泥浆应用技术在煤田钻探中的应用
2018-11-19 9:47:21 点击：
随着社会经济的快速发展，煤炭开采技术得到了很大进步。我国煤矿资源十分丰富，但是煤炭属于不可再生资源，必须做好开发工作，尽量减少资源浪费。煤层上方的岩层和土层的情况十分复杂，在开采的时候会带来很大的问题，在选择钻探技术的时候必须全方位考虑岩层的实际情况，当前泥浆应用技术在煤炭钻探中广泛应用。文章就针对这种技术进行可行性分析，并根据实践情况提出具有针对性的意见。
关键词：煤田钻探；泥浆应用技术；岩层土层
钻探技术在当前的煤矿开采中广泛应用，并起到了很好的效果。钻探及时不仅能够保证开采的安全同时也能够保证开采的质量。根据不同的煤炭形成原因可以把岩层分为不同的类型，当前最为常见的就是沉积岩，这也是当前地下覆盖面积最广的一种岩层，这种岩层本身极容易被腐蚀，特别是在地下水丰富的地区或者是周围环境比较复杂的区域，更容易受到腐蚀。被腐蚀的沉积岩已经发生了化学反应，变得极其不稳定，这就给该区域的钻探开采工作带来很大的麻烦，为了保证开采工作的顺利进行，就需要采用泥浆技术。使用泥浆技术能够避免钻头受到损害、提高开采速度，阻止腐蚀物质等，所以我们可以对该技术进行细致的分析，希望能够推进该技术在煤田开采中的应用，促进我国煤炭开采事业的快速发展。
1 泥浆的分类及特征
在进行煤矿钻探施工的过程中，必须根据所开采区域的岩石情况来选择不同的泥浆技术，并根据实际施工情况采取具有针对性的安全措施，在保证施工安全的同时满足施工质量的要求。下面我们就根据当前最为常见的岩层情况选择不同种类的泥浆进行简单的分析。
Ⅰ类：Cao-NaK 粗分散泥浆以淡水泥浆为基础，再根据科学的数据比例添加一些氧化钙和钠化钾，静置一段时间后就能得到此泥浆。根据上述此泥浆的制作工艺可以看出，此泥浆制作工艺较为简单、制作成本较低，不仅如此，此泥浆对岩壁和钻头的保护效果也是极佳的，因此次泥浆在实际的钻探施工中使用较为广泛。
Ⅱ类：PH P-NaK-KHm（BaSO4）高聚泥浆以粗分散泥浆为基础，增添聚丙烯酰胺干粉等化学试剂作为凝聚剂，经过提炼可以得到高聚泥浆。在经过添加剂的作用后，能够极大地提高此类泥浆的携岩能力和压涌护壁作用。而且，此泥浆制作工艺相对简单，方便调整，在实际的钻探施工中也具有较大的优势。
Ⅲ类：PH P-NaK-CPAN低固相泥浆在这种低固相泥浆中主要是利用了CPAN对失水量进行调节，CPAN还能降低塑性粘度，具有携岩能力和剪切稀释作用；配加过筛锯末或PAM干粉，有较好的堵漏护壁效果。
上面这几种泥浆可以根据实际的需要加入到岩层当中，能够调节钻探的性能和粘度，减少对钻头的阻力，起到固定岩壁的作用。通过采用泥浆稀释技术来减少泵的阻力，减少对泵的磨损程度，延长了泵的使用寿命。
2 泥浆的选择方法
泥浆的选择必须遵循着一定的原则，需要查看孔壁是否稳固，下面就根据以往选取泥浆的情况进行分析，得出以下几点需要注意的方面。首先，先要对滤液进行多次试验，并记录每次试验的结果，把这些结果进行对比分析选择适用性强的滤液。其次，在施工的过程中，非常容易出现因为孔壁不稳固而出现崩塌的现象，所以需要对孔壁使用防塌剂。最后，泥浆在使用的过程中随着时间的增长可能会出现失水现象，进而导致泥浆的干燥，减弱了泥浆的保护能力，所以说必须保证泥浆在使用的过程中保持湿润。此外，还需要根据开采的不同阶段和实际情况，选择最佳的泥浆稀释度，这样才能够保证工程顺利开展以及工程的质量，而且还能够减少施工的成本。所以，选择泥浆必须遵循着具体情况具体分析的原则，同时严格按照工程要求开展，这样才能够保证泥浆应用的准确性，提高钻探的施工质量。
