井下钻孔测井技术在煤矿探放水中的应用
钻探技术在煤矿防治水工作中的应用分析

钻探技术在煤矿防治水工作中的应用分析摘要:最近几年煤炭工业发展迅速,煤矿安全生产中出现的水灾问题更加突出。
煤矿突发事故造成的人员伤亡中,水灾事故是继煤气事故之后的第二次。
水灾威胁已成为限制我国煤矿安全生产的重大危险。
在常用的煤矿防水技术中,注浆改造、注浆堵塞、疏水性降血压、大直径排水和水文地质异常等勘探技术都已成为钻探的重要手段,钻井技术已成为煤矿防水工作的重要支撑。
本文基于钻探技术在煤矿防治水工作中的应用分析展开论述。
关键词:钻探技术;煤矿防治水;工作中的应用分析引言随着我国煤炭开采行业出现事故不断增加,煤矿水害事件不仅会影响到人们的人身安全,还导致煤炭行业的经济受到严重的损失。
煤矿水害问题已经成了阻碍我国煤炭行业发展的重要原因,这就必须在这过程中对其使用更加先进的技术,来保证煤矿开采的质量。
1煤矿水害类型及防治方法我国煤矿开采中,造成煤矿水害的因素较多,主要的水害类型包括以下内容:按照水源类型,煤矿水害可以具体分为老窖水、大气降水、地下水以及地表水等;按出水位置,可以将煤矿水害分为老空水、底板水以及顶板水;按含水质情况,煤矿水害分为岩溶水、裂隙水以及孔隙水;按导水通道,煤矿水害可以具体分为煤柱突水、封闭不良钻孔突水、裂隙岩体突水以及断层突水等。
发生水害的条件包括:一定储量和水头高度的含水层、突水通道有导水结构、导水裂缝畅通、充分的水源。
上述三个条件同时发生时,会导致煤矿水害事故发生。
结合上述三个条件,在对煤矿水害防治时,主要分为以下几个方面:其一,工作人员可以从水源出发,促进煤矿水害防治工作。
具体技术包括对防排水系统进行有效的建立,注浆到含水层,开采疏水降压以及探放水等。
如果将煤层中水放处理,就不会导致突水的情况,注浆如含水层,能够对水的位置替代为粘土浆或是水泥浆,对排水系统建设,能够有效排水。
其二,是改善隔水层情况,保证完整性和隔水能力。
相关工作人员可以对隔水层的情况进行了解和分析,对抗水压能力进行评估,开采带压,主要改造底板和顶板,保证隔水层没有畅通的通道。
钻探在煤矿防治水中的应用与分析

钻探在煤矿防治水中的应用与分析煤矿是一种重要的矿产资源,然而在开采过程中,煤矿水患问题一直是制约煤矿生产的主要障碍之一。
煤矿水患不仅对采矿安全和生产造成威胁,还对周边环境造成不利影响。
煤矿防治水工作显得尤为重要,而钻探技术在煤矿防治水中的应用则具有重要意义。
一、钻探在煤矿防治水中的应用1. 地质勘探:钻探技术可以对煤矿地质进行详细勘探,找出煤层及其上下的含水层分布情况,为煤矿水患预测和防治提供科学依据。
2. 钻孔注浆:在煤矿水患防治中,注浆是一种常用的方式。
利用钻探技术可以进行深部注浆,巩固煤矿下部水文地质条件,阻止地下水涌入矿井。
二、钻探在煤矿防治水中的优势1. 高效快速:钻探技术可以快速对煤矿地质进行勘探,及时准确地掌握地下水情况,为防治水患提供及时有效的手段。
2. 精准定位:钻探技术可以精确定位煤矿中不同的水文地质条件,为针对性防治水患提供技术支持。
3. 多功能性:钻探技术不仅可以用于地质勘探和注浆,还可以配合其他设备,如激光测距仪、地质雷达等,进一步提高防治水患的效率和质量。
三、钻探在煤矿防治水中存在的问题与挑战1. 技术要求高:钻探技术对操作人员的技术要求较高,且需要丰富的实践经验,这对煤矿企业的技术人员提出了更高的要求。
2. 设备维护成本较高:钻探设备维护成本高,需要定期进行保养和检修,对企业的运营费用提出了一定的挑战。
3. 安全风险存在:钻探作业涉及到地下作业,存在一定的安全风险,需要加强安全管理,保障作业人员的安全。
四、钻探在煤矿防治水中的发展趋势1. 自动化技术:随着科技的不断发展,钻探设备将趋向自动化,提高作业效率,同时降低操作人员的风险。
