钻孔轨迹参数
煤矿千米定向钻进施工方案
煤矿千米定向钻进施工方案XXXXXXXXXXX有限公司2018年2月目录一、定向钻进技术简介 (1)二、煤矿井下定向钻孔轨迹设计 (1)（一）煤矿井下定向钻孔设计的一般原则 (1)（二）定向钻孔设计的主要内容 (2)三、煤矿井下定向钻孔轨迹控制 (2)（一）定向钻孔轨迹控制主要参数 (2)（二）定向钻孔轨迹控制注意事项 (2)四、煤矿井下定向钻进工艺 (3)（一）定向钻进工艺流程 (3)（二）探放水和构造探测施工工程设计 (3)（三）定向钻进工艺 (5)五、施工设备与人员配置 (9)（一）施工工程设备配备 (9)（二）施工工程人员配备 (10)六、孔内事故处理 (11)七、钻孔施工注意事项 (11)八、灾害应急措施及避灾线路 (12)煤矿千米定向钻进施工方案一、定向钻进技术简介定向钻进起源于石油钻井,随着钻探技术的不断深入,受控定向钻进技术从石油行业逐渐延伸到煤炭、地质等领域,发挥着重要的作用。
煤矿井下近水平定向钻进技术是钻探工程领域的一项新技术,通过对倾角和方位角的实时调节实现对钻孔轨迹的精确控制，保证钻孔轨迹在目的层中有效延伸，并可进行多分支钻孔施工，具有钻进效率高、一孔多用、集中抽采等优点，现已成为国内外瓦斯高效抽采的主要技术途径，并应用于地质构造探测和探放水等领域。
二、煤矿井下定向钻孔轨迹设计煤矿井下定向钻孔是通过对倾角和方位角的实时调节实现对钻孔轨迹的精确控制，保证钻孔轨迹在目的层中有效延伸。
（一）煤矿井下定向钻孔设计的一般原则1、充分掌握原始资料内容包括施工目的、技术要求等。
根据施工要求应尽量获取最全面的地质资料并及时更新主要信息，详细了解施工区域的地质情况和井下情况，便于合理设计施工方案，保障施工安全。
地质资料主要包括3项内容：地质报告（地质说明书）、采掘平面图、钻孔柱状图钻孔施工资料包括：瓦斯治理报告、瓦斯抽采数据、水文报告等2、可行性分析从技术、经济、效用等角度分析包括：煤层坚固性系数f、顶底板岩性、钻孔类型、钻孔长度（经济长度、能力长度）、供水供电情况、人员配置情况、工期要求（超前探工期紧张）3、尽量利用自然造斜规律4、考虑施工方便和安全钻进5、注重经济效益（二）定向钻孔设计的主要内容1、选择孔身剖面2、确定定向钻孔目标层位、靶区、靶点3、确定主孔和分支孔的施工方案，预留好分支点4、确定定向孔孔深轨迹参数参数包括：磁偏角、各孔段长度，起始点和终点的倾角、方位角，各孔段起点和终点的上下、左右位移，到达目标层位的倾角、方位角、上下和左右位移。
科技成果——钻孔轨迹(参数)智能校验仪
科技成果——钻孔轨迹（参数）智能校验仪（1）技术装备1技术开发单位贵州矿安能创科技有限公司适用范围适用于煤矿井下各种复杂环境条件下的瓦斯治理钻孔、地质勘探钻孔、探放水钻孔、防冲击地压钻孔等各种类型钻孔的轨迹参数随钻精准无人化自动测量和钻孔无人智能化监管验收。
成果简介（1）加速度计与陀螺仪传感器精准搭配设计、低速惯性导航误差消除技术的突破，实现了钻孔轨迹高精度测量。
（2）引入大数据云计算和人工智能深度学习技术，实现了随钻煤岩识别、假钻识别、竣工自动化成图、打钻空白带识别、钻孔施工无人化智能监测管控和验收；（3）针对打钻过程中钻杆老化折断、埋卡钻等造成的传感器经常损失问题，本装备对易损耗部分进行了经济化设计，解决了严重困扰矿井使用成本过高问题。
（4）用“智能无人化”监管打钻代替“人盯人打钻”监管，解决了目前打钻监管模式的客观缺陷，做到了打钻监管无死角，确保了“打钻”环节的本质安全化。
应用情况该技术装备在平顶山天安煤业股份有限公司十一矿、十矿、平宝煤业有限公司；兖矿贵州能化公司发耳煤业有限公司、大方煤业有限公司、五轮山煤矿；河南能化集团车集煤矿；盘江精煤股份有限公司金佳矿；林华煤业有限公司等上百家煤矿进行了推广应用，应用期间装备运行稳定，使用方便，参数测量精准（轨迹百米测量误差不超过0.94%；角度测量误差0.1度以内），操作可靠。
