SAFETY
Original Paper
UDC 622.243; 622.24.08; 550.8.053 © M.G. Lupiy 1, N.L. Galsanov 1, N.V. Ledyaev 1, I.A. Komissarov 1, A.V. Malafeev 1, B.B. Danilov 2, V.N. Karpov 2, S.E. Alekseev 2, D.O. Cheshchin 2, V.V. Plokhikh 2, 2024
ISSN 0041-5790 (Print) • ISSN 2412-8333 (Online) • Ugol’ – Russian Coal Journal, 2024, № 10, pp. 68-73
DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2024-10-68-73
Title
EXPERIENCE OF APPLICATION OF ROTARY-PERCUSSION DRILLING WHEN DRINKING DEEP DEGASSING WELLS AT THE BUG-200 RIG
Authors
M.G. Lupiy 1, N.L. Galsanov 1, N.V. Ledyaev 1, I.A. Komissarov 1, A.V. Malafeev 1, B.B. Danilov 2, V.N. Karpov 2, S.E. Alekseev 2, D.O. Cheshchin 2, V.V. Plokhikh 2
1 JSC SUEK-Kuzbass, Leninsk-Kuznetsky, 652507, Russian Federation
2 Institute of Mining named after N.A. Chinakal, SB RAS, Novosibirsk, 630091, Russian Federation e-mail: suek-kuzbass@suek.ru
Authors Information
Lupiy M.G. – general director of JSC SuEK-Kuzbass, leninsk-Kuznetsky, 652507, russian federation, e-mail: suek-kuzbass@suek.ru
Galsanov N.L. – technical director of JSC SuEK-Kuzbass, leninsk-Kuznetsky, 652507, russian federation, e-mail: galsanovNl@suek.ru
Ledyaev N.V. – head of the Emergency resilience department, technical directorate of JSC SuEK-Kuzbass, leninsk-Kuznetsky, 652507, russian federation, e-mail: ledyaevNV@suek.ru
Komissarov I.A. – head of the high Quality Control and Control department of the technical directorate of JSC SuEK-Kuzbass, leninsk-Kuznetsky, 652507, russian federation, e-mail: KomissarovIa@suek.ru Malafeev A.V. – director of PE “udiuM” JSC “SuEK-Kuzbass”, leninsk-Kuznetsky, 652507, russian federation, e-mail: MalafeevaV@suek.ru
danilov B.B. – doctor of Engineering Sciences, deputy director for research, doctor of technical Sciences, Institute of Mining named after N.a. Chinakal, SB raS, Novosibirsk, 630091, russian federation, e-mail: bbdanilov@mail.ru.
Karpov V.N. – Phd (Engineering), Senior researcher, Institute of Mining named after N.a. Chinakal, SB raS, Novosibirsk, 630091, russian federation, e-mail: karpov@misd.ru, +79538784334
Alekseev S.E. – Phd (Engineering), Senior researcher, Institute of Mining named after N.a. Chinakal, SB raS, Novosibirsk, 630091, russian federation, e-mail: alex@misd.ru
Cheshchin d.O. – Phd (Engineering), Senior researcher, Institute of Mining named after N.a. Chinakal, SB raS, Novosibirsk, 630091, russian federation, e-mail: dimixch@mail.ru
Plokhikh V.V. – Junior researcher, Institute of Mining named after N.a. Chinakal, SB raS, Novosibirsk, 630091, russian federation, e-mail: vadim.plohih@yandex.ru
Abstract
The article discusses the experience of constructing degassing wells using air percussion drilling in underground conditions. It is noted that an increase in drilling volumes inevitably leads to an increase in water inflow into the mine space. One of the ways to reduce water inflow is to replace the sludge trans port medium from water to air. A technology for drilling degassing wells on a BUG-200 drilling rig using a pneumatic hammer is proposed. A schematic diagram of a down-the-hole hammer is presented, its operation is described, and a dust suppression system is shown, which allows reducing the harmful effects on drilling rig personnel. Pilot tests of the described equipment were carried out at the S.M. Kirov mine of SUEK-Kuzbass, based on the results of which it was determined that the vibration-impact effect on the array al lows for more efficient drilling of wells, while reducing the consumption of water consumed by 86%, compared with rotational drilling. Negative factors affecting the efficiency of drilling with down-the-hole hammers have been identified. A development path has been proposed to intensify the drilling of degassing wells.
Keywords
Degassing, safety, well, drilling, air hammer, drilling speed, water inflow, impact machine.
References
1. Дрыгин М.Ю. Оценка перспектив добычи угля в Кузбассе // Вестник Кузбасского государственного технического университета. 2020. № 2. С. 87-96. drygin M.yu. Evaluation of the perspectives of coal production in Kuzbass. Vestnik Kuzbasskogo gosudarstvennogo tehnicheskogo universiteta. 2020;(2):87-96. (In russ.).
2. Реализация программы проведения экспериментальных взрывов в филиалах АО «УК «Кузбассразрезуголь» на период 20202021 гг. / С.В. Кокин, Д.М. Пархоменко, В.В. Пронин и др. // Горная промышленность. 2020. № 5. С. 44-46.
