煤矿井下定向钻孔轨迹控制培训课件

煤矿井下定向钻进轨迹控制煤矿井下定向钻进轨迹控制定向钻进轨迹控制技术定向钻进轨迹控制技术1、螺杆钻具造斜原理2、工具面向角对钻孔轨迹影响3、钻孔轨迹控制原理4、开分支工艺与重入分支孔工艺5、钻孔轨迹控制实例分析 1.25O外径mm钻头尺寸mm头数级数长度m重量kg排量lpm转速rpm上紧扭矩Nm输出扭矩Nm最大过载拉力kN最大钻压kN最大压降kPa7382-1144:532.8562.5113-365160-375162025789272758螺杆钻具造斜原理螺杆钻具造斜原理测斜仪无磁钻杆旁通阀马达万向轴传动轴钻头螺杆钻具造斜原理螺杆钻具造斜原理 螺杆钻具螺杆钻具是一种把液体的压力能转换为机械能的能量容积式正排量动力转换装置，主要由螺杆马达（定子、转子）总成、万向轴总成、传动轴总成三大部分组成。采用螺杆钻具进行钻进，不需要钻杆旋转，泥浆泵输出冲洗液进入螺杆马达，在马达进出口形成一定压差，推动马达转子旋转，通过万向轴和传动轴将转速和扭矩传递给钻头，从而达到碎岩的目的。螺杆钻具造斜原理螺杆钻具造斜原理 螺杆钻具能够进行定向钻进主要基于三个缘由：一、螺杆钻具工作时钻头回转破碎岩石，而螺杆外管及钻杆柱不回转；二、可以连接不同角度的定向或可调弯外管；三、可随钻进行倾角和方位的测量。随钻测量系统随钻测量系统孔底马达和钻头下无磁钻杆送水器上无磁钻杆钻杆测量探管 监视器高压送水胶管通讯电缆YHD1-1000随钻测量系统连接示意图随钻测量系统连接示意图 随钻测量系统随钻测量系统 用于近水平定向钻孔施工过程中的随钻监测，可随钻测量钻孔倾角、方位、工具面向角等主要参数，实现孔口钻孔参数、轨迹的即时显示，便于施钻人员随时了解钻孔施工情况，并及时调整工具面方向和工艺参数，使钻孔尽可能的按照设计的轨迹延伸。工具面向角工具面向角 工具面：定向钻进所用造斜钻具的两个轴线所确定的平面，称为工具面。工具面向角：在孔底圆平面内，以圆心与圆周上最高点连线为始边，顺时针转到工具面与孔底圆平面的交线所转过的角度，以“”表示，介于“0360”。螺杆钻具的“工具面向角”就是通常所说的马达“弯头”朝向。钻进过程中通过改变弯头的朝向，使钻孔实现定向弯曲变化。工具面向角修正工具面向角修正 在以下情况时，必须校正工具面向角：（1）开新孔时，具体方法：螺杆钻具弯接头必须指向正上方，通信线连接正常后：开新孔打开钻孔设计数据“MK_1.xml”读数据工具面向角修正工具面向角修正 在以下情况时，必须校正工具面向角：（2）螺杆钻具与探管外管间任何一螺纹被卸开，后螺 纹涂胶重新拧紧后，具体方法：螺杆钻具弯接头必须指向正上方，通信线连接正常后：探管检测开始检测判断工具面值工具面值是否接近0 0o o（360360o o）a)若工具面值处于355o o0 0o o（360360o o）5o o,无需修整工具面无需修整工具面 b)若不接近，则：调整工具面校正工具面开始测量保存钻头孔底马达下无磁钻杆探管外管上无磁钻杆上无磁探管外管接头下无磁探管外管接头下无磁马达接头通缆钻杆工具面向角修正工具面向角修正工具面向角对钻孔轨迹影响工具面向角对钻孔轨迹影响 螺杆钻具的“工具面向角工具面向角”就是我们通常所说的马达马达“弯头弯头”朝向朝向。钻进过程中通过改变弯头的朝向，使钻孔实现定向弯曲变化。