定向钻进现场操作说明

定向钻进现场操作说明一、钻孔设计及设计文件输出根据定向钻孔施工区域巷道布置及煤层地质情况，结合瓦斯抽放时间，首先给出定向钻孔合理孔间距，按照合理孔间距要求进行定向钻孔设计。设计步骤简述如下：在井田平面CAD图上画出钻孔平面投影图，给出钻孔方位；根据煤层倾角变化，结合钻孔方位，给出钻孔倾角变化。煤层倾角不确定的设计时可不给出倾角，实际钻进时按照探顶——分支——再探顶——再分支…进行施工。将钻孔设计数据（孔深、倾角、方位角）通过“钻孔设计软件”输入，生成相应的设计文件“.xml”格式，该文件是可被“钻孔测量软件”识别的钻孔设计文件，拷入孔口监视器。尽量设计方位变化小的长钻孔，避免短距离急拐弯钻孔。单个主孔分支孔不宜超过三个。二、 钻机调试钻机在地面应进行调试，调试正常后可下井。新钻机调试一般由厂家人员进行，使用方配合。三、 测量探管及监视器调试随钻测量系统应在地面调试正常后下井使用。新随钻测量系统调试一般由厂家人员进行，使用方配合。测量系统调试的内容包括：孔口监视器“钻孔测量软件”运行正常；孔口监视器电池显示状态正常（充满后电压不低于9v,低于7v应充电后使用）；孔口监视器电池充电器使用正常。探管电池筒电压正常（充满后电压不低于13v,低于11.5v应充电后使用）;探管数据测量正常；探管电池筒充电器使用正常。配套专用工具及各传输线齐备。矿方自备数字万用表测量电压。四、 探管装配探管调试正常后将探管及电池筒装配到探管外管内，运输到钻场直接使用。探管外管是一根长约2m的无磁钻杆。装配步骤如下：连接测量短节及电池筒，安装减震块；将探管送入探管外管（注意方向），利用专用T型工具将“固定套”装配到钻杆相应凹槽处；使用专用复合套筒旋转工具将“锁紧母”装配到电池筒尾部。装配标准是：“锁紧母”进入钻杆内部装配腔微型凸台5-8mm。、'八■r*注意事项：由于探管全部采用无磁铍铜材料，材质较软，加之螺纹较细，在装配旋转时确保螺纹对扣成功后方可适当加力拧紧，防止螺纹损坏。安装减震块时螺钉不要拧的太紧，防止底部橡胶破裂，减震块脱落。装配“锁紧母”前在螺纹处涂抹螺纹紧固胶。测量短节与电池筒通过航空插头连接，航空插头固定在电池筒内，其连接线长度有限，不可强行拉拔过长，防止内部断路！五、钻场准备根据长钻孔定向钻进施工要求，对于钻场地板准备工作提出以下建议：钻场地板平整、坚硬，钻场地板倾角控制在（-3°〜+3°）之间。（有条件的使用混凝土铺筑为宜）钻场地板沿钻孔开孔方向长不低于5米，宽4米。钻机稳固首先采用稳固支撑液压缸；如果钻场顶板过高，可使用地锚。不论何种方式稳固钻机，钻场地板四周预留地锚点，每根地锚拉力不小于8t，以备不时之用。六、开孔步骤根据钻孔设计，将钻机调至相应的开孔方位。开孔方位最好采用现场挂线确定，也可用罗盘或探管测量。每个钻孔开孔方位的确定应不影响其他钻孔开孔，即：钻孔开孔方位符合钻场各个钻孔的左右排列顺序。开孔步骤一般为：096mmPDC钻头+接手（两端内螺纹）+常规钻杆——回转钻进12—15m；0153mmPDC扩孔钻头+接手（一端内螺纹，一端外螺纹）+常规钻杆一—回转钻进扩孔6m；下孔口管封孔。孔口管一般3m,内径不小于108mm,外径不大于133mm。安装孔口装置，钻孔施工时进行“边打边抽”。补充说明：钻场有条件的，开孔时钻机夹持器距离孔口保持2m,可使在下螺杆钻具时钻机无需移位，避免对孔麻烦。孔口装置可在螺杆钻具下入孔内后在安装。