2. 数据化管理:钻探作业产生大量数据,科学研究和管理这些数据将成为未来发展的重点,为煤矿水患防治提供更为全面的技术支持。
3. 环保节能:钻探设备将趋向环保和节能,降低对环境的影响,符合煤矿可持续发展的要求。
钻探技术在煤矿防治水中的应用具有重要意义,但也面临一定的问题与挑战。
钻探技术在煤矿防治水工作中的应用

钻探技术在煤矿防治水工作中的应用煤矿的水害问题很大程度上制约了我国煤矿产业的发展,因此钻探技术在煤矿防治水工作中的应用是至关重要。
但现阶段而言,我国煤矿产业中钻探技术所面临的问题:虽然各煤矿都制定了钻探技术的使用措施。
但由于钻探技术在施工过程中程序较为复杂,且耗时较长。
也就导致了很多施工队伍在钻探作业中偷工减料,加大了煤矿水害的发生几率。
所以钻探技术的使用上需加大对职工的思想教育,招纳高素质操作人员。
才能保证钻探技术在煤矿防治水工作中的应用,进而保障煤矿产业的高速发展。
标签:钻探技术;煤矿防治水;应用引言近年来,我国煤炭开采行业的事故发生率居高不下,而其中煤矿水害问题更是给煤炭开采行业造成了重大的损失。
如今,煤矿水害问题已经成为了我国煤矿产业发展的重大阻碍,因此,一定要使用先进的探测技术对煤矿的水源进行先一步的勘测。
而钻探技术就是如今最为有效的技术之一,基于此,本文对钻探技术在煤矿防治水工作中的应用进行简要的分析。
1 煤矿防治水技术分析1.1 物探防治水物探技术有两种手法,即电磁法与地震法。
矿井电磁法主要指在地下巷道、采场中进行的以电性差异为基础,通过观测地下电场、电磁场分布变化规律来研究、解决地质问题的一类勘查技术。
分为瞬变电磁法、直流电法、音频电穿透法和无线电坑透法;地震法主要探测的是煤矿附近的地质环境,使用地质勘测仪或坑透等工具。
物探技术防治煤矿水害的好处就是勘测范围广、速度快,成本较低、操作简单。
而物探技术的缺点是物探的结果多解化,因此,物探技术只能进行初步的勘探水害工作。
1.2 化探防治水化探技术应用在煤矿开采过程出现透水时,利用科学仪器对煤矿的地下水进行分析,在分析后通过与标准的煤矿水质进行对比,进而测定地下水水样,根据结果来进行处理措施的选择。
1.3 钻探防治水在矿井生产过程中遇到水害时较常用的处理手段是钻探技术,而钻探技术也是矿井防治水工作的最后一项工序。
此项技术主要是通过探放水钻机实现对目标透水区域进行钻孔检测,一般可以分为常规性检测以及专项检测两种类型。
定向钻探技术在煤矿探放水施工中的应用

定向钻探技术在煤矿探放水施工中的应用摘要:近几年来,随着中国对能源需求量的增大,煤矿开采深度逐渐增加。
从煤炭开采本身出发进行分析,引起煤炭事故之一的水害主要原因有:水文因素和操作因素。
水文因素属于自然因素,随着降水量的不断增加,环境发生着改变,造成地下含水量越来越多,直接影响煤矿开采的效率和进度;操作因素属于人为因素,在实际工程开展过程中,施工人员的操作方法不当,导致安全事故发生的概率大大增加,明确事故发生的原因之后,就要采取相应的解决办法。
本文主要对定向钻探技术在煤矿探放水施工中的应用进行论述,详情如下。
关键词:定向钻探技术;煤矿探放水;施工应用引言随着我国经济社会的不断发展,煤炭需求越来越多,煤炭开采事故时有发生。
定向钻探技术主要指采用千米专用钻机进行积水区钻孔定向施工,钻孔在施工过程中利用钻机螺杆马达提供动力,控制螺旋杆旋转,在钻探期间可通过旋转螺旋杆弯角实现钻孔拐弯施工,同时在钻孔施工期间利用钻机随钻的测量系统对钻孔施工进度、轨迹、方位角进行实时测量,从而保证钻孔按指定方向进行钻进。
1定向钻进技术的应用优势在煤矿地质防治水工作中,可根据因地制宜的原则采用定向钻进技术,以便提高煤矿地质防治水工作的质量,高效开展工作。
