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集團(tuán)公司省內(nèi)超大口徑超重負(fù)荷精確定位煤礦矸石充填開采投料井工程圓滿收官

近日，由黑龍江龍煤地質(zhì)勘有限公司施工的雙鴨山礦業(yè)公司集賢煤礦投料井管道下放和固井工作順利完工，預(yù)示著煤礦矸石充填開采前期任務(wù)圓滿收官，創(chuàng)下了黑龍江煤田礦山區(qū)域內(nèi)工程鉆孔超大口徑、超重負(fù)荷、靶向精準(zhǔn)定位的新紀(jì)錄。

集賢煤礦矸石充填開采項目，是雙鴨山礦業(yè)公司2020年重點項目之一。該煤礦井田西部建興村、礦居民區(qū)、水塔、礦區(qū)鐵路及部分工業(yè)廣場為煤炭整片壓覆區(qū)域，地質(zhì)儲量1539萬噸，且為發(fā)熱量較高的9號和16號煤層。同時，礦區(qū)洗煤廠排放矸石量較大，具備實施矸石充填開采、解放“三下”壓煤的基本條件。初步測算，中厚煤層回采率不低于80%，可解放“三下”壓覆煤炭1000余萬噸，延長礦井服務(wù)年限6年以上，且消耗大量煤矸石和粉煤灰，減少灰渣存儲和排污費用，在大幅度創(chuàng)效的基礎(chǔ)上還可以從根本上治理環(huán)境污染問題，對煤礦生態(tài)修復(fù)和可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

投料井是矸石充填開采項目的關(guān)鍵性節(jié)點工程。據(jù)地勘公司安全生產(chǎn)部負(fù)責(zé)人梁玉明介紹：“由地面直接向井下投送充填物料，不僅可以有效緩解井下用車緊張問題，大幅減少運輸成本，而且能夠消除井下長距離運送充填物料帶來的輔助運輸安全隱患，既經(jīng)濟(jì)又安全。”

該投料井的施工任務(wù)由龍煤地勘公司雙鴨山地質(zhì)隊承擔(dān)。接到任務(wù)后，龍煤地勘公司及雙鴨山地質(zhì)隊按照工程設(shè)計要求，特別是針對投料井地質(zhì)條件復(fù)雜、孔徑超大、靶心要求精度高（井位距煤礦風(fēng)井井筒僅23米）、井管超重等施工難題，組織專業(yè)技術(shù)人員協(xié)同攻關(guān)，通過學(xué)習(xí)借鑒、查閱資料和比對相關(guān)數(shù)據(jù)，反復(fù)研究權(quán)衡施工方案，制定可靠的工程施工和安全保障措施，詳細(xì)論證每一個細(xì)小的施工環(huán)節(jié)，較好地解決了表土層回填矸石坍塌、穿過95米含水量大、松散三四紀(jì)、風(fēng)化巖層、孔徑770毫米的大口徑施工等一系列技術(shù)難題。為確保工程施工質(zhì)量，他們在鉆進(jìn)施工中首先采用直徑215.9毫米的無線隨鉆定向鉆井工藝，鉆進(jìn)達(dá)到設(shè)計孔深后再逐級擴(kuò)孔和成孔。整體工程完工后，鉆孔中心位置距離設(shè)計靶心僅0.39米，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過靶心偏離不超10米的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，鉆進(jìn)成井質(zhì)量達(dá)到同行業(yè)一流水平。

管道下放和固井作業(yè)是投料井收尾工程中最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。該井管為直徑560毫米的堆焊耐磨管，單管長8米約重3噸，全部井管載重191.8噸，井管重量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過鉆塔承載負(fù)荷，安全下放井管、提拉和鉆塔鉆機負(fù)載、提引工具成為施工中的關(guān)鍵問題。對此，他們經(jīng)過反復(fù)研究咨詢和實踐摸索，確定了安全可靠的下放井管施工方案。為解決鉆塔承載負(fù)荷問題，他們采用浮箍增加浮力、調(diào)整孔內(nèi)泥漿比重等技術(shù)措施，至井管到底提升拉力控制在52噸，保證在鉆塔額定承載范圍內(nèi)。在井管焊接作業(yè)中，他們連續(xù)奮戰(zhàn)140余小時，全孔下井管使用電焊條300公斤，合計焊縫長度122米，經(jīng)超聲探傷檢測均達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和施工要求，安全高效地將520米井管下放到設(shè)計位置。在此基礎(chǔ)上，為確保固井質(zhì)量，他們引進(jìn)專業(yè)固井車實施固井作業(yè)，應(yīng)用特殊制作的管卡子固定井管，固井作業(yè)累計注入水泥104.6噸，水泥漿從井管外環(huán)返至地面，達(dá)到固井設(shè)計要求。

集賢煤礦矸石充填投料井工程的圓滿完成，從超大口徑、定向鉆進(jìn)、超負(fù)荷下管和固井方面積累了寶貴經(jīng)驗，是龍煤地勘公司超大口徑鉆探技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用，為今后進(jìn)入大口徑定向鉆進(jìn)市場起到了積極的推動作用，也為雙礦公司集賢煤礦矸石充填開采項目后續(xù)工程奠定了堅實基礎(chǔ)。