Рис. 5. Бурениесобратнойциркуляциейочистногоагента Fig. 5. Reverse circulation drilling 73 ОКТЯБРЬ, 2024, “УГОЛЬ” SAFETY • БЕЗоПаСноСтЬ Kokin S.V., Parkhomenko d.M., Pronin V.V., Berwin A.V. Implementation of experimental blasting programme at uK Kuzbassrazrezugol JSC Branches in 2020-2021. Gornaya promyshlennost'. 2020;(5):44-46. (In russ.).
3. Цивилева А.Е. Управление развитием технологического потенциала угледобывающей компании. М.: Ваш формат, 2022. 168 с.
4. Войтов М.Д., Усков А.В. Применение направленного бурения скважин для предварительной дегазации угольных пластов // Вестник Кузбасского государственного технического университета. 2010. № 3. С. 33-34. Voitov M.D., Uskov A.V. Application of directional borehole drilling for preliminary methane drainage from coal seams. Vestnik Kuzbasskogo gosudarstvennogo tehnicheskogo universiteta. 2010;(3):33-34. (In russ.).
5. Обеспечение безопасной и интенсивной разработки газоносных угольных пластов на основе их комплексной дегазационной подготовки / С.В. Сластунов, К.С. Коликов, А.П. Садов и др. // Горный информационно-аналитический бюллетень (научнотехнический журнал). 2023. № 2. С. 152-166. Slastunov S.V., Kolikov K.S., Sadov A.P., Khautiev A.M.-B., Komissarov I.A. Safe and high-rate mining of gas-bearing coal with integrated preparative degassing. Gornyj informatsionno-analiticheskij byulleten'. 2023;(2): 152-166. (In russ.).
6. Технология глубокой дегазационной подготовки угольного пласта на базе его гидрорасчленения через скважины с поверхности / С.В. Сластунов, Е.В. Мазаник, А.П. Садов и др. // Горный информационно-аналитический бюллетень (научнотехнический журнал). 2020. № 1. С. 5-14. Slastunov S.V., Mazanik E.V., Sadov A.P., Khautiev A.M.-B. Comprehensive gas drainage technology by hydraulic splitting of coal seam using surface holes. Gornyj informatsionno-analiticheskij byulleten'. 2020;(1):5-14. (In russ.).
7. ХарламовЮ.П. Обоснование параметров циркуляционной системы кольцевого погружного пневмоударника: авторефератдисс. … канд. техн. наук: 05.05.06 / Новосибирск, 2017. 19 с.
8. Карпов В.Н. Методика проведения оценочных испытаний погружных пневмоударников в производственных условиях // Фундаментальные и прикладные вопросы горных наук. 2016. Т. 2. № 3. С. 74-80. Karpov V.N. assessment testing procedure for downhole pneumatic hammers under production conditions. Fundamental'nye i prikladnye voprosy gornykh nauk. 2016;2(3):74-80. (In russ.).
9. СмоляницкийБ.Н., ДаниловБ.Б. Погружные пневмоударники с центральным шламопроводом // Горные машины и автоматика. 2002. № 5. С. 20-23. Smolyanitsky B.N., danilov B.B. down-the-hole hammers with central drill mud channel. Gornye mashiny i avtomatika. 2002;(5):20-23. (In russ.).
10. Новый забойный кольцевой пневмоударник для бурения геологоразведочных скважин / А.Д. Костылев, Б.Н. Смоляницкий, Б.Б. Даниловидр. // ФТПРПИ. 1985. № 2. Kostylev A.D., Smolyanitsky B.N., Danilov B.B. et al. New bottom-hole annular hammer for geological borehole drilling. Fiziko-tehnicheskie problemy razrabotki poleznykh iskopaemykh. 1985;(2). (In russ.).
11. Пат. 2018655 Российская Федерация, МПК E21C3/24, E21B4/14. Кольцевой пневмоударник для бурения скважин / Смоляницкий Б.Н., Липин А.М., Данилов Б.Б. и др.; заявитель и патентообладатель Институт горного дела СО РАН. – № 4908947/03; заявл. 06.02.1991; опубл. 30.08.1994, Бюл. № 16. 4 с.
12. Данилов Б.Б., Смоляницкий Б.Н., Рубцова Е.В. К расчету потерь давления во вращающемся шламопроводе буровой установки при проходке протяженных горизонтальных скважин в грунте // Интерэкспо Гео-Сибирь. 2013. Т. 2. № 3. С. 93-97. danilov B.B., Smolyanitsky B.N., rubtsova E.V. Calculation of pressure loss in rotary slurry pipe of drilling facilities in making long horizontal holes in soil. Interekspo GEO-Sibir'. 2013;2;(3):93-97. (In russ.).
Acknowledgements
The team of authors expresses their gratitude to all employees of the 3rd underground drilling site who were involved in the testing of drilling equipment. Our personal appreciation extends to S.l. Dyomin, head of underground drilling Section No. 3, Methane degassing and utilisation department, and V.A. Golikov, Operator of the Bug-200 drill rig, Methane degassing and utilisation department.
For citation
lupiy M.G., Galsanov N.l., ledyaev N.V., Komissarov I.A., Malafeev a.V., Danilov B.B., Karpov V.N., Alekseev S.E., Cheshchin F.O., Plokhikh V.V. Experience of application of rotary-percussion drilling when drinking deep degassing wells at the Bug-200 rIg. Ugol’. 2024;(10):68-73. (In russ.). DOI: 10.18796/0041-5790-2024-10-68-73.
Paper info
Received May 21, 2024
Reviewed September 16, 2024
Accepted September 26, 2024
