
安全生产是煤矿行业发展的生命线,钻探施工作为煤矿安全生产的关键核心环节,直接关乎井下作业的安全底线与生产效率。然而在煤岩压力波动复杂的地层中,塌孔卡钻问题却成为煤矿钻探施工的“顽疾”,不仅造成材料损耗、工期延误,更让作业人员面临复杂工况下的安全风险。
郭屯煤矿立足一线实际、聚焦施工痛点,以一场看似不起眼的钻头小改造,创新推出反截割退钻法,成功破解塌孔卡钻难题,用“小创新”撬动矿山安全生产与高质量发展的“大格局”,为煤矿钻探施工解锁了安全生产与提质增效的全新密码。

钻探施工中,传统探放水导向钻头的设计短板成为塌孔卡钻的核心诱因——钻头后端直径大于后续钻杆,在复杂地层钻进时,钻孔极易因煤岩压力变化发生塌陷。一旦塌孔,钻头与钻杆便会被塌落的煤岩体牢牢“咬住”,处理过程费时费力,严重时还会导致钻头钻杆被掩埋报废,不仅造成材料浪费,更让钻探施工陷入工期延误的被动局面。更关键的是,作业人员在复杂条件下处理卡钻问题,需要长时间暴露在危险工况中,为煤矿安全生产埋下了重大隐患。这一难题长期困扰着郭屯煤矿专业施工团队,成为制约矿井钻探施工安全高效开展的“拦路虎”。
面对施工中的实际难题,郭屯煤矿充分激活一线技术人员的创新活力,让“现场”成为创新的“主战场”。防冲工区技术人员依托多年一线工作经验,围绕塌孔卡钻的问题根源反复分析、实地论证,最终创新性提出反截割退钻法。这场技术改造没有复杂的设备升级,没有高额的资金投入,核心巧思简单又实用:仅截取10cm长的废旧110#不锈钢不取芯钻头,以等长焊接的方式固定在导向钻头后部的螺丝头空余位置,便完成了对传统钻头的关键改造。这一源于一线、服务一线的微改造,既实现了废旧钻头的二次利用,又精准切中了塌孔卡钻的问题核心,让小小的钻头改造成为破解行业难题的“金钥匙”。
看似微小的钻头改造,在实际施工中发挥出了“四两拨千斤”的大作用,成为应对塌孔卡钻险情的“硬招”。当钻探施工遭遇塌孔卡钻时,钻机只需由“进钻”模式切换为“退钻”模式,焊接在导向钻头尾部的截齿便会随钻机同步旋转,化身成为钻杆退出的“开路先锋”,对塌落挤压的煤岩体进行快速切割、破碎与疏通,为被卡的钻杆开辟出通畅的“疏散通道”,从根本上解决了钻杆因煤岩体挤压无法退出的难题,大幅提升了退钻作业的成功率。

这一“小改造”的落地应用,为郭屯煤矿带来了实实在在的安全效益与经济效益,让安全生产的“新密码”转化为发展实效。据统计,反截割退钻法投入使用后,矿井钻探施工的退钻成功率从原来的约20%大幅提升至90%以上,塌孔卡钻的平均处理时间从5小时缩短至1小时,显著减少了塌孔事件的处置时长,让钻探施工能够快速恢复正常推进,有效保障了矿井生产计划的有序实施。在降本增效方面,每成功处理一起埋钻杆事件,就能避免钻头、钻杆的报废损耗,节约材料费约2700元,而废旧钻头的二次利用,更让改造成本降到最低,践行了降本增效的发展理念。该技术的应用还大幅缩短了作业人员在复杂危险条件下处理卡钻的风险暴露时间,让施工人员远离危险工况,为井下钻探作业筑牢了坚不可摧的安全防线。目前,反截割退钻法已在郭屯煤矿井下所有钻探施工地点全面推广,一线施工反馈效果优异,成为钻探施工的“标配技术”。
从一根钻头的小改造,到矿山安全生产的大提升,郭屯煤矿反截割退钻法的创新实践,是煤矿行业立足一线、守正创新的生动缩影。这项源于现场、服务现场的创新技术,用“小改造”解决了“大难题”,用“微创新”激活了“大发展”,不仅为郭屯煤矿的钻探施工安全高效开展提供了坚实支撑,更为破解钻探施工难题提供了可复制、可推广的实践经验。