一、M-700型煤层气抽放钻机的研制（论文文献综述）
周连春[1]（2021）在《高瓦斯矿井超长采煤工作面瓦斯抽采理论及应用研究》文中认为我国许多高瓦斯矿井超长采煤工作面瓦斯抽采钻孔施工时煤层中存在着大量未抽采到的空白区,造成煤层瓦斯抽采效果不好、瓦斯抽采率偏低,严重制约了矿井安全高效地生产。针对这种情况,本论文以五虎山煤矿905综采工作面为研究对象,以理论分析、实验室测试、数值模拟和现场实测为技术手段,系统地对千米定向长钻孔、顶板高位水平定向钻孔的瓦斯抽采参数进行了优化研究,确定出合理的瓦斯抽采参数,为矿井的安全生产提供技术支撑和理论依据。主要研究内容如下:1)以渗流力学、孔弹性理论、界面力学理论及气体扩散理论等为基础在充分考虑到Klinkenberg效应的基础上认真分析了煤层瓦斯含量、瓦斯在煤层中运移时的吸附、解吸、扩散渗流规律,在基本物理假设的基础上建立了煤体变形与气体渗流耦合的数学模型,并对瓦斯在煤体中运移规律、瓦斯在煤层中的透气性等情况进行了阐述,建立了瓦斯流动方程和煤与瓦斯固气耦合模型,同时利用分源预测法对五虎山煤矿瓦斯涌出量进行了预测,为合理选择瓦斯治理技术提供科学依据和理论指导。2)在详细了解五虎山煤矿煤层及地质构造、生产系统、通风系统的基础上采集了五虎山煤矿905综采工作面煤岩样本,并在岩石力学实验室利用RLJW-2000岩石伺服压力测试仪进行了岩石力学试验和分析,测定了9#煤层及其直接顶顶板基本物理力学参数,为进行数值模拟提供了技术支撑和科学依据。3)利用ANSYS、FLUENT软件对905工作面回采后采空区应力场及瓦斯流场进行数值模拟研究,为顶板高位水平定向钻孔设计合理终孔层位的选择提供科学依据和理论指导;并且利用COMSOL Multiphysics软件对千米定向长钻孔的钻孔周围瓦斯压力、主应力、塑性变形、渗透率、钻孔抽采影响半径进行数值模拟,确定千米定向钻孔的瓦斯抽采影响半径;同时对顶板高位水平定向钻孔和千米定向长钻孔的瓦斯抽采参数进行了系统地优化。4)利用二分法测定千米定向钻孔瓦斯抽采半径的新方法,克服传统测定普通钻孔瓦斯抽采半径的方法直接照搬,应用到测定千米定向钻孔瓦斯抽采半径时不科学、不合理性的弊端,有效地解决了千米定向钻孔抽采半径测定困难的技术难题;5)利用极限平衡方程确定千米定向长钻孔孔深的新方法,避免了孔深无法合理确定造成瓦斯抽采效率低的问题;同时提出了利用摩擦阻力计算法确定千米定向长钻孔抽采系统负压的新方法,为合理选择瓦斯抽采系统负压提供了理论依据;6)运用“钻墙”封孔新技术新方法,克服了传统封孔工艺中存在的瓦斯抽采钻孔封孔不严不实、漏气大的弊端,大幅度地提高了千米定向长钻孔的瓦斯抽采率。通过参数优化使得五虎山煤矿瓦斯抽采效率提高了24%,杜绝了工作面瓦斯事故,为矿井的安全生产提供技术支撑和理论依据,也为类似矿井瓦斯抽采提供了可借鉴的技术经验,对确保矿井的安全生产都具有重要的研究价值和现实意义。
汪皓[2]（2020）在《突出煤层定向钻进随钻瓦斯参数动态反演及消突效果评价研究》文中提出煤与瓦斯突出是影响深部煤炭安全开采的主要灾害之一,随着采深的递增,地应力和煤层瓦斯参数也不断升高,加剧了煤与瓦斯突出的严重性。深部条件下,传统区域防突措施存在工期长、抽采效率低等问题,严重影响了煤矿的安全高效生产。为提高防突效率,一种大直径、远距离、高效率和低成本的定向钻进区域防突技术得到了发展,本文针对该技术在区域防突方面存在的钻孔参数设计理论依据不足、煤层瓦斯参数测定难、煤层消突评价方法不准确等难题,建立了考虑基质、裂隙应变的受载煤体双孔隙双渗透气固耦合模型,模拟分析并确定了抽采负压非定常分布下的大孔径多分支定向长钻孔布孔间距;建立并提出了煤层原位瓦斯参数反演的数学模型和方法,分析了煤层瓦斯参数区域差异性特征;建立并提出了煤层区域消突效果高效动态评价的模型和方法,并在薛湖煤矿现场进行验证,研究取得的主要成果如下:（1）探讨了抽采负压对瓦斯涌出的导流作用机制,建立了变质量瓦斯流在钻孔内流动时抽采负压压降微分方程,得到了抽采负压沿孔长方向的非定常分布模型,分析了钻孔抽采负压的衰减规律,结果表明:在已知钻孔抽采参数条件下,多分支定向梳状长钻孔孔内抽采负压变化规律符合指数函数形式。（2）基于多孔介质弹性理论、有效应力定律和吸附应变理论等理论,提出了影响煤基质应变的机械压缩系数和吸附系数,构建了考虑煤基质、裂隙变形受机械应变和吸附应变影响的受载煤体双孔隙双渗透模型,模拟了抽采负压非定常分布下大孔径多分支定向钻孔瓦斯涌出演化过程。结果表明:当抽采负压非定常分布时,定向钻孔各分支孔的瓦斯抽采有效影响半径沿孔长方向呈现逐渐减小趋势,并确定了试验煤层定向钻孔最优间距。（3）分析了钻进过程中煤屑及煤壁瓦斯涌出规律,建立了以钻孔瓦斯涌出量为基础的煤层瓦斯参数反演模型,提出了随钻测试煤层原位瓦斯压力和含量的反演方法,并进行现场应用,实现了煤层瓦斯参数测定结果的精细化和可视化。结果表明:煤层原位瓦斯参数分布不均匀,具有明显的区域差异性特征,数值上整体表现为正态分布,且反演计算误差在5.35%～18.18%之间,证明了反演模型的准确性和可靠性。（4）基于煤层原位瓦斯压力精细分布、煤层瓦斯抽采演化过程及瓦斯抽采总量,建立了煤层消突效果高效动态评价模型,并进行现场验证。结果表明:传统的煤层区域消突达标评判方法在计算煤层瓦斯总量、瓦斯抽采达标总量、抽采达标率和确定抽采达标时间上均存在较大的误差,无法保证在规定的时间内实现煤层全部抽采达标,而由新模型的计算结果与现场实际更接近,可靠性更高。本文的研究成果对于加强煤层瓦斯参数精细化和可视化研究、完善区域防突理论与技术、实现煤与瓦斯突出精准防控具有重要的理论意义和实践价值。该论文有图221幅,表17个,参考文献221篇