在煤矿工程现场调查中,若能够合理应用定向钻技术,可对煤矿所在地层做相应的分析,掌握具体情况。
例如,计算地层的三维坐标数据,明确地层的分布特点,也可在构造点的钻孔内部增设适量的分支孔。
在此基础上,应用定向开分支技术,经计算后明确具体点位的三维坐标。
在获得一系列坐标数据后,更有利于相关工作人员勘察煤矿作业现场,掌握实际地质条件和水文条件,从而进行决策,以科学的方法推进煤矿开采工作。
此时,煤矿开采具有针对性,不存在盲目开采的问题,自然有利于规避安全隐患。
总体来看,在煤矿地质防治水工作中应用定向钻技术后,可达到筑安全、保质量、增效率等多重效果。
2定向钻探技术在煤矿探放水施工中的应用2.1定向钻探注浆技术水害防治定向钻探技术在煤矿探放水施工中的应用之一是定向钻探注浆技术水害防治。
煤矿深孔放水孔在井下探放水中的应用

煤矿深孔放水孔在井下探放水中的应用摘要我国在煤矿深部掘进中,深孔掘进车 CMSL— 6000/55 用于井下巷道掘进。
在整体结构分析中,隧道掘进研究主要针对井下和巷道中各种复杂地形。
在搬运、装卸、施工过程中,只能更好地适应各种地下环境。
才能适应现代化产业结构,在井下环境中能安全进行生产。
关键词采空区积水;地面探放水孔;地面抽水井;深孔探放水孔;为控制煤炭综采工作面积水,该矿采取了地面勘查与抽水井联合抽采的方法。
为确保综采工作面开采前上覆采空区积水彻底放净,在工作面两顺槽巷道施工了井下深孔探放水孔,放水效果良好,保证了安全开采。
1探放水的原则探放水是指探水和放水的总称,探水是指采矿过程中用超前勘探方法,查明采掘工作面顶底板、侧帮和前方等水体的具体空间位置和状况等,其目的是为有效地防治矿井水做好必要的准备;放水是指为了预防水害事故,在探明情况后采取钻孔等安全方法将水体放出。
采掘工作需按照“有疑必探,先探后掘”的原则进行,因此在遇到下列情况时,必须进行探水:①接近水淹的井巷、老空、旧窑或小窑时。
②当接近含水层、导水断层、含水裂隙密集带、溶洞和陷落柱时,或在它们通过之前。
③在放水前打开隔离煤柱时。
④在接近可能与河流、湖泊、水库、蓄水池、水井等相连的断层破碎带或裂隙发育带时。
⑤接近可能涌(突)水的钻孔时。
⑥靠近有水或稀泥的灌浆区时。
⑦采动影响范围内有承压含水层或含水层结构,或煤层与含水层间的隔水岩柱厚度不清,可能突水时。
⑧接近矿井水文地质条件复杂的地段,开挖工作有涌水(突水)预兆或未知情况时。
⑨当开挖工程接近其他可能的涌(突)水段时。
2、MSl—6000155 型钻车的工作结构特点本型号钻机在应用过程中,可实现垂直面的 360。
全方位回转,其垂直施工中心,可做 640 mm 的上下升降调节,对于在一 900 ~ 900 倾角的钻孔作业中,能全方位开钻,这样不仅降低了操作时间问题,在应用中,也极大减少了钻机移位定位的准备时间。
钻探在煤矿防治水中的应用与分析

钻探在煤矿防治水中的应用与分析1. 地下水位监测:煤矿地下水位是影响煤矿生产和安全的重要因素之一。
通过进行钻孔,可以获取地下水位的数据,监测和分析地下水位的变化情况,预测可能出现的地下水涌水风险,及时采取相应的措施,保证煤矿的生产安全。
2. 探测地下水体:通过钻孔可以直接接触到地下水体,并获取地下水体的相关数据。
这些数据可以用来分析地下水体的性质、成分、流动特性等,为煤矿防治水工作提供科学依据。
通过采集地下水样品,可以进行水质检测,以确保煤矿的供水质量。
3. 装备井底检查装置:通过在钻孔中安装井下检查装置,可以实时监测井底情况,尤其是井底的涌水情况。
一旦发现井底存在涌水风险,可以迅速采取措施,封堵井底,避免涌水对煤矿造成不利影响。
4. 地下水调控:通过在煤矿地下钻孔,可以引导地下水的流动和调控。
