煤矿大口径保温井保温套管结构设计及下套管技术.pdf

2012年第39卷第10期
探矿工程(岩土钴掘工程)
煤矿大口径保温井保温套管结构设计及下套管技术
缑廷民
(河南省煤田地质局四队,河南平顶山467000
摘要:通过中平能化集团某矿的工程实践,研制出满足煤矿高地温矿井井下降温工程需要的钢基CFRP双层复
合保温套管,对保温套鵆的下套管技术和保温套管接头保温方法进行了研究,对煤矿采用钻井的方法实施井下降
温工程具有十分重要的意义。
关键词:煤矿;大口径保温井;保温套管设计;下套管技术
中图分类号:P634文献标识码:A文章编号:1672-7428(2012)10-0063-03
Structure Design of Insulation Case for Large Diameter Insulating Well in Coalmine and the Casing Technology/
GOU Yan-min (The 4th Team, Coalfield Geology Bureau of Henan Province, Pingdingshan Henan 467000, China
Abstract: Based on the engineering practice, a steel matrix GFRP double-layer composite insulating case for underground
cooling engineering in high temperature coalmine was developed. The study was made on the casing technology and the in-
sulating method of insulation case joint, which are very important for underground cooling engineering with drilling in
coalmine
Key words: coalmine; large diameter insulating well; insulation case design casing technolog
0引言
全生产及其日常管理带来了极大的威胁。可见,煤
煤炭是我国的主要能源之一。随着我国社会经矿井下降温技术正成为国内外矿业开发研究的一个
济的可持续发展要求和煤炭资源开发的日益加强,重要课题。
矿井的开采深度不断增大。目前,世界各主要采煤
国家相继进人深部开采,开采深度的逐步增加,地温
背景
也随之升高,地温对煤炭生产的制约和影响日趋增
目前国内外煤矿开展井下降温工程研究的步伐
大
还比较缓慢,煤矿开展井下降温工程硏究通过钴井
据世界各地的测量资料,全球平均地温梯度约的方式建立矿井上下联通保温通道,开展大口径输
为3℃/100m,据全国矿井高温热害普査资料统计,冰井的钻井施工尚处于试验研究阶段,尤其是大口
我国目前已有近百对矿井出现了不同程度的热害,径保温井的保温套管结构设计、制造工艺,下套管工
其中超过50对矿井的采掘工作面气温超过30℃。艺技术还没有成熟的技术和经验可以借鉴。一些煤
据我国煤田地温观测资料统计,百米地温梯度为2矿为了改善井下采面的高温现状,开始与一些高校
~4℃/100m,例如平顶山八矿平均地温梯度为3.4和降温公司合作,对高地温矿井井下降温工程技术
C/100m,-430m水平的原始岩温为3.2-~3.6进行了积极的研究。
℃,采掘工作面的气温在29~32℃,最高已达34
据了解,目前有少数高温矿井采用冰冷却系统
℃。世界各国对井下温度也做出了相应规定,我国方法,通过井上融冰和井下融冰方式实施了井下降
2005年1月1日起实施的新《煤矿安全规程》规定,温工程,还有一些高温矿井则采用双井循环冷冻水
生产矿井采掘工作面空气温度不得超过26℃,机电的方式实施井下降温工程。但由于这些已经实施的
设备硐室的空气温度不得超过30℃。
降温工程大都是利用煤矿开拓的立井(或斜井)来
深井开采条件下,地温不断升高,热害以及有毒敷设常规保温管道,受煤矿立井(或斜井)等开拓通
有害气体、粉尘的危害也日益增大。这些危害严重道位置的限制,位置较远的采面实施井下降温工程
影响作业工人的工作效率及他们的身心健康,甚至受到了很大限制,迫切需要在需要降温的采区上部
很可能导致一些矿井恶性事故的发生,给矿井的安地面建设制冷系统,通过实施大口径钻井工程,下人
收稿日期:2012-07-16;修回日期:2012-09-20
作者简介:缑延民(1967-),男(汉族),山东齐河人,河南省煤田地质局四队党委书记、副队长、高级工程师,机电工程专业,从事煤田地质勘
探、地质钴具加工.石油和煤层气钻井、大口径特凿钻井技术与管理工作,河南省平顶山市矿工中路185号,gym2819@163.com