石智军,姚克,姚宁平,李泉新,田宏亮,田东庄,王清峰,殷新胜,刘飞[3]（2020）在《我国煤矿井下坑道钻探技术装备40年发展与展望》文中研究表明煤矿井下坑道钻探在保障煤矿安全高效开采、增加清洁能源供给、实现绿色发展等方面发挥着不可替代的作用。改革开放以来,我国煤矿井下坑道钻探技术与装备实现了"由无到有"向"由弱到强"的历史性跨越,依靠坑道钻探技术与装备科技创新,支撑煤矿地质保障能力持续增强。首先从矿井灾害防治、隐蔽致灾地质因素探查、煤层气资源开发和其他工程应用等方面,全面阐述了安全高效绿色开采对煤矿井下坑道钻探的需求,并结合煤矿井下坑道钻探领域专着、专利、论文、标准规范、获奖情况,系统回顾和总结了40年来我国煤矿井下坑道钻探技术与装备的发展历程和代表性成果。在坑道钻探技术与装备方面,提出和发展了煤矿井下坑道回转钻进技术、稳定组合钻具定向钻进技术和随钻测量定向钻进技术,实现了煤矿井下钻孔施工由"无控钻进"到"受控钻进"再到"精确定向钻进"的跨越;研制了坑道钻机、泥浆泵（车）、钻杆、钻头、螺杆钻具、随钻测量系统、冲洗液循环净化系统等装备,促进了煤矿井下坑道钻探装备国产化进程及其升级换代,形成了适应于我国煤层赋存地质条件和开采条件、同时具备自主知识产权的坑道钻探技术与装备体系,尤其是大功率定向钻进和自动化、智能化钻进技术与装备研发,使我国煤矿井下坑道钻探技术装备水平跃升到新的台阶,推动了煤矿地质保障技术的进步,支撑了我国煤炭科学产能的释放和煤层气高效开发。面对新一轮能源科技革命,针对新形势下煤矿安全发展新要求,以信息化、智能化为特征的精准快速坑道钻探技术与装备的发展已迫在眉睫,在此基础上,提出了煤矿井下坑道钻探技术与装备发展方向及建议。
翟佳伟[4]（2015）在《液压钻机液压系统设计与研究》文中研究表明液压钻机（煤层气钻机）具有结构紧凑,性能可靠,操作灵巧,是目前国内石油矿业市场大中型工程的首选设备。本文根据液压钻机工况及国内煤层气状况,设计了一种名义钻井深度为1200m的全液压车载钻机。根据我国煤层气井用钻机的各项要求及国内外液压钻机研究现状,设计了一种全液压式车载钻机。本文主要对液压钻机液压系统进行了参数计算和试验研究。计算了进给油缸、动力头、举升油缸、卸扣器等关键部件技术参数。该钻机主要特点是采用全液压动力,能产生16顿下压力;在进行水平井作业时可保证钻头对岩层的钻压,提高水平井开发速度;增加了过载保护装置及减压钻进保护装置,可保护钻杆不被大扭矩力量损伤及保护钻头因钻压过大受到损伤;在将液压马达负载功率降低的情况下,将设备动力头运行速度进行提升,最大提升载荷可达720kN;对散热系统进行了优化,使用了液压马达进行驱动散热风扇,保证了整车具有单独作业的能力。本钻机已经生产制造完毕并已完成试验验证,由实验数据分析,钻机最大提升载荷可达720kN,钻机可达到1200m钻井深度,满足设计预期目标,可进行现场作业使用。本文计算得出的煤层气钻机参数可为液压钻机的研制提供参考,对后续煤层气勘探开发中钻机的设计和选择具有一定的借鉴作用,对煤层气的进一步深化开发具有重要的实际意义。
黄圣楠[5]（2014）在《基于性能对标的MC90车载煤层气钻机井架设计研究》文中研究指明课题以煤层气高效、低成本开发为目的，以现有钻机为基础，应用新设计、新技术，针对国内缺乏煤层气开采的专用钻机，难以适应煤层气开采对钻机的高移运性、低成本的要求，开展适合我国煤层气开采特点的钻井装备研发，提升钻机的适应范围和作业效率，减少钻进成本、降低动力装置的无功损耗，提高钻机安装和搬运的快速性，研制出煤层气车载专用钻机，降低钻井成本，提高作业效率[1]。井架是车载钻机的重要组成部分，用于安放游动系统设备[2]，并承受游动系统传递来的载荷及其它作业产生的载荷，为其相关作业提供空间，是一种塔桅式钢结构物。井架系统的设计随着车载钻机的快速发展而逐渐成熟，在国际钻井装备市场竞争中起着重要的作用。井架作为车载钻机的重要组成部分，该项目的研究将会在煤层气专用钻机的技术研究方面取得一定的研究成果，并可以为以后煤层气系列钻机井架产品的研究提供必要的技术储备，因此，具有较好的研究意义。基于性能对标的研究方法已引起工程界的广泛重视，在车载煤层气钻机井架的设计中，采用基于性能对标的设计方法，有助于优化井架结构，提高井架的性能，避免倾斜安全隐患，同时又促进井架上液气路的技术发展。本文阐述基于性能对标井架的设计方法，针对车载煤层气井架结构紧凑、自动化程度高、安装快速方便、联接牢固可靠等特点，设计满足性能要求的井架结构。MC90车载煤层气钻机与石油钻机额定钩载均为90吨，我们首先分析石油钻机井架的技术特点及有限元分析，后对MC90车载煤层气钻机井架进行设计分析。对MC90车载煤层气钻机井架进行三维建模。以有限元分析方法为基础，采用非线性有限元法并借助于美国大型工程辅助分析软件ANSYS对此井架进行力学分析变形、应力值对结构的影响[3]，优化井架结构。井架一体化设计技术：即井架、悬吊系统与顶部驱动装置进行一体化设计，优化各部系统、结构，充分发挥钻机各部分性能。