在煤层下方钻孔,可以降低煤层下方的水位,减少煤层涌水的风险;在煤层上方钻孔,可以提高煤层上方地下水位,增加煤层的稳定性。
通过钻探调控地下水流动,可以达到煤矿防治水的效果。
1. 钻探技术选择:在进行煤矿防治水钻探时,需要根据具体情况选择合适的钻探技术。
常见的钻探技术包括立式钻进、斜向钻进和水平钻进等。
不同的钻探技术适用于不同的地质环境。
根据实际需要,选择合适的钻探技术,可以提高钻探效率和钻探质量。
2. 钻孔位置选择:在进行煤矿防治水钻探时,需要科学选择钻孔位置。
通常情况下,钻孔位置应根据地下水位和地下水体流动方向确定。
选择合适的钻孔位置,可以提高钻探的效果和钻孔数据的准确性。
3. 钻孔施工质量监控:钻孔施工质量对于煤矿防治水工作的成效至关重要。
需要进行钻孔施工质量监控,确保钻孔的质量符合要求。
监控内容包括钻孔的直径、钻孔的深度、钻孔的壁面光滑度等。
及时发现并解决钻孔施工中的问题,可以提高钻孔效果和工作效率。
4. 数据分析和利用:钻探获得的数据需要进行分析和利用。
通过对地下水位、地下水体特性等数据的分析,可以得出有关煤矿防治水的结论和建议。
钻探技术在煤矿防治水工作中的应用_1
钻探技术在煤矿防治水工作中的应用发布时间:2022-09-29T06:52:11.737Z 来源:《建筑实践》2022年41卷第10期第5月作者:许成彬[导读] 在深部煤炭开采工作中,矿井水的防治一直是限制行业发展的难题,若矿井水得不到及时处理,则会阻碍煤炭行业的快速崛起,对于煤矿企业的发展和增值也会产生一定的负面影响。
许成彬身份证号码:37280119800101**** 山东省地质矿产开发局第七地质大队摘要:在深部煤炭开采工作中,矿井水的防治一直是限制行业发展的难题,若矿井水得不到及时处理,则会阻碍煤炭行业的快速崛起,对于煤矿企业的发展和增值也会产生一定的负面影响。
因此,企业需要将一部分精力分配到防治水工作上。
目前,钻探技术是解决水害问题效果显著的一种技术,对钻探技术在煤矿防治水中的应用进行分析有着较为重要的意义。
关键词:煤矿;钻探技术;防治水;水害引言防治水工作在煤矿的开采过程中是必不可少的环节,保证煤矿生产中防治水工作的安全、高质量开展,能够有效保障作业人员的人身安全,保障开采工作的顺利进行。
防治水工作并不简单,需要企业相关技术人员和有经验的作业人员进行综合评判。
水害事故在分类上就凸显出了其复杂性,水的来源不同,出水的位置不同,矿井的地质条件不同等,都会引发不同的水害事故,在实际工作的开展中也存在诸多问题,因此,煤矿企业必须对防治水工作予以高度重视,制订科学合理、高效易操作的方案进行隐患问题的处理。
1煤矿水害的类别及其危害1.1暴雨天气时的洪水目前,许多中小型矿井在开工前并没有对洪水问题预先设定方案,或者对洪水水位上升的位置考虑并不充分,在暴雨天气来临时,没有完善的解决措施成为一大问题。
更严重的是,暴雨天气可能会造成洪水沿开采引起的地面塌陷、裂隙以及与周边相连的井巷导入井下,对矿井的安全生产造成严重威胁。
1.2地表流水每个矿井所处的地理环境是不相同的,地质富水区可能会产生地表径流,在矿井建设时,并没有对这种现象予以重视,设计不够合理,矿区高度低于流水高度,整个矿井将成为地表水的聚集地。
钻探技术在煤矿井下防治水中的应用
钻探技术在煤矿井下防治水中的应用摘要:在我国全面推进经济建设工作的形势下,我国煤矿生产业随之不断地发展壮大,为了切实地保证煤矿生产工作得以有序高效地开展,那么最为重要的就是需要切实地落实井下防治水工作,在实施井下防治水工作的过程中,人们往往都会运用到专业的钻探技术,但是在整个生产中也会遭到多方面因素的影响,无法对钻探的效率和效果加以根本保障,并且也会对井下防治水工作的发展带来诸多的阻碍,所以煤矿生产企业务必要对各方面实际情况加以综合分析,挑选使用最为适合的钻探方法,对于井下防治水工作进行优化创新,促进煤矿生产行业的稳步健康发展。