工具面向角0（360）弯头向上工具面向角270弯头向左工具面向角90弯头向右工具面向角180弯头向下工具面向角对钻孔轨迹影响工具面向角对钻孔轨迹影响倾角：倾角：、方位角：方位角：、工具面：工具面：马达弯造斜最大强度：A、方位角增减分量：Asin、倾角增减分量:Acos0（360）27090180AsinAcosA0（360）27090180增斜：增斜：增方位：增方位：降斜：降斜：增方位：增方位：降斜：降斜：降方位：降方位：增斜：增斜：降方位：降方位：倾角控制原理倾角控制原理假设设计倾角：0，则倾角控制在：-2 2 21-1-2-2-11221-1-2-2-11降斜稳斜增斜稳斜降斜稳斜增斜稳斜10026010026080280降斜稳斜增斜802800上下偏差方位角控制原理方位角控制原理假设设计方位角：330，则方位角控制在：325 335 325327332335335332327325330左右偏差335332327325325327332335降方位增方位降方位增方位19035010170降方位增方位钻孔轨迹控制原理钻孔轨迹控制原理a）准确识别地层变化：根据矿方提供的煤层采掘工程面图（含煤层等高线），分析出钻孔轨迹处煤层倾角变化，结合实钻轨迹上下偏差、钻进前后返渣岩性变化，判断出当前钻头处于煤层哪一层位（顶板岩层、底板岩层、煤）。b)调整工具面使钻孔沿煤层钻进：根据地层变化，应及时调整工具面来控制方位角变化，使钻孔轨迹在水平面投影图上沿设计轨迹左右波动，在此基础上可参考设计轨迹倾角值控制倾角变化，使钻孔尽量处在煤层中延伸。钻孔轨迹控制原理钻孔轨迹控制原理c）提钻开分支绕过钻进障碍区域：如：因顶板、底板岩性较硬而进尺缓慢，陷落柱、断层附近煤层松散破碎易卡埋钻，因与原钻孔串孔、煤层裂隙发育钻井液漏失。当遇到以上情况时，应提钻至安全煤层区域开分支孔绕过该区域。d)了解煤层真实走势：在实际钻进过程中，要求每钻进一定距离将弯头方向调整为垂直向上，使钻孔快速钻至顶板以确定出顶板所处的层位标高，然后后退到合适位置开分支继续钻进，如此反复，再将两次探顶点连线的延长线作为下一段钻进时的参考顶板，从而保证钻孔尽量在煤层中钻进。钻孔轨迹计算方法钻孔轨迹计算方法开分支工艺开分支工艺1、分支点选择：需在煤层中，以便在硬度软的煤层中裸眼造斜开分支，向下开分支 当倾角0O时,工具面0O当倾角0O时,工具面0O当倾角0O时,工具面180O分支孔成孔几率极低极低分支孔成孔几率高高分支点选择：尽量选择“倾角增加倾角增加孔段”开分支工艺开分支工艺2、开分支工具面向角选择：采用分支点附近孔段背向工具面向角开分支 当原钻孔方位角增加时，工具面向角180o260o 当原钻孔方位角减少时，工具面向角100o180o3、开分支钻进参数选择：采用减压（给进压力）、控时钻进 开分支工艺开分支工艺4、判断开分支是否成功依据：分支一段孔深处可用随钻测量仪器检测出倾角、方位角值与原钻孔轨迹对比，是否按开孔工具面作用产生偏差 给进压力增加 泥浆泵压略有增加 钻孔返水含煤粉增多（变黑）钻具重入分支工艺钻具重入分支工艺 提钻后，当要将钻具重新下入原分支孔时，需在每个分支点处调整工具面向角，下入一定孔深后，测斜数据与原钻孔轨迹对比，分析钻具是否在要进入的分支孔内。轨迹控制实例分析轨迹控制实例分析双柳矿双柳矿 自2010年5月29日至6月9日，共定向施工主孔1个，探顶6次，探底3次，试验总进尺1242m。其中主孔孔深744米，1#分支孔钻进至54米时，由于煤层在200m至450m煤层起伏较大，并在300米探到底板两次，开分支孔较多，为防止孔内事故发生，提钻至210米开2#分支孔。