王世超[6]（2013）在《密封巷道—钻孔联合预抽瓦斯技术研究》文中研究指明影响钻孔瓦斯抽采浓度的关键问题是钻孔孔口的封孔质量,无论是本层抽采,邻近层抽采或采空区抽采,在保证孔内（孔底）有足够的瓦斯源的基础上,只有封孔质量好,孔口严密不漏气,才能抽出高浓度瓦斯,提高抽采效果。水封钻场是一种新型的瓦斯预抽采技术,它依据甲烷难溶于水的性质,钻孔不用封孔,用水将抽采巷道中的瓦斯与通风巷道隔开,避免漏入空气,从而保证了良好的密封性,能抽出高浓度的瓦斯。应用数值模拟、理论分析和现场工业试验相结合的方法,研究了应用水封钻孔技术抽采高浓度瓦斯的方法。利用数值分析理论,建立数学模型,编制数值模拟程序,研究瓦斯在水封钻场的流动规律。选取山西焦煤西山煤电集团公司杜儿坪矿北三盘区68305预抽巷为试验地点,进行了水封钻场抽采瓦斯试验研究,提出了水封钻场合理的施工工艺和技术方案。试验结果表明,水封钻场稳定抽采期间的瓦斯浓度在60%以上,最高浓度可达85%。同时,研究水封钻场的钻孔布置方式、抽采负压、试验区域的地质构造等因素对瓦斯抽采的影响规律。
陕西省煤炭学会[7]（2009）在《煤炭篇——（1990～2005）》文中研究说明
王坤[8]（2009）在《焦坪矿区瓦斯赋存特征与抽放方法研究》文中研究说明焦坪矿区属我国少有的煤、油、气共生矿区,矿井瓦斯涌出量大,而且随着采煤活动的进行瓦斯涌出量波动范围大,影响煤矿安全生产。研究矿区主采煤层瓦斯的形成过程、赋存规律、运移特征与涌出变化特征,探讨瓦斯的定量预测,是进行瓦斯事故预防的重要手段之一。通过采集焦坪矿区两个主要生产矿井的煤样进行工业分析、煤岩组分分析、煤基表面特征分析（扫描电镜分析）、孔隙分布与孔容特征分析（孔隙度分析、压汞实验、液氮吸附实验）、吸附解吸特征分析（等温吸附解吸实验）,并对大量的实验数据进行分析、整理、数学拟合,认为:陈家山4#煤的液氮吸附能力,进汞饱和度均大于下石节4#煤,两个矿井4#煤的孔隙形状表现为典型的平行板狭缝型孔隙,孔隙呈开放状态。陈家山4#煤的孔喉表现为瓶颈型,比下石节4#煤的开放性好。根据煤基表面特征及其能量分布的差异,选用吸附剂表面脱附作用差异影响的Weibull函数描述解吸作用,等温吸附实验的Langmuir函数模型与解吸实验数据Weibull函数拟合,均表明陈家山4#煤的吸附热小于下石节4#煤,陈家山4#煤的解吸易于下石节4#煤。由矿井瓦斯抽放性评价可以得出,焦坪矿区煤层瓦斯具有可抽放性。针对矿区煤、油、气共生,煤层自然发火周期短、矿井瓦斯涌出量大,煤层结构不稳定,煤的力学参数差异的特点,提出将顶板瓦斯抽放作为矿井瓦斯防治的主要手段,采煤过程中将本煤层瓦斯抽放作为辅助手段,以保障采掘工作安全、持续、稳定、高效进行。
陈粤强[9]（2009）在《国内煤层气井用钻机技术分析与研究》文中进行了进一步梳理目前,我国煤层气井用钻机主要为普通立轴及转盘式钻机,在钻井施工中使用效果不够理想。国内部分单位引进了国外车载全液压动力头顶驱钻机,在实际使用过程中显示了其优越性,但价格比较高,配件供应周期长,使钻机的保养维修出现一些困难。因此亟需研发出具有自主知识产权,适合我国煤层气开发的专业煤层气钻机。国内在这方面的研究刚刚起步,对钻机应具备哪些性能、应选取何种参数、应配套何种设备还没有系统的分析研究,本文着重解决以上关键问题。针对上述问题,本论文采用了归纳、分析、对比的研究方法。本文归纳总结了煤层气井现用钻机概况;从煤层气地质条件、钻井工艺、钻机总体设计三个方面分析了我国煤层气井用钻机的各项要求;按照回转器类型将钻机分为立轴式、转盘式及动力头式三大类,结合煤层气井用钻机要求及现场施工要求,分别从回转系统、升降系统、给进系统、传动系统分析了三类钻机的结构及性能参数;找出了国内立轴、转盘式钻机与进口车载全液压动力头顶驱钻机在结构、设计、钻进能力、工艺适应性方面存在的差距,并认为产生这种差距的主要原因是设计理念落后和技术基础薄弱。经过分析,提出了煤层气钻机的分类标准及具体技术性能参数,推荐了亟需发展的煤层气钻机类型,选取了合适的配套设备。我国在煤层气钻机型式及参数选取上并无系统分析研究,因此本论文的研究工作是一次崭新的尝试,这也是本论文的创新之处。本文提出的煤层气钻机参数可作为煤层气钻机研制建议,对后续煤层气勘探施工中钻机的选择具有一定的借鉴作用,对进一步深化和拓展煤层气勘探和开发具有一定的实际意义。
