究 一、项目所属科学技术领域 : 矿产资源开发煤矿建井技术 复杂地质条件下大直径深井钻井法施工技术研究 二、主要科技内容 : 山东龙固矿两主井钻井深度 582.75m，穿过冲积层 厚度 546.48m，钻孔直径 8.7m，成井直径 5.7m ，是 我国钻井法凿井的一次巨大跨越。 我们开展了如下科技攻关和技术研究 : 1、设备选型 采用我国自动化程度最高的 AS 9
4、/500型竖井钻 井机进行施工，同时对相应的配套设备增加一台 17m 跨距，提吊能力 200吨的大型龙门吊，以满足新型钢 板复合井壁的制作，排放和吊运的要求 。 复杂地质条件下大直径深井钻井法施工技术研究 AS 9/500型 竖井钻机 200T 的 大 型 龙 门 吊 复杂地质条件下大直径深井钻井法施工技术研究 2、设备技术改造研究 采用进的制造技术和工艺对设备进行改造，提高设备 性能和工作效率。 设备改造 转盘系统改造 电控系统改造 钻具结构的改造 复杂地质条件下大直径深井钻井法施工技术研究 复杂地质条件下大直径深井钻井法施工技术研究 转盘系统改造 转盘表面 转盘电动机 电控系统改造 复杂地
5、质条件下大直径深井钻井法施工技术研究 钻机电控 系统操作台 复杂地质条件下大直径深井钻井法施工技术研究 钻具结构的改造 3、优化钻井施工工艺和钻进参数的技术研究 龙固矿井井筒穿过粘土层深厚，且绝大部分为第三 系固结、半固结性土层，硬度大，遇水膨胀性大，地质 条件极为复杂 。 根据地层的变化和特点，确定合理的钻压、转速、 扭矩、给进速度，泥浆冲洗量等一系列钻进参数。在施 工过程中，发现新情况、新问题及时调整和完善相应的 钻进参数，提高施工技术水平，保证了较快的钻进速度 和安全顺利施工。 复杂地质条件下大直径深井钻井法施工技术研究 4、新型单钢板高标号 钢筋混凝土 复合井壁施工 技术研究 为减薄井
6、壁厚度，满足井壁漂浮下沉的需要，采 用了新型单内钢板钢筋混凝土复合井壁结构型式，井 壁最大厚度为 0.85m，内层钢板的最大厚度 40mm， 钢筋混凝土为四层钢筋、最高混凝土标号为 C70。 复杂地质条件下大直径深井钻井法施工技术研究 该种半约束型井壁结构型式 和 C70高标号混凝土均为首次 在钻井法凿井井壁中应用。 复杂地质条件下大直径深井钻井法施工技术研究 5、泥浆护壁与控制技术的研究 钻进过程中，使用泥浆临时支护井帮，反循环洗井 排碴，地面泥浆重力沉淀，旋流器除砂的排矸净化系 统。泥浆性能参数的确定不仅与地质因素有关，也与 测井、井壁下沉、充填等施工工艺密切相关，而且各 项性能参数之间是
7、互相关联、互相制约、互相依赖 的。 复杂地质条件下大直径深井钻井法施工技术研究 6、新型超声波测井仪的研制 测量范围 井筒直径 3.012.0m；井筒深度，钻井泥浆中 1000m。 测量精度 井径测量误差 2cm 方位测量精度误差 1 复杂地质条件下大直径深井钻井法施工技术研究 该测井仪的研制成功，解决了大口径深井井径井 斜测量问题。现场试验和应用证明，该仪器技术先进， 性能可靠，操作方便，测量速度快。 新型超声波测井仪的研制，使我国在大口径深井方 面的测井技术达到国际领先水平。 复杂地质条件下大直径深井钻井法施工技术研究 三、科学价值 1、龙固两主井钻井法施工的顺利成功，使我国钻井深 度从
8、508.2m提高到 582.75m，穿过冲积层的厚度由 440.82m提高到 546.48m，标志着我国钻井法凿井施工 技术又向前跨进了一大步，总体技术达到国内领先、 国际先进水平。 复杂地质条件下大直径深井钻井法施工技术研究 2、对现有 AS 9/500型钻机的转盘，电控设备， 钻具结构及相关配套设备的技术改造，提高了设备 的能力和工作性能，保证了施工的安全顺利进行， 提高了工作效率。 复杂地质条件下大直径深井钻井法施工技术研究 3、优化钻井施工工艺和钻进参数的技术研究，制 定了符合现场实际和特点的施工组织设计和安全技术 措施，确定了合理的钻压、转速、扭矩、泥浆冲洗量 等一系列钻进参数，保证
