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      巖心管在煤礦如何正確使用

         

          巖心管在煤礦鉆探中主要用于煤層、巖層的地質取樣(如測定煤層厚度、結構、瓦斯含量等),其正確使用直接關系到巖心采取率、鉆探效率及作業安全。結合煤礦井下復雜環境(空間受限、可能存在瓦斯、水害等風險),正確使用需遵循以下規范:

          一、使用前的準備與檢查

          選型匹配

          根據鉆探目的(如煤層取樣、斷層探測)和地層條件(軟煤、硬巖、破碎帶)選擇巖心管類型:

          軟煤層或松散地層:選用“雙層巖心管”(內管儲樣、外管護壁),避免巖心被鉆頭切削的巖粉污染;

          硬巖或完整地層:選用“單層巖心管”,減輕設備負載;

          破碎帶或易坍塌地層:選用“帶擴孔器的巖心管”,外管加裝擴孔器,防止孔壁坍塌堵塞。

          管體規格需與鉆頭、鉆桿匹配:巖心管直徑應比鉆頭直徑小2-5mm(如φ91mm鉆頭配φ89mm巖心管),避免間隙過大導致巖心脫落;長度根據鉆桿行程確定(通常單根1-2m,便于井下搬運)。

          外觀與性能檢查

          管體檢查:無明顯變形、裂紋、凹陷(用直尺貼靠管體,縫隙≤1mm),壁厚均勻(磨損量≤原壁厚的10%,否則強度不足);

          螺紋檢查:接頭螺紋無滑絲、斷牙,涂抹專用絲扣油(如石墨潤滑脂),確保連接緊密(用扳手預緊后,螺紋外露≤2牙);

          密封性檢查:對帶水眼的巖心管(用于沖洗液循環),進行水壓試驗(壓力≥1MPa,保壓5分鐘無滲漏),避免沖洗液泄漏導致孔內淤塞。

          二、下管與鉆進操作規范

          井下運輸與安裝

          巖心管在井下運輸時需輕抬輕放,避免碰撞變形(尤其接頭部位),在狹窄巷道內采用專用吊裝工具(如手拉葫蘆),禁止人工拖拽;

          安裝時按“由下至上”順序連接:先將鉆頭與巖心管底部連接,再依次連接鉆桿、巖心管,確保每節管體中心線對齊(偏差≤3°),避免偏心鉆進導致管體彎曲。

          鉆進參數控制

          轉速:根據地層調整轉速,軟煤層控制在200-300r/min(防止轉速過高切碎煤心),硬巖地層可提升至400-600r/min,但需避免巖心管因離心力過大振動;

          給進壓力:壓力需均勻(通過鉆機壓力表監控),軟煤層壓力≤5kN(防止壓碎煤心),硬巖壓力≤10kN(避免巖心管過載斷裂);

          沖洗液:采用“清水或低濃度泥漿”作為沖洗液(禁止使用高黏度泥漿,防止堵塞巖心管),流量控制在10-20L/min,確保巖心管內巖心不被沖散,同時冷卻鉆頭。


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          巖心提取與處理

          提鉆取心時,緩慢提升鉆具(速度≤0.5m/s),避免巖心因慣性從管內脫落;

          取出巖心后,按順序擺放(從孔底到孔口編號),測量長度并記錄(巖心采取率需≥80%,否則需重新補鉆);

          清理巖心管內殘留巖粉、煤屑(用高壓風或清水沖洗),檢查管體是否因鉆進受損(如內壁劃痕、接頭松動),受損部件需立即更換。

          三、特殊工況的使用要點

          瓦斯突出風險區域

          選用“抗靜電巖心管”(材質添加導電成分,表面電阻≤10?Ω),避免摩擦產生靜電引發瓦斯爆炸;

          鉆進時保持通風良好,實時監測孔口瓦斯濃度(≥1%時立即停止作業,撤離人員),巖心管提鉆后需在通風處靜置5分鐘,釋放管內可能積聚的瓦斯。

          水害風險區域

          采用“止水型巖心管”(接頭處加裝橡膠密封圈),防止孔內水沿管體縫隙上涌;

          若遇突水,立即停止鉆進,關閉巖心管與鉆桿連接的止水閥,避免高壓水沖擊設備。

          狹窄空間(如順槽、掘進面)

          選用“可拆式巖心管”(分段連接,單段長度≤1.5m),便于在狹小空間內組裝;

          鉆進時控制鉆機振幅,避免巖心管與巷道支護碰撞(必要時設置防護擋板)。

          四、使用后的維護與存放

          清潔與保養

          每次使用后,徹底清理管體及接頭的煤泥、巖粉,螺紋處涂抹防銹油(如凡士林),防止銹蝕;

          對彎曲的巖心管,用校直機矯正(直線度偏差≤1mm/m),無法矯正的立即報廢。

          存放規范

          井下臨時存放:置于干燥、無積水的支護區域,用墊木架空(離地≥30cm),避免直接接觸潮濕地面;

          地面長期存放:分類堆放(按規格、類型標識),露天存放需覆蓋防雨布,定期檢查銹蝕情況(每季度至少1次)。

          通過嚴格遵循上述規范,可有效提升巖心管的使用壽命(通常≥50次鉆探循環)、保證巖心質量(為煤礦地質分析提供準確數據),同時降低斷管、卡鉆等故障風險,保障井下作業安全。


      發布時間:2025-07-22 17:17:41

      來源:本站

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