●序
前言
第1章 礦山大直徑鑽孔及成孔方法 1
1.1 礦山地面大直徑鑽孔及成孔方法 1
1.1.1 礦山事故應急救援鑽孔 1
1.1.2 礦山地面大直徑工程孔 3
1.1.3 礦山地面大直徑鑽孔主要成孔方法 4
1.1.4 礦山地面大直徑鑽孔施工特點 5
1.2 煤礦井下大直徑鑽孔及成孔方法 5
1.2.1 煤礦井下管道鋪設 5
1.2.2 煤礦井下瓦斯抽采 5
1.2.3 礦山事故透巷救援工程 6
1.2.4 煤礦井下大直徑鑽孔成孔方法 6
第2章 礦山地面大直徑鑽孔用鑽機 8
2.1 轉盤鑽機 8
2.1.1 水源工程鑽機 8
2.1.2 石油鑽機 12
2.2 車載鑽機 16
2.2.1 國外車載鑽機 16
2.2.2 國產車載鑽機 25
2.2.3 國內外鑽機對比分析 27
2.3 ZMK5530TZJ60（A）型車載鑽機的研制 27
2.3.1 總體技術方案 27
2.3.2 動力繫統設計 28
2.3.3 底盤設計 30
2.3.4 鑽機主機設計 32
2.3.5 卸扣器 40
2.3.6 鑽機車液壓繫統 47
第3章 礦山地面大直徑鑽孔鑽進配套裝備繫統 50
3.1 泥漿介質鑽進配套鑽具 50
3.1.1 鑽杆 50
3.1.2 加重鑽杆 51
3.1.3 鑽鋌 51
3.1.4 鑽頭 53
3.2 空氣介質鑽進配套鑽具 55
3.2.1 雙壁鑽杆 55
3.2.2 集束式正循環空氣潛孔錘 57
3.2.3 大直徑反循環空氣潛孔錘 59
3.2.4 大直徑濕式反循環空氣潛孔錘 62
3.3 鑽孔軌跡測量儀器 63
3.3.1 單點多點測斜儀 63
3.3.2 泥漿脈衝無線隨鑽測量繫統 65
3.3.3 電磁波無線隨鑽測量繫統 69
3.4 配套附屬裝備 73
3.4.1 泥漿泵 73
3.4.2 空壓機 75
3.4.3 固控繫統 75
3.4.4 發電機組 76
3.4.5 孔口密封裝置 77
3.4.6 液壓卸扣機 78
第4章 礦山地面大直徑鑽孔成孔技術 82
4.1 泥漿介質正循環鑽進工藝 82
4.1.1 常用鑽頭碎岩機理 82
4.1.2 泥漿正循環鑽進規程參數 84
4.2 垂直鑽孔偏斜原因與防斜技術 85
4.2.1 垂直鑽孔偏斜原因 85
4.2.2 垂直鑽孔防斜與糾斜技術 86
4.2.3 螺杆鑽具定向糾斜鑽進技術 89
4.3 下套管工藝 91
4.3.1 技術特點 91
4.3.2 直接提弔法 94
4.3.3 提弔浮力法 95
4.4 注水泥漿固井方法 98
4.4.1 浮箍浮鞋式內插法注水泥漿 98
4.4.2 孔口密封式內插法注水泥漿 100
4.4.3 套管外注水泥漿 101
第5章 礦山地面大直徑鑽孔快速鑽進技術 102
5.1 下導管鑽進工藝技術 102
5.1.1 問題的提出 102
5.1.2 二開下導管鑽進工藝 103
5.2 空氣潛孔錘鑽進工藝技術 104
5.2.1 衝擊回轉碎岩機理 104
5.2.2 空氣潛孔錘鑽進規程參數 104
5.2.3 空氣潛孔錘鑽進風量確定方法 105
5.2.4 空氣潛孔錘隨鑽測量技術 107
5.2.5 大直徑潛孔錘正循環鑽進工程實例 110
5.3 大直徑潛孔錘反循環鑽進工藝技術 110
5.3.1 建立反循環的基本條件 111
5.3.2 空氣反循環效果的實現方法 111
5.4 氣舉反循環鑽進工藝技術 114
5.4.1 氣舉反循環鑽進規程參數 114
5.4.2 氣舉反循環工藝控制參數 115
5.5 下排渣法擴孔工藝技術 116
5.5.1 技術特點 117
5.5.2 下排渣擴孔鑽進規程參數 117
5.5.3 工程實例 117
第6章 礦山地面大直徑鑽孔孔內事故預防與處理 119
6.1 孔內事故類型 119
6.1.1 卡鑽事故 119
6.1.2 孔內落物 124
6.1.3 鑽具斷落 125
6.1.4 下套管事故 126
6.1.5 固井事故 126
6.2 孔內事故預防措施 127
6.2.1 鑽進時事故預防 127
6.2.2 下套管作業預防 131
6.2.3 固井作業預防 134
6.3 典型孔內事故處理方法 135
6.3.1 孔內事故處理基本原則 135
6.3.2 卡鑽事故處理 136
6.3.3 牙輪落物打撈 140