张遂安,崔岗,胡少韵,刁文庆,张仕民,丁庆新[10]（2007）在《煤层气钻机的技术现状及发展对策》文中研究指明通过对国内外煤层气钻机的技术现状调查和发展煤层气钻机的技术瓶颈分析,提出了发展煤层气钻机的技术对策。主要对策包括:切实抓好钻机结构的优化设计、加快关键配套装备（高精度地质导向、随钻测量系统、数控交流变频传动系统、空气钻进安全循环系统、空气钻进防斜装置等）的研制、认真做好配套装备的选型等。
二、M-700型煤层气抽放钻机的研制（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、M-700型煤层气抽放钻机的研制（论文提纲范文）
（1）高瓦斯矿井超长采煤工作面瓦斯抽采理论及应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 研究的目的和意义 |
| 1.2 煤矿井下水平定向钻进技术国内外研究现状 |
| 1.2.1 煤矿井下水平定向钻进技术研究现状 |
| 1.2.2 煤矿井下HDD在国内外发展的特点 |
| 1.3 煤矿瓦斯抽采技术研究现状 |
| 1.3.1 国外瓦斯研究及瓦斯抽采技术现状 |
| 1.3.2 国内瓦斯研究及瓦斯抽采技术现状 |
| 1.4 煤矿瓦斯抽采半径测定技术研究现状 |
| 1.5 主要研究内容、方法和创新点 |
| 1.6 技术路线 |
| 2 煤层固气耦合理论和渗透率演化模型及瓦斯源分析 |
| 2.1 瓦斯在煤层中赋存状况及运移规律分析 |
| 2.1.1 瓦斯在煤体中的存在状态 |
| 2.1.2 煤的瓦斯含量 |
| 2.1.3 煤层瓦斯流动 |
| 2.1.4 煤体变形与气体渗流耦合数学模型 |
| 2.1.5 双重孔隙煤体瓦斯运移过程中的渗透率演化模型 |
| 2.1.6 基于煤体双孔特性的煤与瓦斯固气耦合模型 |
| 2.2 五虎山矿采掘工作面瓦斯源分析 |
| 2.3 小结 |
| 3 试验矿井煤岩力学性质测试分析 |
| 3.1 矿井基本概况 |
| 3.1.1 矿井地质基本概况 |
| 3.1.2 矿井构造及含煤层概况 |
| 3.1.3 五虎山煤矿生产现状 |
| 3.1.4 五虎山煤矿通风现状 |
| 3.1.5 五虎山煤矿瓦斯现状 |
| 3.2 煤岩样取样及试件制备 |
| 3.2.1 试验目的 |
| 3.2.2 工程条件 |
| 3.2.3 井下采样 |
| 3.2.4 试件制备 |
| 3.3 力学试验系统介绍 |
| 3.3.1 RLJW-2000伺服试验系统概述 |
| 3.3.2 试验系统结构及性能 |
| 3.4 试验测试及结果分析 |
| 3.4.1 密度参数 |
| 3.4.2 变形参数 |
| 3.4.3 强度参数 |
| 3.5 内聚力、内摩擦角、膨胀角的确定 |
| 3.6 小结 |
| 4 采空区围岩应力场及瓦斯流场数值模拟 |
| 4.1 模拟软件简介 |
| 4.2 有限元模型的建立 |
| 4.2.1 力学模型的确定 |
| 4.2.2 屈服准则的选择 |
| 4.2.3 计算模型与相关的参数 |
| 4.3 905采煤面周围岩层应力场分布规律数值模拟 |
| 4.3.1 支承压力分布规律模拟结果 |
| 4.3.2 应力横向“三区”范围的分析研究 |
| 4.3.3 应力竖向“三带”范围的模拟结果 |
| 4.4 905工作面采动裂隙分布规律研究 |
| 4.4.1 采动裂隙分布的基本理论 |
| 4.4.2 905综采工作面覆岩下沉形态及空隙率计算 |
| 4.4.3 试验工作面“O”型圈的范围分析 |
| 4.5 905工作面采动瓦斯流场分布规律研究 |
| 4.5.1 瓦斯气体流场数值模拟软件及模型介绍 |
| 4.5.2 905工作面采动瓦斯流场分布规律研究 |
| 4.6 小结 |
| 5 基于COMSOL Multiphysics的千米定向长钻孔抽采半径的数值模拟 |
| 5.1 COMSOL Multiphysics数值模拟法简介 |
| 5.2 千米定向长钻孔抽采半径的数值模拟 |
| 5.3 小结 |
| 6 现场试验与分析 |
| 6.1 905工作面顶板高位水平定向钻孔参数优化 |
| 6.1.1 钻孔终孔位置的确定 |
| 6.1.2 钻场间距 |
| 6.1.3 钻场内钻孔孔数和孔长 |
| 6.1.4 钻孔封孔长度 |
| 6.2 905工作面顶板高位水平定向钻孔参数优化选择与效果分析 |
| 6.3 千米定向长钻孔抽采半径的现场测定法 |
| 6.3.1 二分法测定千米定向长钻孔抽采半径的工作原理 |
| 6.3.2 二分法测定千米定向长钻孔抽采半径的现场应用 |
| 6.4 利用摩擦阻力计算法确定千米定向长钻孔的抽采系统负压 |
| 6.4.1 基本原理 |
| 6.4.2 现场应用 |
| 6.5 利用极限平衡方程确定千米定向长钻孔的孔深 |
| 6.5.1 工作原理 |
| 6.5.2 千米定向长钻孔孔深的确定 |
| 6.5.3 千米定向长钻孔“钻墙”封孔工艺 |
| 6.6 千米定向长钻孔瓦斯抽采参数优化选择 |
| 6.7 千米定向长钻孔瓦斯抽采参数优化效果分析 |