（2）技术装备2技术开发单位安徽惠洲地质安全研究院股份有限公司适用范围（1）YZG6.4矿用钻孔轨迹测量仪是一款小巧轻便，测量精度高，稳定性好的轨迹测量仪器，可进行钻孔轨迹测量，瓦斯抽排孔的轨迹测量；（2）地质孔等钻孔的轨迹测量，广泛应用于煤矿和工勘等钻孔测量领域。
成果简介（1）高精度，探管内部采用高精度电子罗盘，大大提高了测斜仪的测量精度，稳定性好，系统带有硬件校正和软件校正功能，有效去除相关干扰，保障数据准确性；（2）智能化小型主机，采用智能手持终端作为主机，高清液晶显示，内置软件功能齐全，可提供打点功能，记录现场施工中的各种工况，并在现场导出轨迹数据并成图，提供钻孔轨迹、孔深、终孔位置等结果显示；（3）无线通讯，探管和主机之间实现无线数据连接，通过蓝牙相互通讯，主机可检查探管工作状态、设置探管采集参数；（4）配套有专用的处理软件，可方便的将测量数据就行成像和后续分析；（5）大容量存储，可以实现超量测量数据存储；提供USB通用接口，电脑可直接读取相关数据。
pcb 钻孔参数
pcb 钻孔参数PCB（Printed Circuit Board）钻孔参数是指在PCB制造过程中，钻孔的相关参数设置，包括钻孔直径、钻孔深度、钻孔位置等。
这些参数的合理设定对于保证PCB质量和性能至关重要。
钻孔直径是指钻孔的孔径大小。
在PCB制造中，钻孔直径通常由PCB设计要求确定。
根据不同的应用需求，钻孔直径可以有多种选择。
较小的钻孔直径适用于高密度元件布局，而较大的钻孔直径适用于较大尺寸元件的布局。
在钻孔直径选择时，需要考虑到元件引脚的直径、焊盘的尺寸等因素，以确保钻孔与元件引脚或焊盘的匹配度。
钻孔深度是指钻孔的深度。
钻孔深度的设定应根据PCB设计要求以及板材的厚度来确定。
一般来说，钻孔深度应略大于PCB板材的厚度，以确保在钻孔过程中不会损坏PCB板。
此外，还需要考虑到钻孔深度对后续工艺操作的影响，如插件焊接、贴片等。
钻孔的位置也是钻孔参数中的重要内容之一。
钻孔的位置信息由PCB设计师在设计过程中确定，并在制造过程中准确控制。
钻孔位置的准确性对于保证PCB元件的布局、引脚与焊盘的匹配度以及电路连接的可靠性非常关键。
在PCB制造过程中，通常使用CNC钻床进行钻孔操作，通过控制钻头的位置和移动轨迹，实现对钻孔位置的精确控制。
钻孔参数的合理设定对于保证PCB质量和性能至关重要。
合理选择钻孔直径、钻孔深度和钻孔位置，可以确保PCB板的结构强度、电气特性和可靠性。
过小的钻孔直径可能会导致焊盘质量下降、电气连接不可靠等问题；过大的钻孔直径可能会导致元件安装困难、布线不规整等问题。
钻孔深度不足可能导致元件插入不牢固，影响PCB的可靠性；钻孔深度过深则会增加制造成本，同时也可能对PCB板的结构性能造成不利影响。
钻孔位置的精确控制可以保证电路连接的可靠性，避免因钻孔位置偏差而导致的电路故障。
PCB钻孔参数的合理设定对于保证PCB的质量和性能至关重要。
钻孔直径、钻孔深度和钻孔位置的选择应根据PCB设计要求、元件的尺寸和布局以及制造工艺要求等因素进行综合考虑。
钻孔曲线设计
钻孔曲线设计根据检查井位置、土质、埋深、管径等合理确定非开挖牵引管一次牵引的长度，选择确定水平导向钻机机型并预先做好现场围护。
根据每个非开挖牵引管施工段，预先进行钻孔曲线设计，设计导向孔要综合考虑工程要求、地层条件、钻杆的最小曲率半径、施工场地的条件、铺设深度及地下埋设物等多方面的因素，最后优化设计出最佳的钻孔曲线，计算出每根钻杆的钻进角度。
③测量定位根据设计资料，对所有导线点和水准点进行复测，根据结果进行管道的放样、原地面的测量。
用白灰标出管道轴线位置，在轴线上每间隔相同距离做好原地面标高标记，以便导向施工时精确控制标高，同时在轴线上标出井位位置，打好井位中心桩。
四、工作坑开挖采用轮式挖掘装载机在入土、出土点位置各挖一个工作坑，用于泥浆排出储浆和管子回拖。
五、钻机就位检查钻机是否工作正常，钻机定位应准确、水平、稳固。
