NB
中华人民共和国能源行业标准
NB/TXXXXX-2025
松软煤层井下定向顺层瓦斯抽采钻孔气动 钻进施工技术要求
Technical requirements for gas-driven drilling of directional in-coalseam gasdrainage boreholes in soft coalseams
(报批稿)
国家能源局 发布
前言
本文件按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草.
请注意本文件的某些内容可能涉及专利.本文件的发布机构不承担识别专利的责任.
本文件由煤矿瓦斯治理国家工程研究中心提出.
本文件由能源行业煤矿瓦斯治理与利用标准化技术委员会(NEA/TC27)归口.
本文件起草单位:淮南矿业(集团)有限责任公司、安徽理工大学、中煤科工西安研究院(集团)工集团沈阳研究院有限公司、华电煤业集团有限公司、中煤科工集团重庆研究院有限公司、平安煤矿瓦 有限公司、平安煤炭开采工程技术研究院有限责任公司、淮河能源西部煤电集团有限责任公司、中煤科斯治理国家工程研究中心有限责任公司.
本文件主要起草人:李点尚、杜雷、丁华忠、蔡峰、张磊、周伟东、方有向、张凯、周伟、任波、景慎怀、万玉柱、王力、余岩、李铁、黄礼勇、范加锋、刘琪、游继军、吴志坚、李玉兴、韦瑜.
松软煤层井下定向顺层瓦斯抽采钻孔气动钻进施工技术要求
1范围
本文件给出了松软煤层井下定向顺层瓦斯抽采钻孔气动钻进施工技术的术语和定义,钻孔设计,辅助技术要求,设备、仪器和钻具的选择,施工工艺流程,设备使用与维护,安全防护,施工技术质量管理.
本文件适用于坚固性系数0.3≤f≤1.0的煤层井下定向顺层瓦斯抽采钻孔的气动施工.
注:在不引起混淆的情况下,本文件中“松软煤层井下定向顺层瓦斯抽采钻孔”简称为“钻孔”
2规范性引用文件
仅该日期对应的版本适用于本文件.不注日期的引用文件,其最新版本(包括的修改单)适用于本 下列文件中的内容通过文中的规范性引用面构成本文件必不可少的条款.其中,注日期的引用文件,文件.
GB/T3836.1爆炸性环境第1部分:设备通用要求GB/T3836.4爆炸性环境第4部分:由本质安全型“i”保护的设备MT/T687煤矿井下用空气压缩机MT/T774煤矿用移动式膜分离制氮装置通用技术条件MT/T790煤矿坑道勘探用钻机MT/T1135煤矿用碳分子筛制氮装置通用技术条件 NB/T10173煤矿井下定向钻进技术规程NB/T10174矿用定向钻进随钻测量装置技术条件NB/T10175煤矿井下有线随钻测量钻杆SY/T5383螺杆钻具 SY/T5547螺杆钻具使用、维修和管理
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件.
3. 1
气动定向钻进gas directional drilling
以气基流体(压缩气体为主体)作为排渣动力介质的随钻测量定向钻进方法.
3. 2
钻孔倾角hole inclination angle
钻孔轴线上某点沿轴线延伸方向的切线与水平面之间的夹角,以“8”表示.注:以水平面为基准,上仰为正(),下斜为负(-).其倾角范围为=90”~.90.
钻孔方位角holeazimuth
以钻孔轴线上某点正北方向线为始边,顺时针旋转至该点钻孔方位线所转过的角度,以"α"表示.
4钻孔设计
4.1松软煤层顺层瓦斯抽采钻孔设计孔深不宜超过350m.4.2应根据煤层剖面、煤层底板等高线并结合巷道揭露煤层情况进行钻孔轨迹设计,绘制钻孔剖面图,并依据实际钻进情况调整和修正钻孔倾角.4.3应根据钻孔施工目的,进行钻孔平面布孔设计,并依据实际钻进情况调整和修正钻孔方位角.4.4相邻钻孔水平间距应根据钻孔实际考察确定的煤层有效抽采半径设计.4.5相邻钻孔开孔间距不宜小于0.5m.4.6钻孔设计轨迹应平缓,造斜率不宜大于1.5°6m.4.7根据煤层地质条件确定钻孔孔径,一般为Φ103mm~Φ120mm.4.8钻孔完孔后应采用PVC材质筛管全程护孔,筛管直径不宜小于Φ25mm.
5钻孔施工场地要求
5.1空间要求
5.1.1在巷道内施工时,有效宽度不宜小于3m.5.1.2在钻场内施工时,场地长度不宜小于10m、宽度不宜小于3m、高度不宜小于3.0m,底板平整硬化、帮顶挂网喷浆和锚杆(索)支护.
5.2气源要求
5.2.4钻机附近管路应安装实时监测装置,应具有即时显示空气压力、温度、流量等参数的功能.
5.3.1应配置供水管路,用于除尘和设备冷却,供水流量不应小于40L/min.
5.4供电
5.4.1钻机供电功率不应小于75kW,其额定电压满足井下660V/1140V要求.5.4.2注油泵供电功率不应小于15kW,其额定电压满足井下660V/1140V要求.5.4.3防爆计算机供电电压宜为127V交流电,电压不应低于100V,且不应高于220V.
6设备、仪器和钻具的选择
6.1一般要求
应根据煤地层条件和所设计的钻孔孔径、孔深等参数进行选择,且应满足煤矿井下施工的有关规定.
6.2定向钻机
关规定. 应选用具有主轴制动功能的煤矿井下用坑道钻机,且应满足MT/T790、GB3836.1及GB3836.2的相
6.3随钻测量系统
6.3.1随钻测量系统宜采用无线电磁波随钻测量系统或有线通缆随钻测量系统.
6.3.2无线电磁波随钻测量系统应满足NB/T10174的要求,有线通缆随钻测量系统应满足NB/T10175的要求,且均应符合GB3836.1、GB3836.2、GB3836.4的要求.
6.3.3根据钻具类型、排渣介质、定向精度要求选择矿用随钻测量装置.
6.4气动螺杆钻具
6.4.1气动螺杆钻具主要由马达总成、传动轴总成、万向轴总成等三部分组成,并配套自润滑装置、单向防喷装置,应满足SY/T5383、SY/T5547的相关要求.
6.4.2气动螺杆钻具外形尺寸应满足井下狭窄巷道施工作业需要,长度不宜大于4m.
6.4.3气动螺杆钻具扭矩应满足软弱岩层钻进需要,宜选用定子橡胶等壁厚、转子中空结构,且级数不宜小于2级.
6.5钻杆和钻头
6.5.1定向钻杆应根据携粉排粉效果、钻具强度以及测量系统等因素综合选择,有线通缆随钻测量系 统应配套大通孔低风阻的螺旋通缆钻杆,无线电磁波随钻测量系统应配套大通孔螺旋钻杆.
6.5.2钻孔孔径小于等于108mm时,宜选用外径Φ73mm定向钻杆:钻孔孔径大于108mm时,宜选用外径Φ89mm钻杆.
6.5.3无磁钻杆应满足NB/T10174的相关要求,应选用螺旋无磁钢钻杆.
6.5.4定向钻头应选择窄保径侧刃锋利的PDC定向钻头,并配备Φ153mm、Φ168mm等规格扩孔 钻头.