2#分支孔孔深102米，施工过程中未出现孔内事故轨迹控制实例分析轨迹控制实例分析双柳矿双柳矿轨迹控制实例分析轨迹控制实例分析双柳矿双柳矿轨迹控制实例分析轨迹控制实例分析杜儿坪矿杜儿坪矿 自2010年5月18日至6月10日，主孔1个、分支孔25个，探顶6次，探底3次，试验总进尺2736m，主孔最大孔深达到570m，分支孔最大孔深达246m。煤层平均厚度4.08m、煤层陷落柱发育，陷落柱密度平均25个/km2，其中仅主孔需在6个陷落柱煤层中定向穿行。轨迹控制实例分析轨迹控制实例分析杜儿坪矿杜儿坪矿轨迹控制实例分析轨迹控制实例分析九里山矿九里山矿 2011年9月22日至10月11日施工4号梳状钻孔，共施工1主孔，7个分支孔，最大主孔深度510m，最大分支孔深度51m，总孔深848m。4#梳状孔实钻轨迹平面图（上）与剖面图（下）梳状孔实钻轨迹平面图（上）与剖面图（下）轨迹控制实例分析轨迹控制实例分析兴无矿兴无矿 2011年5月26日至6月8日施工4#钻孔，4#钻孔设计孔深702m，实钻总进尺为1355m，主孔702m均在煤层中钻进，13个分支孔累计孔深653m，其中630m在煤层中钻进，23m因探顶底在泥岩中钻进。4#钻孔轨迹剖面图钻孔轨迹剖面图0 05050100100150150200200250250300300350350400400450450500500550550600600650650700700750750-50510152025304#钻孔轨迹平面图钻孔轨迹平面图轨迹控制实例分析轨迹控制实例分析黄陵一号矿黄陵一号矿 2011年10月6日至10月20日施工2#钻孔，2#钻孔主孔深度711m，分支孔深度285m，总进尺996m。2#钻孔实钻轨迹上下偏差图钻孔实钻轨迹上下偏差图2#钻孔实钻轨迹左右偏差图钻孔实钻轨迹左右偏差图轨迹控制实例分析轨迹控制实例分析黄陵二号煤矿黄陵二号煤矿 2012年3月7日3月24日，在二号煤矿北二一号辅运大巷距八号联络巷50m处施工4#钻孔，主孔深度813m，分支285m，总进尺1098m。黄陵二号煤矿施工钻孔平面图黄陵二号煤黄陵二号煤矿 4#钻孔孔实钻轨迹剖面迹剖面图黄陵二号煤黄陵二号煤矿 4#钻孔孔实钻轨迹左右偏差迹左右偏差图 2012年8月,在北二一号辅运大巷正头，施工1个定向孔，主孔深度705m，分支孔927m，总计进尺1632m。1#钻孔轨迹平面布置图 1#钻孔上下偏差和左右偏差图轨迹控制实例分析轨迹控制实例分析柳林同德矿柳林同德矿 2012年5月，同德矿施工3#钻孔，设计孔深780m，9个分支孔，由于时间限制，实际施工主孔深度786m，分支111m，累计进尺897m。同德矿施工钻孔平面图同德矿 3#钻孔轨迹左右偏差图（红色和粉色为实钻轨迹）同德矿 3#钻孔轨迹上下偏差图（红色和粉色为实钻轨迹）1.注意力持续时间短 2.遗忘速度快 3.目的性强 4.自我意识强 成人学习的特点：如何上好一堂培训课如何上好一堂培训课 自愿参加 非自愿参加合作、主动学习、意识强不合作、被动学习、意识弱注意：非自愿者可能是麻烦的制造者注意：非自愿者可能是麻烦的制造者课堂的表现了解学员 非自愿参加不合作、被动学习、意识弱注意：非自愿者可能是麻烦的制造者注意：非自愿者可能是麻烦的制造者 对于非自愿参加学员，培训师应该增加授课的趣味性，多让他们发表自己的见解，增强与他们的沟通。