六、泥浆制备制备泥浆应根据现场地质条件，制定泥浆性能参数，按照制定的泥浆性能参数，配制泥浆。
七、试钻启动钻机，钻入1-2根钻杆，检查设备仪器是否运转良好，发现问题及时处理，试钻时还应检查泥浆混配系统是否渗漏。
八、钻导向孔根据测量的轴线，操作定向钻机水平钻进，路面上部采用控向仪等导航设备控制钻头的方向，严格按设计曲线形成导向孔;开钻时采用轻压慢转，进人水平段采用轻压快转以保持钻具的导向性和稳定性，根据地层变化和钻进深度，适时调整钻进参数。
在发射坑内水平段可用垫撑对钻杆进行支撑，以减小钻杆自重影响水平段水平度。
导向孔完成后，对发射坑人土口、接收坑出土口标高和方位进行复核，确保按设计曲线成孔。
施工过程中，密切注意钻进过程中有无扭矩、钻压突变、泥浆漏失等异常情况，发现问题立即停止施工，待查明原因后采取相应措施后施工。
导向孔轨迹设计参数如下：考虑钻杆和管材的弯曲半径，取R=50m；考虑其它地下管线的影响，取管道最深点为h=5m；由L=(h(2R-h))0.5式中L—造斜段长度；h—铺管深度；R—弯曲半径。
3-煤矿井下定向钻孔轨迹设计解析
二、定向钻孔的类型 （一）按施工技术方法分类
1 、自然弯曲定向孔。利用钻孔在一定地质条件 下的自然弯曲规律设计钻孔轴线，通过移动孔位或 改变开孔倾角、方位角，采用常规钻进技术工艺， 必要时利用孔斜控制理论辅以一般的增斜、减斜措 施，达到基本按设计的钻孔轴线钻达目的层的钻孔。 自然弯曲定向孔又称初级定向孔。 2、人工弯曲定向孔。采用人工造斜工具与技术 强制进行人工弯曲，并克服钻孔自然弯曲的影响， 或者利用钻孔自然弯曲规律与人工造斜工具强制进 行人工弯曲相结合，使钻孔按设计轨迹钻达目的层 的钻孔。又称受控定向孔。
钻孔主设计方位角确定
• 钻孔主设计方位角根据矿区地质图与巷道走向等 确定，便于左右偏差及垂深的计算，一般设定煤 矿井下定向钻孔的主延伸方向为钻孔主设计方位 角，从而确定钻孔轨迹的空间位置。
钻场设计坐标系的确定
• 在过开孔点的水平面内，以开孔点为原点，X轴正向指向钻 孔主设计方位，顺时针旋转90°为Y轴正方向，Z轴正方向垂 直指向上，即符合左手螺旋法则。 • 钻孔设计坐标系内，定向钻孔轴线上任一测点在Z轴上投影
三、钻孔轴线及相关参数
（二）确定钻孔轴线空间位置的几何参数
当钻孔弯曲时，用弯曲强度或曲率、曲率半径来表征钻孔 弯曲的强烈程度。
7、弯曲强度：钻孔弯曲强度是指钻孔轴线单位长度上倾角
或方位角变化的度数。 当钻孔轴线只有倾角变化时,用倾角弯曲强度表示， 当钻孔轴线只有方位角变化时，用方位角弯曲强度表示， 当钻孔轴线既有倾角变化，又有方位角变化时，用全弯曲
二、定向钻孔的类型
（三）按钻孔孔底结构分类 1、单底定向孔。只有一个主干孔的定向孔。 2、多底定向孔。主干孔(首先完成的钻孔)钻进 后，再从主干孔内开出其他分支孔的定向孔。它又分 一级和多级分支定向孔。
钻孔轨迹控制
越精准。地质勘探 向着定向孔 、 分支孔 的方向发展 。为达到地质 目的， 在现有钻孔轨迹控制技术的 基 础之 上 ， 还 需在 分 支孔 技 术上 有 所 突破 。 目前控 制 钻 孔轨 迹 的主 要 方 式是 通过 连 续造 斜 器 、 钻 压
与 钻具 外 径 的调 节 来 实现 对钻 孔顶 角的相 对控 制 ； 但 在 方位 角的控 制 方 面有 所 欠缺 ， 若 解 决 了对 钻 孔 方位 角的相 对控 制 ， 也 就 解 决 了未 来分 支孔 的技 术难 题 。在 近 两年 的勘探 施 ＿ Ｙ － 中， 总结 出浅部 钻 孔 的顶 角控 制及 深部 方位 角控 制 的设 想供 同行参 考 。
顶角增幅较 大。在开孔时将开孑 Ｌ 顶角调小 ， 若开孔 顶
