简介：为提升西部地区深大钻井井筒第一段高壁后充填置换效果,提出采用大比重水泥浆作为新型壁后充填材料.首先,通过对比试验,优选重晶石粉作为加重剂、硅酸镁铝为悬浮剂.然后,采用正交试验和极差分析法,分析了水灰比、重晶石粉、硅酸镁铝和膨胀剂掺量对大比重水泥浆的密度、初凝时间、流动度、3 d及28 d抗压强度的影响,采用综合平衡法确定了大比重壁后充填材料的最优配合比为水泥∶水∶重晶石粉∶硅酸镁铝∶膨胀剂∶减水剂=1∶0.55∶0.5∶0.03∶0.025∶0.015.硫酸盐溶液侵蚀对比试验表明,与常用的水泥浆充填材料相比,大比重水泥浆充填材料具有可靠的耐久性能.最后,通过XRD和SEM分析了优选组加重水泥浆在 3 d和 28 d的水化产物和微观结构,揭示其优异抗渗性和耐久性能的机理.研究结果可为西部地区深大钻井井筒壁后充填提供大比重、高强度、低渗透以及耐久性好的新型

简介：目前以钻爆法为主的短段掘砌综合凿井技术逐步成熟,煤矿立井建设深度已突破1000 m,逼近1500 m.然而钻爆法凿井依然存在下井作业人员多、作业环境恶劣、作业风险高和设备智能化程度低等现实难题,井筒非爆破破岩智能化建设技术已成为煤矿井筒建设技术发展的重要方向.为探索西部富水软弱地层井筒机械破岩高效智能化建设技术新思路,从井筒建设工艺、地质保障技术、智能钻井装备、协同作业技术4 个方面,开展了煤矿冻结井筒机械破岩智能化建设工艺及关键技术分析.基于多工序平行作业快速建井的理念,以地层冻结技术解决地层涌水和软弱地层易失稳的难题,以反井钻机和竖井掘进机为机械破岩钻进的核心装备,提出了冻结井筒机械破岩智能化建设新工艺;提出"冻结+反井钻机钻井+永久支护"的建井工艺,分析了冻结地层反井钻机钻井装备可行性,剖析了冻结地层反井钻机钻井冻.