我国矿产资源十分丰富,煤炭资源是主要能源,大部分煤田具有储量大、分布广、品种全、质地好、埋藏浅和易开采等特点。于是,煤炭挖掘开采成了我们能源来源的最直接方式。然而,在煤矿开采施工的过程中,会遇到各种问题,由于煤矿地质结构自身的复杂性,加上煤炭挖掘环境的严苛性,对开采、钻探提出了严峻的考验。今天就由西迪小编来和大家聊聊煤炭挖掘、矿山钻探的相关知识。
近年来,我国煤炭勘探钻采施工技术取得了长足进步,但一些先进钻探装备研制、配套等方面还落后国外先进水平。在装备方面,目前钻探设备的数量及其先进程度,无法满足勘探开发及外部市场开拓的需要。钻机配置欠合理,标准化程度较低。测量仪器与国外相比差距较大,高温、高压测量、电磁波测量等方面也刚刚起步。
如何满足煤矿勘探开发,进一步提高煤炭挖掘设备质量,加快钻探采掘速度,降低勘探成本,是目前首要解决的问题。装备、工具的高质量和先进的钻探技术是煤炭挖掘高效率实施的保障。我们先来看看煤岩地质条件的状况:
根据钻探施工特点及地质情况,我们把复杂煤岩地层分为以下几类:
(1)松散破碎地层:主要包括松散破碎和硬、脆、碎破碎地层。较为典型的有胶结性很差的砂石和石灰岩组成的二叠纪地层,这种地层含有大量的砂岩,部分地区存在泥岩、砂岩和砾岩以及部分卵石。受钻具振动碰撞和泥浆冲蚀作用,钻探钻孔易发生坍塌、漏失、超径等事故。
(2)水敏性地层:主要包括水化松散、水化剥落、水化膨胀和水化溶蚀煤系地层。
(3)漏、涌水地层:这类地层钻探施工护孔堵漏难度极大,漏失分大、中、小漏;涌水地层一般涌水量为10~50 m3/h。煤系地层硅质胶结,灰岩多破碎,且研磨性大,构造裂隙较发育,稳定性较差,透水性强,地下水丰富,承压水力大,钻孔缩径或涌水时有发生。
在煤炭挖掘过程中,选择合适的材料作为矿山钻探工具是非常重要的。硬质合金因其特殊的耐腐蚀、高硬度、优良的断裂韧性和抗压强度,成为最适宜做煤炭挖掘工具的材料。硬质合金由难熔金属硬质化合物和粘结金属用粉末冶金工艺,经过粉末制备、压制成形和高温烧结形成。具有一系列优良特性。包括很高的硬度、耐磨性,在600℃时逾越高速钢的常温硬度,在1000℃时逾越碳钢的常温硬度;具有很高的抗压强度和弹性模量;具有较低冲击韧性和较小的热收缩系数。这些优异性能是的硬质合金在煤炭开采、地质勘探、矿山开采等领域得到广泛应用。
岩石按硬度的大小分为四类十二级,具体工作中需根据岩石可钻性、研磨性、完整程度选择磨料和钻进方法。1~6级和部分7级岩石可选用硬质合金、金刚石、复合片钻进;4 ~12 级岩石可选用金刚石回转钻进;7~12级岩石也可选用钢粒钻进;6~8级岩石可选用硬质合金冲击回转钻进;6~12级可选用金刚石冲击回转钻进。硬质合金材料是在煤炭挖掘、矿山钻探过程中必不可少的工具。西迪技术股份有限公司专业生产硬质合金14余年,为煤化工行业提供多种耐磨耐腐蚀工具零件,为客户提供各类恶劣工况解决方案,欢迎关注西迪!