| 6.8 小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
（2）突出煤层定向钻进随钻瓦斯参数动态反演及消突效果评价研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 存在问题及不足 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 1.5 研究方法及路线 |
| 2 定向钻孔孔内负压分布规律研究 |
| 2.1 抽采负压对瓦斯流动的影响 |
| 2.2 钻孔抽采负压损失分析 |
| 2.3 钻孔负压分布模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 定向钻孔瓦斯抽采效果数值模拟 |
| 3.1 煤体物理结构的简化及假设 |
| 3.2 含瓦斯煤气固耦合模型的建立 |
| 3.3 定解条件 |
| 3.4 模型建立 |
| 3.5 定向钻孔单孔和全孔瓦斯抽采效果模拟分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 定向钻进随钻瓦斯参数动态反演模型研究 |
| 4.1 煤屑瓦斯放散机理 |
| 4.2 孔壁瓦斯流动机理 |
| 4.3 随钻瓦斯参数动态反演模型建立 |
| 4.4 随钻瓦斯参数动态反演方法 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 定向钻进随钻瓦斯参数动态反演结果分析 |
| 5.1 定向钻进系统介绍 |
| 5.2 工作面概况 |
| 5.3 定向钻进随钻瓦斯参数动态反演 |
| 5.4 随钻煤层瓦斯参数动态反演结果验证 |
| 5.5 随钻煤层瓦斯参数动态反演结果分析 |
| 5.6 煤层瓦斯参数分布规律分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 煤层区域消突效果及评价研究 |
| 6.1 煤层区域消突效果规律研究 |
| 6.2 煤层区域消突效果评价研究 |
| 6.3 定向钻进区域消突技术经济性分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（3）我国煤矿井下坑道钻探技术装备40年发展与展望（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 煤炭安全高效绿色开采对坑道钻探需求 |
| 1.1 矿井灾害防治对坑道钻探需求 |
| 1.2 隐蔽致灾地质因素探查对坑道钻探的需求 |
| 1.3 煤层气资源开发对坑道钻探的需求 |
| 1.4 其他工程应用对坑道钻探的需求 |
| 2 坑道钻探研究进展 |
| 2.1 专着 |
| 2.2 发明专利 |
| 2.3 期刊论文 |
| 2.3.1 论文发表期刊情况 |
| 2.3.2 论文发表机构情况 |
| 2.3.3 论文被引情况 |
| 2.4 学位论文 |
| 2.5 获奖情况 |
| 2.6 国家/行业标准 |
| 3 坑道钻探技术发展历程 |
| 3.1 回转钻进技术研究进展 |
| 3.2 稳定组合钻具定向钻进研究进展 |
| 3.3 随钻测量定向钻进技术研究进展 |
| 3.3.1 引进消化阶段 |
| 3.3.2 自主研发阶段 |
| 3.3.3 创新发展阶段 |
| 3.4 碎软煤层钻进技术发展进展 |
| 3.4.1 螺旋钻进技术 |
| 3.4.2 中风压空气钻进技术 |
| 3.4.3 空气套管钻进技术 |
| 3.4.4 梳状钻孔定向钻进技术 |
| 3.4.5 空气螺杆钻具定向钻进技术 |
| 3.4.6 筛管完孔工艺技术 |
| 3.5 坑道取心钻进技术研究进展 |
| 3.5.1 绳索取心钻进技术 |
| 3.5.2 水力反循环取心钻进技术 |
| 3.5.3 长距离密闭取心定向钻进技术 |
| 4 坑道钻探装备发展历程 |
| 4.1 坑道钻机发展现状 |
| 4.1.1 分体式钻机 |
| 4.1.2 履带式钻机 |
| 4.1.3 胶轮式定向钻机 |
| 4.1.4 自动化、智能化钻机 |
| 4.2 煤矿井下泥浆泵(车)发展现状 |
| 4.3 煤矿井下坑道钻杆发展现状 |
| 4.3.1 高强度外平钻杆 |
| 4.3.2 螺旋钻杆 |
| 4.3.3 三棱钻杆 |
| 4.3.4 有线随钻测量钻杆 |
| 4.3.5 无磁钻杆 |
| 4.3.6 打捞钻杆 |
| 4.4 煤矿井下坑道钻头发展现状 |
| 4.4.1 硬质合金钻头 |
| 4.4.2 金刚石钻头 |
| 4.4.3 PDC钻头 |
| 4.5 煤矿井下坑道螺杆钻具发展现状 |
| 4.6 钻孔轨迹测量系统发展现状 |
| 4.6.1 存储式测量系统 |
| 4.6.2 随钻测量系统 |
| 4.7 冲洗液循环净化系统发展现状 |
| 5 坑道钻探实验室平台建设 |
| 5.1 钻探工艺实验室 |