9、了施工的安全、顺利和高效。 复杂地质条件下大直径深井钻井法施工技术研究 4、新型单内钢板高强混凝土复合井壁施工技术 的研究，确保了井壁质量，有效地降低了混凝土的 水化热，解决了大体积混凝土在硬化过程中产生温 度裂纹的技术难题，为今后在钻井井壁施工中采用 高强混凝土复合井壁积累了经验。 复杂地质条件下大直径深井钻井法施工技术研究 5、泥浆维护与控制技术的研究，成功地 保证了在钻井期间井帮的稳定和井壁下沉的顺 利及壁后充填的质量。 为今后在深厚冲积层下钻井提供了经验。 复杂地质条件下大直径深井钻井法施工技术研究 6、新型“ SKD 1型大口径深井超声波测井仪” 的研制成功，解决了大口径深井井径井斜
10、的测量问 题，使我国在大口径深井方面的测井技术达到国际 领先水平。 复杂地质条件下大直径深井钻井法施工技术研究 四、主要技术经济指标 项目总投资额 19725.31 回收期（年） 3 年 份 新增利润 新增税收 节支总额 2003年 37.13 11.94 49.07 2004年 1283.77 346.30 1630.07 2005年 1408.30 250.86 1659.16 合计 2729.20 609.10 3338.30 计算依据： 工程预算 19725.31万元，实际成本 16996.11万元，营业 利润 2729.2万元，新增税收 609.10万元。 复杂地质条件下大直径深井钻
11、井法施工技术研究 五、社会效益 1、龙固两主井 582.75m采用钻井法施工成功，创造 了安全、快捷、优质的全新纪录，将我国钻井法凿井 技术提高到了一个新水平。 2、 546.48m深厚不稳定冲积层钻井法的成功，证 明钻井法是深厚冲积层下凿井的最可靠的工法之一。 为我国开发深厚冲积层煤田提供了可靠的施工方法。 复杂地质条件下大直径深井钻井法施工技术研究 3、提高了我国在国际上的深厚冲积层下建井技 术水平，为我国打入国际开矿市场创造了有利条件。 4、该技术的成功，加大了将钻井法推广到其他行 业的力度，如冶金行业、交通工程、市政工程、国防 工程等 。 复杂地质条件下大直径深井钻井法施工技术研究 六
12、、推动科技进步的作用 龙固两主井冲积层厚度 546.48m，钻井深度 582.75m，是我国采用钻井法凿井实现的一次巨 大跨越，是我国钻井法凿井技术发展的又一里程 碑。 龙固主井的施工成功，创造了国内、外深厚冲 积层钻井法建井的最高纪录，将我国的钻井施工 技术提高到了一个新水平，其综合技术达到国际 领先水平。 复杂地质条件下大直径深井钻井法施工技术研究 七、推广应用情况 1、龙固风井：钻井深度 580m，冲积层厚度 533.1m，钻孔直径 9.0m，成井直径 6.0m，于 2003年 7月 1日开钻， 2005年 7月 8日竣工。 2、板集主井、风井：设计净直径分别为 6.2m、 6.5m，冲
13、积层厚分别为 584.1m、 583.8m，钻进 深度分别为 660m、 656m，钻孔直径分别为 9.5m、 9.9m 复杂地质条件下大直径深井钻井法施工技术研究 八、本项目曾获科技奖励情况 获奖项目名称 获奖时间 奖项名称 奖励等级 授奖部门（单位） 龙固井筒（双井筒 ) 近 600m钻井法凿井 技术研究及应用 2007 国家科学 技术进步奖 二等奖 科技部 复杂地质条件下大 直径深井钻井法施 工技术研究 2007 中国煤炭工业 科技进步奖 二等奖 中国煤炭 工业协会 复杂地质条件下大 直径深井钻井法施 工技术研究 2007 安徽省 科技进步奖 二等奖 安徽省科技厅 复杂地质条件下大直径深井钻井法施工技术研究 谢 谢！ 复杂地质条件下大直径深井钻井法施工技术研究 欢迎登陆中煤特殊凿井网站：
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