七、定向钻进开孔完成后，将定向钻具连接到钻机上可进行定向钻进。定向钻具连接示意图如下所示：水便普通钻杆上无磁钻杆探管下无磁钻杆马达及钻头接手水便普通钻杆上无磁钻杆探管下无磁钻杆马达及钻头接手2 接手1具体表述为：096mmPDC钻头—螺杆马达—接手①—下无磁钻杆—接手②—探管外管—上无磁钻杆—常规钻杆—水便—高压胶管。接手1的材质为铍铜合金（铜色），两端均为外螺纹（螺纹不一样）；接手2的材质为铍铜合金（铜色），两端均为外螺纹（螺纹一样）；上无磁钻杆与探管连接处有一接手，是上无磁钻杆一部分，千万不可卸掉，即图中虚线处不可卸扣！开孔后如果空间足够，钻机不移位，钻具连接的实际操作过程为：将动力头退到钻机后方，打开夹持器，卸掉夹持器卡瓦；将螺杆马达前端从夹持器内向外穿出，装上夹持器卡瓦，同时在螺杆马达前端拧上096mmPDC钻头；将下无磁钻杆穿入动力头卡盘内，借助接手1将下无磁钻杆与螺杆马达连接，丝扣涂抹螺纹密封胶，丝扣拧紧；借助接手2将安装好探管的探管外管连在下无磁钻杆上，丝扣上涂抹适量螺纹密封胶并拧紧；将螺杆马达弯头指示槽调整到正上方，并在下钻过程中保持不变；

将上无磁钻杆连在探管外管上，丝扣上涂抹适量螺纹密封胶并拧紧；连接通信电缆，操作孔口监视器“开新孔”；在上无磁钻杆上连接常规钻杆后将钻具缓慢送入孔内，进行定向钻进。下无磁钻杆与上无磁钻杆的材质都是铍铜合金，区别两者的宏观标志有①两者的长度不一致，较长的为上无磁钻杆，较短的为下无磁钻杆；②两者的内部结构不相同，上无磁钻杆内安装有中心通讯电缆，下无磁钻杆内部为通孔；螺杆马达、下无磁钻杆、探管外管、上无磁钻杆连起来的长度接近10米，因此定向钻具下入孔内的长度应根据开孔深度确定，避免强行送入造成钻具折断。孔口监视器操作“开新孔”过程中，必须保证马达弯头朝上！调整马达弯头朝向上、下、左、右等方向（弯头指向通过测量“工具面向角"等同反映），控制钻孑L轨迹上、下、左、右变化。Fsir[MS- |huuiiFsir[MS- |huuii严'砒？:儿4^虬h工黑闻才杜.星呈度生jii7血川5,1694丽7.2(313102.QD]—?10.冲口久冲皐外1I1L7J7,竄2Ul'«8.f'f]—74.00iiin45盒QEb-315J14.UD]—?12,肿7,481t2n(41.5_h|SILM-LHLS:LL:C-调整工具面向角步骤：对比实钻轨迹与设计轨迹的上下偏差和左右偏差,确定下一步钻孔应该向哪个方向拐弯f确定弯头朝向f确定工具面向角值一旋转钻具并测量工具面向角直至得到所需值。钻孔轨迹测量时，先执行“探管检测”功能，确保探管工作状体和通信电缆连接正确后再点击“测量”按钮进行钻孑参数测量。测量失败或错误可点击“重新测量”。口 冊人丁Q 5,18 帆叶1D.39 301.DP 100.75 7.^：11.'1H -'I5 I'nHi SP!ZBiHSIrflESrrfHtI 县那貓立 口 冊人丁Q 5,18 帆叶1D.39 301.DP 100.75 7.^：11.'1H -'I5 I'nHi SP!ZBiHSIrflESrrfHtI 县那貓立 18叔吏ITiEM 『TtJ诧时tf：Lm弘胡MI..1-LCI5-M.-I-]吟|■VKIRjS序止:!jW |aH4MP*#l工具血：Dti£伉屢蚩+■上.上1a”眾'''必b-270 9停止检测返回开始检测探管温度：探管状态：磁场强度：电量显示：通讯状态：八、开分支按照设计或钻进过程中遇其他情况（塌孔、探顶等）需要进行开分支孔，则退钻进行开分支孔操作。