| 5.1.1 液动冲击回转钻进实验室 |
| 5.1.2 微机控制托拉姆钻机的工艺实验台 |
| 5.2 钻机实验平台 |
| 5.2.1 液压元件实验台 |
| 5.2.2 钻机综合检测检验实验台 |
| 5.3 钻具实验室 |
| 5.3.1 钻杆实验台 |
| 5.3.2 小直径螺杆钻具性能测试台 |
| 5.3.3 钻头微钻实验台 |
| 5.4 钻孔测量仪器实验室 |
| 6 坑道钻探发展方向与建议 |
| 6.1 坑道钻探基础理论与方法研究 |
| 6.2 超大直径顶板高位定向成孔技术开发 |
| 6.3 煤矿井下旋转导向钻进系统的研制 |
| 6.4 高精度随钻测量系统的研制 |
| 6.5 钻孔机器人的研制 |
（4）液压钻机液压系统设计与研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文主要内容 |
| 1.4 本文主要创新点 |
| 第二章 液压钻机参数设计 |
| 2.1 液压钻机最大提升载荷 |
| 2.2 钻机给进与提升速度 |
| 2.2.1 动力头正常钻井速度 |
| 2.2.2 动力头快速动作速度 |
| 2.3 卸扣器参数选取 |
| 2.3.1 卸扣器计算 |
| 第三章 液压系统设计 |
| 3.1 液压系统设计 |
| 3.1.1 液压系统组成 |
| 3.1.2 液压系统总体设计要求 |
| 3.2 液压系统回路 |
| 第四章 主要液压元件设计选型 |
| 4.1 液压元件选型 |
| 4.1.1 泵的选型 |
| 4.1.2 阀的选型 |
| 4.2 给进液压缸参数设计及校核 |
| 4.2.1 主进给油缸推力 |
| 4.2.2 主进给油缸内径 |
| 4.2.3 主进给油缸活塞杆外径 |
| 4.2.4 水平钻井作业验证 |
| 4.2.5 主进给油缸工作行程 |
| 4.2.6 主进给油缸弯曲稳定性验算 |
| 4.3 加压绳系选型 |
| 4.4 动力头计算 |
| 4.4.1 低速大扭矩液压马达型号选取 |
| 4.4.2 动力头输出扭矩验证 |
| 4.4.3 动力头输出最高转速验证 |
| 4.5 井架举升油缸计算 |
| 4.5.1 液缸举升井架起升力确定 |
| 4.5.2 举升油缸计算 |
| 4.5.3 井架起升与下放时间 |
| 4.6 系统散热计算 |
| 4.6.1 散热功率确定 |
| 4.6.2 散热系统的配置 |
| 第五章 现场试验流程设计 |
| 5.1 试验目的 |
| 5.2 试验内容 |
| 5.3 试验结果及分析 |
| 5.4 现场问题及解决方案 |
| 5.5 本章总结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（5）基于性能对标的MC90车载煤层气钻机井架设计研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状及发展动态分析 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 石油车载钻机井架的设计特点分析 |
| 2.1 石油车载钻机井架结构设计分析 |
| 2.1.1 井架技术特点 |
| 2.1.2 主要参数及分析 |
| 2.1.3 结构方案的确定 |
| 2.2 石油车载钻机井架主要参数设计分析 |
| 2.2.1 井架主要计算参数 |
| 2.2.2 截面几何性质 |
| 2.3 计算与分析方案 |
| 2.3.1 计算分析参考标准、规范 |
| 2.3.2 计算工况分析 |
| 2.3.3 井架计算 |
| 2.3.4 分析结论 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 MC90 车载煤层气钻机井架的设计 |
| 3.1 MC90 车载煤层气钻机井架设计的原则和要求 |
| 3.2 MC90 车载煤层气钻机井架设计参数 |
| 3.3 MC90 车载煤层气钻机井架结构形式选择与确定 |
| 3.4 井架、天车、动力水龙头一体化研究 |
| 3.4.1 天车部件的设计 |
| 3.4.2 专用动力水龙头设计 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 MC90 车载煤层气钻机井架的有限元分析 |
| 4.1 井架主要设计参数 |
| 4.1.1 设计标准及规范 |
| 4.1.2 有限元分析模型数据 |
| 4.1.3 设计载荷数据 |
| 4.1.4 材料选择 |
| 4.2 井架主要设计载荷 |
| 4.3 井架结构分析计算 |
| 4.3.1 有限元分析流程 |
| 4.3.2 力学模型 |
| 4.3.3 操作工况 |
| 4.3.4 加载预处理 |
| 4.3.5 分析结果 |
| 4.3.6 扭矩作用 |
| 4.4 预期工况 |
| 4.4.1 加载预处理 |
| 4.4.2 分析结果 |
| 4.5 非预期工况 |