3 泥浆选择应对措施
3.1 初始泥浆的选择
在煤矿开采的过程中，选择初始泥浆时需要注意很多的方面，特别是初始泥浆的粘性是否能够满足工程的需要，由于初始泥浆的性质直接关系到钻探开采工作的质量。通过对泥浆测试结果的对比分析，施工人员应该选择粘性程度低、固相程度低、稳固性能好的初始泥浆，这才能保证开采初期钻探的钻头速度达到标准，下降的速度也能够满足工程需要。膨润土是初始泥浆中最常应用的一种，主要是因为该种初始泥浆的性能相比其他类型泥浆更能够满足工程的需要，此外，这种泥浆还具备抗污染能力，所以在混合初始泥浆的时候，可以把这种泥浆适当的增加一下。在钻头不断下降的过程中，泥浆可能受到地下物质的影响和污染，但是如果膨润土的量比较多的时候，就会减少污染的可能性。作为操作人员必须认识到低固相的泥浆对当前钻探施工的作用。
在煤炭开采的过程中，泥浆的失水量对于工程的顺利进行有一定的影响。过去对泥浆的失水量有严格的要求，但是随着技术的不断提高，当前对失水量的要求有所降低，虽然高失水性的泥浆对钻探的工程施工有很好的促进作用，但是当前所使用绳索钻探技术，则需要减少失水量。为了保证泥浆的质量，需要通过大量的重复试验来选择合适的泥浆过滤液，这能够提高工程的质量还能够避免崩塌事故的发生。在经过科学试验选取泥浆后，要积极的测试其相关抗污性数据，并根据数据标准对其进行再调试。因为，泥浆在进行工作并出现水分降低时，极有可能遭到岩层下劣质泥浆的污染，所以必须对泥浆的抗污染性进行试验测试。根据抗泥浆污染性试验数据来选取抗污染性较高的泥浆配方，一般沉降物较多的配方，抗污性较好。
3.2 泥浆被污染后的维护
在泥浆技术应用的过程中，泥浆会随着使用时间的增长而受到地下物质的污染，导致其性质发生改变，如果不采取合适的措施进行处理，就可能造成钻探施工的停止，给钻探工作带来麻烦。所以，在施工的过程中需要对污染后的泥浆进行维护，最为常用的维护方法就是添加化学物质进行稀释或者用机械设备进行清洗。这两种方法中最为方便快捷的就是对泥浆等物质进行清理。这种方式的效果比较显著，所以被广泛使用。但是这种方法最大的缺点就是在泥浆中混入其他成分过多的时候所进行的清理，效果并不如人意。也可以说这种方法属于物理方式。但是添加化学物质进行稀释的方式对泥浆的危害比较大，对设备也具有腐蚀性。所以选择哪种方式需要根据工程需要来选择，不过必须对污染后的泥浆进行处理，才能够保证开采的顺利进行。
3.3 全孔更换泥浆
为了有效的控制泥浆的粘度，通常会采用泥浆处理剂，再加入之后虽然能够延缓泥皮增厚的速度，但是却不能阻止增厚的趋势。随着泥皮慢慢的增厚，在达到一定程度的时候，就会影响到泥浆的稀释作用，所以就需要进行全孔更换泥浆，这虽然会浪费很多的泥浆，但是从长远来看，这种方式还是符合经济性原则，和其他方式相比，成本投入比较少。
4 结束语