6.3.4 鑽具套銑打撈 143
6.3.5 套管內橋塞式堵漏 144
第7章 礦山地面大直徑鑽孔救援提升裝備 148
7.1 救援提升裝備發展現狀 148
7.1.1 國外救援提升裝備 148
7.1.2 國內救援提升裝備 149
7.1.3 ZMK5200QJY40 型救援提升裝備 150
7.2 ZMK5200QJY40 型救援提升裝備試驗 154
7.2.1 功能及要求 154
7.2.2 檢測調試 154
7.2.3 二次逃生試驗 156
7.2.4 工業性試驗 157
第8章 礦山地面大直徑鑽孔典型工程實例 160
8.1 山西王家嶺煤礦特大透水事故救援鑽孔 160
8.1.1 透水事故的發生及救援決策 160
8.1.2 王家嶺煤礦井田概況 161
8.1.3 地面垂直救援鑽孔施工 161
8.1.4 2#鑽孔救援效果分析 164
8.2 山東平邑石膏礦坍塌事故救援鑽孔 165
8.2.1 事故發生及救援概況 165
8.2.2 大直徑救援鑽孔施工裝備 165
8.2.3 大直徑救援鑽孔孔身結構及施工方法 166
8.3 智利銅礦坍塌事故地面救援鑽孔 169
8.3.1 地面鑽孔救援概況 169
8.3.2 地面大直徑鑽孔施工 170
8.3.3 人員提升救援 172
8.4 陝西亭南煤業地面大直徑電纜孔 173
8.4.1 工程概況 173
8.4.2 地層概況 173
8.4.3 孔身結構及鑽孔軌跡 174
8.4.4 主要設備及鑽具 175
8.4.5 鑽孔工藝 176
8.4.6 下套管及固井工藝 177
8.5 陝西亭南煤業地面瓦斯管道孔 180
8.5.1 工程概況 180
8.5.2 地層概況 180
8.5.3 孔身結構及鑽孔軌跡 180
8.5.4 主要設備及鑽具 182
8.5.5 鑽進工藝 183
8.5.6 下套管及固井 184
8.6 山西坪上礦地面大直徑鑽孔 186
8.6.1 項目概況 186
8.6.2 地層概況 187
8.6.3 孔身結構及鑽孔軌跡 187
8.6.4 主要設備及鑽具 188
8.6.5 鑽進工藝 190
8.6.6 下套管及固井 191
第9章 煤礦井下大直徑鑽孔成孔技術與裝備 193
9.1 煤礦井下大直徑鑽孔成孔方法 193
9.1.1 導向孔鑽進 193
9.1.2 擴孔鑽進 195
9.2 大功率鑽機與泥漿泵車 196
9.2.1 分體式大功率鑽機 196
9.2.2 履帶式大功率鑽機 200
9.2.3 BLY390/12 型礦用泥漿泵車 205
9.3 配套鑽具 208
9.3.1 高強度整體式寬翼片螺旋鑽杆 208
9.3.2 大通孔鑽杆 211
9.3.3 大直徑插接密封式螺旋鑽杆 212
9.3.4 Ф200/89mm 插接式寬葉片螺旋鑽杆 215
9.3.5 其他配套鑽具 217
9.4 擴孔鑽頭 218
9.4.1 刮刀擴孔鑽頭 218
9.4.2 集束式擴孔空氣潛孔錘 221
第10章 煤礦井下大直徑鑽孔典型工程實例 225
10.1 貴州格目底東井煤礦大直徑岩層鑽孔 225
10.1.1 工程概況 225
10.1.2 成孔工藝及配套鑽具 226
10.1.3 裝備配套 226
10.1.4 施工情況 227
10.1.5 小結 227
10.2 山西保德煤礦大直徑煤層鑽孔 228
10.2.1 工程概況 228
10.2.2 裝備配套與成孔工藝 228
10.2.3 小結 230
10.3 山西成莊礦大直徑煤層鑽孔 230
10.3.1 工程概況 230
10.3.2 成孔工藝及配套鑽具 231
10.3.3 裝備配套 232
10.3.4 施工概況 233
10.3.5 小結 234
參考文獻 235

本書是一部關於礦山大直徑鑽孔施工技術的著作，以相關課題研究成果為基礎，借鋻國內外相關學者的研究成果和典型的實際案例，介紹礦山大直徑鑽孔施工技術裝備新進展。本書共10章，第1章至第8章介紹了包括礦山救援鑽孔在內的礦山地面大直徑鑽孔施工配套裝備、救援裝備、施工技術和應用實例；第9章和第10章介紹了煤礦井下大直徑鑽孔施工配套鑽探裝備、鑽進技術及應用實例。本書可作為礦山大直徑鑽孔設計人員、施工人員、技術管理人員及水文水井鑽鑿、樁基基礎施工等其他大直徑鑽孔鑽探領域施工人員的參考用書。