煤田地质与勘探

作者：董昌乐,

关键词：钻杆设计, 断裂自锁, 打捞, 主动防掉, 煤矿井下,

钻杆长期服役会不可避免地发生断裂并导致掉钻，严重影响了钻孔施工效率和成孔率，还会给煤矿带来重大经济损失。针对施钻过程中钻杆随机断裂导致的掉钻问题，指出了丝锥打捞技术存在的不足，通过分析钻杆断裂特点，得出解决掉钻难题的关键是研究公接头断裂后的轴向连接技术。提出具有断裂自锁功能的主动防掉技术，阐述了其技术原理，介绍了防掉钻杆设计原则，设计并研制了ø73 mm防掉钻杆。室内实验结果表明，钻杆抗扭能力20 120 N·m，抗拉能力1 444 kN，公接头断裂后的二次抗拉能力384 kN。并在山西焦煤西山煤电(集团)有限公司进行工业性试验，200根钻杆累计进尺43 757 m，发生的5次断裂事故均位于公接头螺纹根部区域，其中4次直接将断点以深的钻杆全部提出，另1次因孔内严重埋钻未能提出孔内钻杆。现场试验结果表明，该钻杆结构合理，具有良好使用寿命和可靠的主动防掉能力。研究可为钻杆设计提供新方向，为煤矿井下钻孔安全高效低成本成孔提供钻具支撑。

来源：2023年第6期

《煤田地质与勘探》期刊编辑部

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