| 4.5.1 加载预处理 |
| 4.5.2 分析结果 |
| 4.6 结论 |
| 第5章 全文总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（6）密封巷道—钻孔联合预抽瓦斯技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 问题的提出 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 钻孔抽采瓦斯流动理论 |
| 1.2.2 瓦斯预抽技术 |
| 1.2.3 抽采钻孔封孔技术 |
| 1.3 研究目标、内容、技术路线 |
| 1.3.1 研究目标 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.3.3 技术路线 |
| 2 钻孔抽采瓦斯流动理论模型及影响抽采效果的理论分析 |
| 2.1 钻孔抽采瓦斯流动理论模型 |
| 2.1.1 流动方程 |
| 2.1.2 初值和边界条件 |
| 2.1.3 解吸速率确定 |
| 2.1.4 巷道向钻孔内漏风模型 |
| 2.1.5 瓦斯抽采的数学力学模型求解 |
| 2.2 影响钻孔预抽瓦斯效果的理论分析 |
| 2.2.1 钻孔预抽负压 |
| 2.2.2 预抽时间 |
| 2.2.3 封孔效果 |
| 2.2.4 钻孔密度 |
| 2.2.5 钻孔深度 |
| 2.2.6 煤层透气性系数 |
| 2.2.7 瓦斯解吸量 |
| 2.2.8 提高瓦斯预抽效果的合理技术途径 |
| 3 水封钻孔抽采瓦斯现场试验研究 |
| 3.1 水封钻场工程概况 |
| 3.1.1 试验矿井概况 |
| 3.1.2 预抽区域概况 |
| 3.1.3 水封钻场施工 |
| 3.1.4 预抽管路 |
| 3.1.5 水封密闭墙施工 |
| 3.2 预抽效果考察 |
| 3.2.1 浓度及抽采量 |
| 3.2.2 8~#煤层其它抽采区域和水封钻场抽采效果的比较分析 |
| 3.3 密封巷道—钻孔联合预抽的试验研究 |
| 3.3.1 预抽巷道概况 |
| 3.3.2 预抽巷道钻孔布置 |
| 3.3.3 瓦斯预抽管路 |
| 3.3.4 预抽效果考察 |
| 3.3.5 与其他类型预抽方法的对比分析 |
| 4 密封巷道—钻孔联合预抽钻孔合理间距优化 |
| 4.1 2#煤层密闭预抽 |
| 4.2 8~#煤层密闭预抽 |
| 4.3 9#煤层密闭预抽 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（8）焦坪矿区瓦斯赋存特征与抽放方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 前言 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状与进展 |
| 1.2.1 煤层物性研究 |
| 1.2.2 吸附理论研究 |
| 1.2.3 瓦斯抽放方法研究 |
| 1.3 研究内容及研究方法 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究方法及主要完成工作量 |
| 2 矿区地质 |
| 2.1 地层 |
| 2.2 构造 |
| 2.3 含煤地层 |
| 2.4 煤层 |
| 2.5 煤质 |
| 2.5.1 工业分析 |
| 2.5.2 显微组分 |
| 2.6 煤层顶底板与围岩的含油性 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 瓦斯赋存特征 |
| 3.1 孔隙分布特征 |
| 3.1.1 孔隙类型 |
| 3.1.2 测试方法 |
| 3.1.3 压汞实验 |
| 3.1.4 低温液氮吸附 |
| 3.2 瓦斯吸附解吸特征 |
| 3.2.1 实验方法 |
| 3.2.2 实验结果 |
| 3.2.3 数学模型 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 瓦斯抽放方法研究 |
| 4.1 瓦斯抽放可行性 |
| 4.1.1 资源量 |
| 4.1.2 渗透性 |
| 4.1.3 煤岩层可抽性评价 |
| 4.2 瓦斯抽放原则及方法选择 |
| 4.2.1 抽放瓦斯的原则 |
| 4.2.2 抽放瓦斯的方法 |
| 4.2.3 抽放瓦斯方法选择 |
| 4.3 焦坪矿区瓦斯抽放方法 |
| 4.3.1 顶板瓦斯抽放方法 |
| 4.3.2 本煤层瓦斯抽放方法 |
| 4.3.3 综合瓦斯抽放方法 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附图 |
| 附录 |
（9）国内煤层气井用钻机技术分析与研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.2 研究的目的及意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 国内研究现状 |
