新型PDC扩孔钻头在煤矿井下定向长钻孔的应用

"煤矿井下定向长钻孔用新型PDC扩孔钻头的研制针对煤矿井下长钻孔扩孔过程中的效率低下、钻头寿命短和可靠性不足等问题，通过改进PDC扩孔钻头和导向器结构，研发了一种新型的组合式PDC扩孔钻头。此钻头在实际应用中表现出钻进效率高、寿命长和直线保持性能好的特性，单只钻头完成进尺达到2364米，满足了近水平定向长钻孔扩孔的施工需求。" 在煤矿井下的定向长钻孔作业中，传统的PDC扩孔钻头存在诸多问题，如钻进效率低，导致施工周期长，同时钻头磨损快，降低了整体作业的经济效益。针对这些问题，科研人员对钻头和导向器进行了创新性设计。他们结合煤矿井下近水平定向长钻孔的特定工艺要求，优化了钻头结构，使得钻头在保持钻孔方向精度的同时，提高了钻进速度和耐用性。 新型组合式PDC扩孔钻头的设计兼顾了工艺和加工工艺的可行性，旨在解决实际施工中的痛点。钻头结构的改进包括导向器部分，确保钻孔的直线度，以及扩孔器部分，增强钻进效率和钻头的耐磨性。经过试制和现场试验，这种新型钻头表现出显著的优势，单个钻头的使用寿命显著提高，且能保持钻孔的直线性，大大提升了施工效率。 现场试验结果显示，新型组合式PDC扩孔钻头在煤矿井下定向长钻孔的应用中取得了良好的效果。试验钻头单只累计进尺达到了2364米，这在同类钻头中是较为突出的成就，证明了其在提高钻孔效率和降低更换频率方面的优势。这种新型钻头的成功研制和应用，为煤矿井下近水平定向长钻孔扩孔施工提供了有效的工具和技术支持，有助于提高整个钻探工程的效率和可靠性。 此外，文中提及的钻机设备也是施工效率提升的关键因素。钻机具有较长的给进行程，支持中间加杆，提升加杆效率，同时提钻时可以从后端提钻杆，提高了提钻效率。钻机的高扭矩和强起拔能力能有效处理钻孔施工中可能出现的卡钻、埋钻等事故，成功处理率高。配合合适的钻进工艺，这种钻机可以满足深达200米以上的钻孔施工需求，具有很高的成孔率，对于类似条件的矿井钻孔施工具有重要的借鉴意义。 参考文献涉及了煤矿井下瓦斯抽采钻孔施工的新技术和装备，以及全液压坑道钻机的设计与分析，这些都为新型组合式PDC扩孔钻头的研发提供了理论和技术背景。作者姚亚峰专注于煤矿坑道钻探技术的研究与推广，其工作成果对于提升煤矿井下钻探作业的效率和安全性有着积极的推动作用。