了解学员双方熟识采取提高注意力的多种形式双方陌生采取破冰游戏、搭建沟通氛围熟悉程度熟悉程度了解学员培训前的准备课程设计课程设计场地布置场地布置物料准备物料准备设备检查设备检查自我准备自我准备培训前-课程设计把要说的写下来：把要说的写下来：资料搜集资料搜集动笔写作动笔写作演示文稿演示文稿最后修改最后修改资料搜集资料搜集：互联网研讨会、演讲图书馆企业内部资料同事、亲友报纸、杂志音像制品培训前-课程设计动笔写作动笔写作：发散性思维法撰写提纲制定时间表培训前-课程设计发散性思维法：发散性思维法：所谓发散性思维法，就是从同一来源的材料中探求不同答案，从不同的方面寻求答案的思维过程。他能让人通过联想，拓展思路，从不同的角度寻求解决问题的各种可能途径。答案一问题答案二答案培训前-课程设计撰写提纲撰写提纲列提纲的好处：列提纲的好处：为授课提供清晰的思路为资料的取舍提供依据时间分配的依据选择培训方法、辅助工具的依据培训前-课程设计撰写提纲撰写提纲如何撰写提纲：如何撰写提纲：方法一：利用发散性思维服务培训个人层面团队层面企业层面标准理念培训前-课程设计撰写提纲撰写提纲如何撰写提纲：如何撰写提纲：方法一：利用发散性思维培训培训主题主题论点一论点一论点二论点二论点三论点三分论点一分论点一分论点二分论点二培训前-课程设计撰写提纲撰写提纲如何撰写提纲：如何撰写提纲：方法二：利用5W1HWHO谁WHERE哪里WHY为什么WHAT什么WHEN何时HOW怎样培训前-课程设计提纲的通用模式：提纲的通用模式：一、引言（1）开场白（2）说明你的主题和目的（3）概括培训的内容二、第一个要点（1）论点 A论据 B论据（2）论点三、第二个要点（1）论点（2）论点四、第三个要点五、总结（1）重复你的要点（2）结束语培训前-课程设计制定时间表：制定时间表：越缺乏讲课经验，你的时间表越要订的详细！培训前-课程设计课题描述几个部分：课题描述几个部分：课题描述几个部分：课题描述几个部分：课题名称课题名称课题名称课题名称 课题的宗旨课题的宗旨课题的宗旨课题的宗旨 课题目标课题目标课题目标课题目标 培训对象培训对象培训对象培训对象 培训人数培训人数培训人数培训人数 培训持续时间与日程培训持续时间与日程培训持续时间与日程培训持续时间与日程 设施要求设施要求设施要求设施要求 培训教师要求培训教师要求培训教师要求培训教师要求制定课程大纲制定课程大纲 编排课程内容编排课程内容授课计划授课计划授课计划授课计划 ：目标目标目标目标 内容提纲内容提纲内容提纲内容提纲 教学方法教学方法教学方法教学方法 时间分配时间分配时间分配时间分配 必须的培训资源必须的培训资源必须的培训资源必须的培训资源 练习项目练习项目练习项目练习项目 布置作业布置作业布置作业布置作业 评价或考核方法评价或考核方法评价或考核方法评价或考核方法 制定课程大纲制定课程大纲 编排课程内容编排课程内容内容提纲编写程序内容提纲编写程序内容提纲编写程序内容提纲编写程序 ：确定达到目标所必须的知识确定达到目标所必须的知识确定达到目标所必须的知识确定达到目标所必须的知识 确定每项目标的表现内容或技能确定每项目标的表现内容或技能确定每项目标的表现内容或技能确定每项目标的表现内容或技能 确定实现目标的态度要素确定实现目标的态度要素确定实现目标的态度要素确定实现目标的态度要素 依据知识技能态度三要素编排成合理顺序依据知识技能态度三要素编排成合理顺序依据知识技能态度三要素编排成合理顺序依据知识技能态度三要素编排成合理顺序制定课程大纲制定课程大纲 