| 1.3.2 国外研究现状 |
| 1.4 主要研究内容及方法 |
| 1.5 解决的关键问题及创新之处 |
| 2 我国煤层气井用钻机概况 |
| 2.1 国内的钻机 |
| 2.2 引进的国外钻机 |
| 3 对煤层气井用钻机的要求 |
| 3.1 完成地质目的的要求 |
| 3.1.1 地层及含煤地层 |
| 3.1.2 构造 |
| 3.1.3 煤储层 |
| 3.1.4 水文地质条件 |
| 3.1.5 储层压力 |
| 3.2 钻井工艺的要求 |
| 3.2.1 参数井钻井工艺 |
| 3.2.2 生产井工艺 |
| 3.3 钻井施工作业对钻机设计的要求 |
| 3.3.1 钻机类型 |
| 3.3.2 钻机的装载形式 |
| 3.3.3 钻机的传动方式 |
| 3.4 其他要求 |
| 3.5 小结 |
| 4 煤层气井现用钻机性能分析 |
| 4.1 钻进能力分析 |
| 4.1.1 钻进深度 |
| 4.1.2 钻孔直径 |
| 4.1.3 钻杆配套 |
| 4.2 普通立轴及转盘钻机分析 |
| 4.2.1 钻机组成及各部分功能 |
| 4.2.2 回转系统 |
| 4.2.3 卡盘 |
| 4.2.4 升降系统 |
| 4.2.5 给进系统 |
| 4.2.6 传动系统 |
| 4.3 车载全液压动力头顶驱钻机分析 |
| 4.3.1 钻机组成及各部分功能 |
| 4.3.2 回转系统 |
| 4.3.3 给进与升降系统 |
| 4.3.4 辅助装置 |
| 4.3.5 液压系统 |
| 4.3.6 全液压动力头顶驱钻机性能参数分析 |
| 4.4 钻机动力与空压机配套分析 |
| 4.4.1 钻机动力 |
| 4.4.2 空压机设备配套 |
| 4.5 国内普通钻机与进口车载钻机主要差距及原因分析 |
| 4.5.1 结构与设计上的差距 |
| 4.5.2 钻进能力上的差距 |
| 4.5.3 工艺适应性上的差距 |
| 4.5.4 其他方面的差距 |
| 4.5.5 产生差距的原因分析 |
| 4.6 小结 |
| 5 煤层气钻机分类及基本参数选取 |
| 5.1 煤层气钻机分类 |
| 5.2 普通转盘式煤层气钻机基本参数确定 |
| 5.3 车载全液压动力头顶驱式煤层气钻机基本参数确定 |
| 5.4 亟需研发的煤层气钻机系列及设备配套 |
| 5.5 小结 |
| 6 结论及展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 6.2.1 相关设备及技术方面 |
| 6.2.2 其他方面 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
（10）煤层气钻机的技术现状及发展对策（论文提纲范文）
| 1 国外煤层气钻机的技术现状 |
| 2 国内煤层气钻机的技术现状 |
| 3 国内煤层气钻机的技术发展趋势 |
| 3.1 煤层气田的地层特性及其对钻机的要求 |
| 3.2 煤层气地面抽采钻进工艺对钻机的要求 |
| 4 发展国产煤层气钻机的技术瓶颈 |
| 4.1 石油钻机和水源钻机及煤田钻机的系列已成为发展煤层气钻机的技术壁垒 |
| 4.2 高精度地质导向系统是阻碍我国煤层气钻机研发的主要瓶颈 |
| 4.3 同时满足绳索取芯、空气钻进、定向钻进等不同要求困难大 |
| 5 发展煤层气钻机的技术对策 |
| 5.1 切实抓好钻机结构的优化设计 |
| 5.2 加快关键配套装备的研制 |
| 5.3 认真做好配套装备的选型 |
四、M-700型煤层气抽放钻机的研制（论文参考文献）
- [1]高瓦斯矿井超长采煤工作面瓦斯抽采理论及应用研究[D]. 周连春. 内蒙古科技大学, 2021
- [2]突出煤层定向钻进随钻瓦斯参数动态反演及消突效果评价研究[D]. 汪皓. 中国矿业大学, 2020(07)
- [3]我国煤矿井下坑道钻探技术装备40年发展与展望[J]. 石智军,姚克,姚宁平,李泉新,田宏亮,田东庄,王清峰,殷新胜,刘飞. 煤炭科学技术, 2020(04)
- [4]液压钻机液压系统设计与研究[D]. 翟佳伟. 中国石油大学(华东), 2015(06)
- [5]基于性能对标的MC90车载煤层气钻机井架设计研究[D]. 黄圣楠. 吉林大学, 2014(03)
- [6]密封巷道—钻孔联合预抽瓦斯技术研究[D]. 王世超. 辽宁工程技术大学, 2013(02)
- [7]煤炭篇——（1990～2005）[J]. 陕西省煤炭学会. 陕西煤炭, 2009(04)
- [8]焦坪矿区瓦斯赋存特征与抽放方法研究[D]. 王坤. 西安科技大学, 2009(07)
- [9]国内煤层气井用钻机技术分析与研究[D]. 陈粤强. 西安科技大学, 2009(07)
- [10]煤层气钻机的技术现状及发展对策[J]. 张遂安,崔岗,胡少韵,刁文庆,张仕民,丁庆新. 中国煤层气, 2007(04)