角 太 小 又 受 方位 角不 易 控 制 的影 响 ， 钻孑 Ｌ 轨 迹 就很 容 易 偏 离靶 心 。， 实 践 中总 结 ， 设计开孑 Ｌ 顶 角在 ３ 。 ～５ 。 时， 不 易再 将 开孔顶 角 调小 。设 计顶 角 ＞５ ０ 时， 可根 据实 际 情 况适 当调 整 开孑 Ｌ 角度 。 深 孔 顶 角 的控 制 ， 是 一项 实践 中 的综 合 控 制 。从 钻 孔 的理 论 设 计 到 实践 中 的细 节 调 整 都 相辅 相 成 ， 既
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（ ５ ） 准确 、 快速 、 可靠的定向器具 。 （ ６ ） 定向孑 Ｌ 技术 、 经济效益的合理评价。
其 中主要 技术 关 键是 ：
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（ １ ） 根据已知地质条件 ， 合理地设计定 向钻孔轴线
轨迹 。
（ ２ ） 能可靠地控制人工弯曲工具改变钻孑 Ｌ 轨迹 ， 且 造斜 强度 稳 定 、 可调 。
煤矿井下近水平随钻测量定向钻孔轨迹设计与计算方法
煤矿井下近水平随钻测量定向钻孔轨迹设计与计算方法石智军;许超;李泉新【摘要】On the basis of basic theory of directional drilling and MWD technical characteristic in underground coal mine, design content, computational method and design process of directional borehole trajectory in underground coal mine were studied. By defining the basic parameters of borehole trajectory, building the coordinate system of borehole trajectory design, stipulating representing method of borehole trajectory graph, a method of directional borehole trajec-tory design and calculation, including plane design, section design and check was provided. Practical application proved that the method met the accuracy demands of the directional borehole design and guided drilling.%以定向钻进基础理论为依据，结合煤矿井下近水平随钻测量定向钻进技术特点，研究煤矿井下定向钻孔轨迹设计内容、计算方法及设计流程。
通过定义钻孔轨迹基本参数，建立钻孔设计坐标系以及规定钻孔轨迹图形表示方法，形成一套包括钻孔轨迹平面设计、剖面设计及轨迹参数校核等关键环节的钻孔轨迹设计和计算方法。
煤矿井下定向钻孔轨迹计算方法
煤矿井下定向钻孔轨迹计算方法
煤矿井下定向钻孔轨迹的计算主要依赖于方位角和倾角。
方位角是井身相对于参考轴线的平面角度，而倾角则是井身相对于参考轴线的垂直角度。
一般来说，井身轨迹可以通过以下步骤进行计算：
确定起始点和目标点的坐标。
计算起始点和目标点之间的方位角和倾角。
根据方位角和倾角，利用三角函数计算出每一段轨迹的坐标变化。
将每一段轨迹的坐标变化累加，得到整个钻孔轨迹的坐标。
以上步骤可以根据具体的矿井情况和钻孔要求进行适当的调整和优化。
需要注意的是，煤矿井下定向钻孔轨迹的计算涉及到多个因素和变量，因此在实际操作中需要根据具体情况进行综合考虑和分析。
此外，还有一些专业的轨迹计算软件可以用于煤矿井下定向钻孔轨迹的计算，这些软件可以根据输入的参数和条件，自动计算出钻孔轨迹的坐标和参数，提高计算精度和效率。