开分支孔是注意：开分支点孔深需要通过记录钻杆数人工核实！分支点选择尽量在主孔上扬孔段，调整马达弯头朝下（工具面向角读数165°〜180°）,缓慢钻进（第一根钻杆可来回钻三次）直至开出分支孔。分支孔开出后（对应孔深的倾角与原钻孔有2°以上差值或上下偏差与原钻孔有20cm距离），注意及时把马达弯头朝上（工具面相角读数350°〜10°），避免分支孔一直下斜进入底板。开分支孔孔口监视器操作：7.右;斤号蚪孔!体方-t±历［工”面［济.4_坐1]296.00l二？4.097.右;斤号蚪孔!体方-t±历［工”面［济.4_坐1]296.00l二？4.0910.69309.7D5.1S阳.7911Wiai.nnl——7也.1910,39309.094.ign.7521410®.onITA.0012,0053,?0&刊106,70215114.001—74.6912-89的-807.45112_64■五EOdt卸量问矚p*电泄电量：圧冰第岀：|201D-1-1E13^40115|左有《»网洁叶|星示汨玄禄蛙右菇|上格r™nrJMS SKb"| iJll蠹锂画第一步：点击“开分支孔”功能键米禅:2•输入分3•输入分支乩第一戎测童吩■支孔起始肓位肃：分盍孔起贻侦箱:芳袁孔起始面向珀：打开罐盘第二步：进入分支孔界面，按图示步骤操作仪器默认第一次记录的钻孔为主孔；孔口监视器输入的分支孔起始深度要和实际相符！孔口监视器上操作开分支孔成功后，应调整工具面使马达弯头朝下。孔口监视器上操作开分支孔成功后，再点击“测量”功能键，孔深随分支点向后依次累计计算。分支孔施工结束后须点击“停止分支”功能键！否则仪器默认按照分支孔钻进记录。点击“停止分支”功能键后，仪器默认按照主孔（即第一次记录的钻孔）钻进记录。现场人员要根据实际情况，是否需要再进行“开分支”操作。九、退钻完孔完孔后退钻，当退钻至上无磁钻杆时注意：只有红圈标定的部位可以卸扣！为防止上无磁钻杆自身接头处（图中虚线处）卸扣而造成上无磁钻杆内部通缆损坏，可用卡盘夹住虚线位置，再进行卸扣。十、常识及注意事项1.钻孔倾角增大，轨迹有上扬趋势；钻孔倾角减小，轨迹有下斜趋势。2.钻孔方位角增大，轨迹有右偏趋势；钻孔方位角减小，轨迹有左偏趋势。钻进过程中钻机操作者不可随意离开操纵台，以防意外情况发生而不能及时处理。钻进过程中钻机操作者要时刻关注水泵泵压，当泵压突然升高时要立即停止给进并及时回拉钻具，直到泵压正常后再重新给进。水泵应安排专人看管，时刻注意水箱水量，杜绝水量不足吸入空气。钻杆连接至少需要两人，连接前先检查内芯接头有无松动、变形、断裂；保证内芯公接头密封圈完好，表面清洁无煤渣；内芯母接头弹簧紧固，清洁无煤渣；连接过程中保证钻杆内芯对正，防止内芯顶坏变形。定向钻进过程中切不可反转钻具，以防孔内钻具连接螺纹松动而造成掉钻事故；如不慎使孔内钻具正转，应停止给进，检测工具面变化情况并及时调整，以防钻孔轨迹严重失控。加接钻杆时将连接螺纹拧紧，以保证信号可靠传输；接上水便后先开动水泵，待孔口正常返水再继续给进。钻机支撑稳固后，正常钻进过程中不可扳动履带行走操纵手柄，以防钻机移位造成事故。钻机启动前，操作者应检查各操纵手柄、调节阀门是否在正确的位置上。钻进过程中，各操作手柄的扳动和调节阀门的旋拧尽可能缓慢柔和，并观察钻机和泥浆泵的反映，如发生异常（如钻机移动、泥