关键词：煤田钻探；泥浆应用技术；岩层土层
钻探技术在当前的煤矿开采中广泛应用，并起到了很好的效果。钻探及时不仅能够保证开采的安全同时也能够保证开采的质量。根据不同的煤炭形成原因可以把岩层分为不同的类型，当前最为常见的就是沉积岩，这也是当前地下覆盖面积最广的一种岩层，这种岩层本身极容易被腐蚀，特别是在地下水丰富的地区或者是周围环境比较复杂的区域，更容易受到腐蚀。被腐蚀的沉积岩已经发生了化学反应，变得极其不稳定，这就给该区域的钻探开采工作带来很大的麻烦，为了保证开采工作的顺利进行，就需要采用泥浆技术。使用泥浆技术能够避免钻头受到损害、提高开采速度，阻止腐蚀物质等，所以我们可以对该技术进行细致的分析，希望能够推进该技术在煤田开采中的应用，促进我国煤炭开采事业的快速发展。
1 泥浆的分类及特征
在进行煤矿钻探施工的过程中，必须根据所开采区域的岩石情况来选择不同的泥浆技术，并根据实际施工情况采取具有针对性的安全措施，在保证施工安全的同时满足施工质量的要求。下面我们就根据当前最为常见的岩层情况选择不同种类的泥浆进行简单的分析。
Ⅰ类：Cao-NaK 粗分散泥浆以淡水泥浆为基础，再根据科学的数据比例添加一些氧化钙和钠化钾，静置一段时间后就能得到此泥浆。根据上述此泥浆的制作工艺可以看出，此泥浆制作工艺较为简单、制作成本较低，不仅如此，此泥浆对岩壁和钻头的保护效果也是极佳的，因此次泥浆在实际的钻探施工中使用较为广泛。
Ⅱ类：PH P-NaK-KHm（BaSO4）高聚泥浆以粗分散泥浆为基础，增添聚丙烯酰胺干粉等化学试剂作为凝聚剂，经过提炼可以得到高聚泥浆。在经过添加剂的作用后，能够极大地提高此类泥浆的携岩能力和压涌护壁作用。而且，此泥浆制作工艺相对简单，方便调整，在实际的钻探施工中也具有较大的优势。
Ⅲ类：PH P-NaK-CPAN低固相泥浆在这种低固相泥浆中主要是利用了CPAN对失水量进行调节，CPAN还能降低塑性粘度，具有携岩能力和剪切稀释作用；配加过筛锯末或PAM干粉，有较好的堵漏护壁效果。
上面这几种泥浆可以根据实际的需要加入到岩层当中，能够调节钻探的性能和粘度，减少对钻头的阻力，起到固定岩壁的作用。通过采用泥浆稀释技术来减少泵的阻力，减少对泵的磨损程度，延长了泵的使用寿命。
2 泥浆的选择方法
泥浆的选择必须遵循着一定的原则，需要查看孔壁是否稳固，下面就根据以往选取泥浆的情况进行分析，得出以下几点需要注意的方面。首先，先要对滤液进行多次试验，并记录每次试验的结果，把这些结果进行对比分析选择适用性强的滤液。其次，在施工的过程中，非常容易出现因为孔壁不稳固而出现崩塌的现象，所以需要对孔壁使用防塌剂。最后，泥浆在使用的过程中随着时间的增长可能会出现失水现象，进而导致泥浆的干燥，减弱了泥浆的保护能力，所以说必须保证泥浆在使用的过程中保持湿润。此外，还需要根据开采的不同阶段和实际情况，选择最佳的泥浆稀释度，这样才能够保证工程顺利开展以及工程的质量，而且还能够减少施工的成本。所以，选择泥浆必须遵循着具体情况具体分析的原则，同时严格按照工程要求开展，这样才能够保证泥浆应用的准确性，提高钻探的施工质量。
3 泥浆选择应对措施
3.1 初始泥浆的选择