编排课程内容编排课程内容制定课程大纲制定课程大纲 选择培训方法与技巧选择培训方法与技巧培训方法种类：培训方法种类：培训方法种类：培训方法种类：讲授与讲演讲授与讲演讲授与讲演讲授与讲演 小组讨论小组讨论小组讨论小组讨论 演示演示演示演示 阅读阅读阅读阅读 练习练习练习练习 案例分析案例分析案例分析案例分析 角色扮演角色扮演角色扮演角色扮演 现场参观与学习考察现场参观与学习考察现场参观与学习考察现场参观与学习考察选择培训方法的影响因素：选择培训方法的影响因素：选择培训方法的影响因素：选择培训方法的影响因素：培训目标（知识、技能、态度）培训目标（知识、技能、态度）培训目标（知识、技能、态度）培训目标（知识、技能、态度）培训内容培训内容培训内容培训内容 培训讲师（经验、能力）培训讲师（经验、能力）培训讲师（经验、能力）培训讲师（经验、能力）学员（数量、经验、能力水平）学员（数量、经验、能力水平）学员（数量、经验、能力水平）学员（数量、经验、能力水平）培训环境与资源限制（时间、经费）培训环境与资源限制（时间、经费）培训环境与资源限制（时间、经费）培训环境与资源限制（时间、经费）制定课程大纲制定课程大纲 选择培训方法与技巧选择培训方法与技巧选用合适培训方法的程序：选用合适培训方法的程序：选用合适培训方法的程序：选用合适培训方法的程序：陈述培训目标陈述培训目标陈述培训目标陈述培训目标 决定表现类型决定表现类型决定表现类型决定表现类型 考虑学员特点考虑学员特点考虑学员特点考虑学员特点 列出所有合适的培训方法列出所有合适的培训方法列出所有合适的培训方法列出所有合适的培训方法 考虑实际情况考虑实际情况考虑实际情况考虑实际情况 缩减清单，作出决定缩减清单，作出决定缩减清单，作出决定缩减清单，作出决定制定课程大纲制定课程大纲 选择培训方法与技巧选择培训方法与技巧编写课程资料编写课程资料一、编写课程大纲一、编写课程大纲 二、编写讲师手册二、编写讲师手册三、编写练习手册三、编写练习手册 四、编写学员手册四、编写学员手册五、编写演示文件五、编写演示文件 六、设计评估内容与评估方式六、设计评估内容与评估方式培训前-场地布置鱼骨式鱼骨式马蹄形马蹄形课桌式课桌式会议式会议式桌椅的摆放桌椅的摆放 鱼骨式鱼骨式 讲台讲台以学员为中心以学员为中心,互动性强互动性强容易形成小团体容易形成小团体培训前-场地布置 课桌式课桌式讲台讲台坐位角度比较统一坐位角度比较统一 以讲师为中心以讲师为中心 不利于小组讨论与互动不利于小组讨论与互动培训前-场地布置 会议式会议式讲台讲台正式正式 以讲师为中心以讲师为中心 气氛严肃气氛严肃培训前-场地布置合理安排桌椅摆放重要性合理安排桌椅摆放重要性 确保以学员为中心确保以学员为中心 确保培训效果达到最佳确保培训效果达到最佳 确保学员在培训过程中感觉舒适确保学员在培训过程中感觉舒适,集中精神集中精神培训前-场地布置 签到表签到表 学员手册学员手册 课程评估表课程评估表 白板纸白板纸 计时器计时器。培训所需书面资料培训所需书面资料 课程所需练习纸课程所需练习纸 以及培训道具以及培训道具 白板笔、铅笔、橡皮白板笔、铅笔、橡皮 培训小礼物培训小礼物 样品样品。