地面井用可調(diào)節(jié)套管接頭的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、煤層氣的主要成分是甲烷，溫室效應(yīng)比二氧化碳大20倍以上，對(duì)地球臭氧層的破壞力是二氧化碳的7倍。煤礦瓦斯嚴(yán)重制了煤礦安全、高效、低耗、集約化生產(chǎn)；對(duì)煤礦安全生產(chǎn)帶來(lái)極大威脅。一起起因煤礦瓦斯引起的安全事故，對(duì)從事煤礦安全生產(chǎn)的專家提出了新的挑戰(zhàn)和技術(shù)課題。為了有效的治理煤礦瓦斯，淮南礦業(yè)集團(tuán)申請(qǐng)了地面鉆井抽采采動(dòng)區(qū)、采空區(qū)卸壓瓦斯方法。
　　 淮南煤田埋深在2000m以上，共有保有和預(yù)測(cè)煤炭?jī)?chǔ)量為50100Mt。面對(duì)豐富而巨大的煤

2、炭和煤層氣資源，實(shí)現(xiàn)了煤與瓦斯資源高效共采。充分發(fā)揮淮南的資源、區(qū)位和市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)，變資源優(yōu)勢(shì)為經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，變廢為寶，變害為利，減少資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。地面井開采煤層氣的使用把突出高瓦斯煤層，轉(zhuǎn)化為非突出、低瓦斯煤層開采，并實(shí)現(xiàn)了綜采放頂煤技術(shù)。由于瓦斯等到預(yù)先治理，長(zhǎng)期制約生產(chǎn)的“以風(fēng)定產(chǎn)”、“四位一體”綜合防突措施得到解決。但在大采高、塊推進(jìn)、巨厚流沙層厚度、采空區(qū)巨厚堅(jiān)硬砂巖頂板的條件下，鉆井篩管有時(shí)被錯(cuò)斷，造成地面鉆井突然停氣，為了解

3、決這一技術(shù)難題，淮南礦業(yè)集團(tuán)委托安徽理工大學(xué)設(shè)計(jì)一種可調(diào)節(jié)的套管接頭。
　　 可調(diào)節(jié)套管接頭的研究就是為避免上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處，為在地面鉆井孔內(nèi)抽采瓦斯的剛性套管提供一種可以進(jìn)行角度調(diào)節(jié)，并可進(jìn)行軸向伸縮的可調(diào)節(jié)套管接頭，使原有的剛性套管形成具有轉(zhuǎn)角、伸縮的功能，以適應(yīng)地表的變形，減小套管的彎曲應(yīng)力，防止套管斷裂。本課題在研究過(guò)程中首先對(duì)原有的套管進(jìn)行剪切強(qiáng)度，剪切彎曲強(qiáng)度，彎曲強(qiáng)度及彎曲變形的計(jì)算，并對(duì)鉆井篩管在井下