在煤矿开采的过程中，选择初始泥浆时需要注意很多的方面，特别是初始泥浆的粘性是否能够满足工程的需要，由于初始泥浆的性质直接关系到钻探开采工作的质量。通过对泥浆测试结果的对比分析，施工人员应该选择粘性程度低、固相程度低、稳固性能好的初始泥浆，这才能保证开采初期钻探的钻头速度达到标准，下降的速度也能够满足工程需要。膨润土是初始泥浆中最常应用的一种，主要是因为该种初始泥浆的性能相比其他类型泥浆更能够满足工程的需要，此外，这种泥浆还具备抗污染能力，所以在混合初始泥浆的时候，可以把这种泥浆适当的增加一下。在钻头不断下降的过程中，泥浆可能受到地下物质的影响和污染，但是如果膨润土的量比较多的时候，就会减少污染的可能性。作为操作人员必须认识到低固相的泥浆对当前钻探施工的作用。
在煤炭开采的过程中，泥浆的失水量对于工程的顺利进行有一定的影响。过去对泥浆的失水量有严格的要求，但是随着技术的不断提高，当前对失水量的要求有所降低，虽然高失水性的泥浆对钻探的工程施工有很好的促进作用，但是当前所使用绳索钻探技术，则需要减少失水量。为了保证泥浆的质量，需要通过大量的重复试验来选择合适的泥浆过滤液，这能够提高工程的质量还能够避免崩塌事故的发生。在经过科学试验选取泥浆后，要积极的测试其相关抗污性数据，并根据数据标准对其进行再调试。因为，泥浆在进行工作并出现水分降低时，极有可能遭到岩层下劣质泥浆的污染，所以必须对泥浆的抗污染性进行试验测试。根据抗泥浆污染性试验数据来选取抗污染性较高的泥浆配方，一般沉降物较多的配方，抗污性较好。
3.2 泥浆被污染后的维护
在泥浆技术应用的过程中，泥浆会随着使用时间的增长而受到地下物质的污染，导致其性质发生改变，如果不采取合适的措施进行处理，就可能造成钻探施工的停止，给钻探工作带来麻烦。所以，在施工的过程中需要对污染后的泥浆进行维护，最为常用的维护方法就是添加化学物质进行稀释或者用机械设备进行清洗。这两种方法中最为方便快捷的就是对泥浆等物质进行清理。这种方式的效果比较显著，所以被广泛使用。但是这种方法最大的缺点就是在泥浆中混入其他成分过多的时候所进行的清理，效果并不如人意。也可以说这种方法属于物理方式。但是添加化学物质进行稀释的方式对泥浆的危害比较大，对设备也具有腐蚀性。所以选择哪种方式需要根据工程需要来选择，不过必须对污染后的泥浆进行处理，才能够保证开采的顺利进行。
3.3 全孔更换泥浆
为了有效的控制泥浆的粘度，通常会采用泥浆处理剂，再加入之后虽然能够延缓泥皮增厚的速度，但是却不能阻止增厚的趋势。随着泥皮慢慢的增厚，在达到一定程度的时候，就会影响到泥浆的稀释作用，所以就需要进行全孔更换泥浆，这虽然会浪费很多的泥浆，但是从长远来看，这种方式还是符合经济性原则，和其他方式相比，成本投入比较少。
4 结束语
综上所述，文章针对当前的泥浆技术在煤炭开采中的应用情况进行了分析，通过对该技术的深入了解，我们能够得知当前煤矿开采技术正在不断向前发展。但是我国的钻探开采工作中还存在着其他问题需要我们去解决，还有很多施工技术和其他国家相比处在落后阶段，所以，我们应该不断总结开采经验，不断创新开采技术、不断突破传统开采模式，保证开采技术能够适应当时的开采需求。
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