培训前-物料准备测试投影仪测试投影仪（清晰度，屏幕大小等）（清晰度，屏幕大小等）空调的温度空调的温度视听器材视听器材（DVD,DVD,音箱，光碟）音箱，光碟）茶点或其它茶点或其它 电脑调试电脑调试（电脑接线，网线是否连接好）（电脑接线，网线是否连接好）室内的灯光明暗度室内的灯光明暗度培训前-设备检查 器架器架培训前-自我准备 熟悉培训内容和流程熟悉培训内容和流程 形象形象-着装着装/面貌面貌/发型发型 振作精神振作精神,消除紧张情绪消除紧张情绪现场呈现技巧及其关键点现场呈现技巧及其关键点现场呈现的四大关键任务u 气氛营造：平等u 沟通分享：互动u 点评剖析：价值u 改善指导：实践产生紧张情绪的原因 思想思想感觉感觉 行为行为“怯场”测试 心神不安 不敢正视 词不达意 盼望结束 大脑空白 心跳加速 口干舌燥 出虚汗 手发抖 两腿发软正面应对压力的方法压 力 转 换 法压力挑战太大太不容易高度紧张动力机会更大更须努力聚精会神登 台 恐 惧 及 其 破 解u 怕丢面子u 怕讲错u 怕别人不接受u 怕场面无法控制上场与下场 空台登场 静场起音上场 从容不迫 启动注意专注全场享受掌声再次致礼下 场影响训练效果的因素u 说什么说什么u 怎么说怎么说u 何时说何时说u 对谁说对谁说有效导入及其注意事项谜语游戏问题数据场景引言故事概念观点事件演示四种屏弃的开头u 自夸式u 自杀式u 幼稚式u 庸俗式专业表达的三大要素专业表达的思路与方法专业提问技巧修饰式封闭式整体式特定式开放式引导式回应学员问题的基本原则培训师是否准备？是否与主题相关？Yes No Yes No 可以回答必须回应必须回答必须回应回应学员问题的基本步骤接纳学员问题判断学员情绪区分问题类型处理学员问题肯定学员态度再次回应学员回应学员问题的形式直接式报告式附和式描述式反问式拒绝式了解点评的作用B解剖理论与实践之间的关键接点B开启学员发现与解决问题的思路B引导学员探询有效行为改善路径点评的关键要点直面现实的有效询问脱离现实的空洞说教我们应该？我告诉大家？我认为？忌忌：结论性断语如果？是否？还可能是？宜宜：引导性问题非常态学员及其应对学员走神？课堂私语？课堂混乱？有意抬杠？恶意挑衅？遭遇高手？学员睡觉？停顿、沉默、重复、异声冷静回应、建立同盟提供机会、虚心请教有效收结及其注意事项余韵展望总结呼应要求选择希望五种屏弃的结尾无力淡出将结不结文不对题突然停止骤然变调激发学员参与的技法1、提问2、进行体验活动3、角色扮演4、个案研讨5、给学员以提问的时间6、让学员担任部分教学任务吸引学员的方法 给大家一些东西看请大家回答一个问题请大家说说新想法征询大家的需求请大家来读一下大家猜猜看让我们娱乐一下我们一起做个游戏给良好表现一个鼓励职业形象的基本要求男男 装装深色西装深色西装+长袖衬衫长袖衬衫+同色系小花纹领带同色系小花纹领带+黑色或棕色皮鞋黑色或棕色皮鞋女装女装西装套裙或西装套装西装套裙或西装套装+服装相配的皮鞋服装相配的皮鞋职业形象的自我检视 头发凌乱吗？脸上干净吗？衣服整洁吗？扣子拉链没问题吗？面带笑容吗？情绪饱满吗？塑造职业风范的四大要素u 身型u 姿势u 声音u 眼神职业风范的四大要求六种常用标准手势交流区分拒绝指明制止激情语言的六大要素音量语速语调语词重心停顿你真是我的好朋友你真是我的好朋友我从未说过他欺骗她我从未说过他欺骗她眼神的作用u 情绪u 层次u 分配交流、启发、激励、提醒、警示课堂行为禁忌A.用手指或教鞭指点学员B.注意克服手爱动的习惯C.如果是坐着不要抖动腿部D.口头语或脸部小动作E.突然走近学员F.挡住投影仪或黑白板课堂中，谨慎涉及以下内容1、政治2、宗教3、民俗