关键词:井下防治水;钻探技术;具体应用0前言煤矿井下空间的水文地质环境十分的复杂,并且涉及到的工作量较为巨大,如果任何一个环节出现失误的情况,都会加剧危险事故发生的概率,所以煤矿生产企业务必要重视井下防治水害工作的实施,切实地选择运用有效的钻探技术,保证钻探工作的效率和效果,因为煤矿井下空间十分的复杂,所以就会对钻探工作的实施带来诸多的困难。
这篇文章主要围绕钻探技术在煤矿井下防治水中的实践运用情况展开全面深入地研究分析,希望能够对我国经济建设工作的良好发展有所帮助。
1 钻探技术应用于煤矿井下防治水的优势将钻探技术切实地运用到煤矿井下防治水工作之中,能够从根本上促进生产工作效率的提升,通过大量的调查研究我们发现,钻探技术在煤矿井下防治水中的实践运用所具有的优越性涉及到下面几个方面:首先,钻探作业所需要的空间较小,设备的高度以及宽度都得到了一定的控制。
其次,钻探设备具有良好的实用性,对于那些规格较大的设备可以在前期拆卸成为多个不同的结构部件来进行运输。
最后,因为钻探设备结构相对较为简单,所以操作十分的简单,并且具备良好的安全性。
2 分析煤矿水害的几种类型2.1 煤矿顶板水害因为煤矿生产工作所牵涉到的范围十分地广泛,如果接触到岩层结构,那么就会诱发较为严重的水害的情况,结合岩层之间所存在的关联关系来说,主要涉及到下面两种情况,也就是顶板充水型水害与顶板间接充水型水害,在组织实施开采工作的时候,如果出现任何的违规操作的情况,就会导致井下水害发生概率的增加。
定向钻进技术在矿井探放水孔中的运用
定向钻进技术在矿井探放水孔中的运用摘要:定向钻进技术是一种沿着预先设计的轨迹钻井的技术,在水平钻井和斜向钻井中应用较为广泛。
定向钻进技术受轨迹精度、钻井长度、斜角大小以及岩层状况等因素影响钻进效果。
本文就来研究定向钻进技术在矿井探放水孔中的运用。
关键词:定向钻进技术;矿井;探放水孔定向钻进技术具有钻进快、施工精度高等优点,是井下高产高效钻孔施工的主要技术手段。
随着钻进技术的发展,我国的钻井精度和钻井速度显著提升,在矿井中的应用范围也不断的扩大。
定向钻进技术在水平钻井和斜向钻井中有着较强的应用优势,以其钻井精度和钻井速度取得了矿井应用中的一致好评。
在煤矿开采中,凡新开采的矿区都要进行超前探测,对开采区域应用定向钻进技术做探水和防水工作,因此定向钻进技术就为矿井探放水提供了重要的技术保障,对于预防煤矿开采中的水害有着重要的意义。
1 定向钻进概述定向钻进是指在钻探中借助自然造斜的规律和人工造斜的方法,为钻探设定延伸的轨迹,从而达到钻井目标的方法,具有钻探质量高、花费小、防斜与纠斜率低的优势,因此可以在一定程度上提高钻探的准确性,减少任务工作量。
定向钻进技术主要应用于障碍物界外施工、山高陡坡移位开钻、海上平台开钻、陡峭倾斜矿体碳钻、复杂岩层碳钻等活动,矿井的探放水就是典型的定向钻进技术应用。
2 影响定向钻进的因素2.1 钻进长度定向钻进技术应用中,由于钢杆的强度有限,钢杆会随着钻井长度延长而出现弯曲或者损坏的现象,并且当钻井的长度越长,钢杆的柔性愈大,产生的推理就越小,从而导致钻井出现偏移现象。
2.2 倾角大小定向钻井技术还受钻井斜度的影响,当钻井倾角愈大,钻井所受的阻力越大,推理随之减小,导致钻杆发生向上的弯曲,从而发生钻井偏移的现象。
3 定向钻进的应用3.1 确定钻进技术参数定向钻进技术应用前应该确定钻机钻压、泵量、泵压、转速等参数。
定向钻进的过程中,当钻井孔深增加时,需要适当的增加水平钻进的压力。
煤矿井下定向钻进技术在矿井地质勘探中的应用
煤矿井下定向钻进技术在矿井地质勘探中的应用摘要:煤矿开采是一项较为特殊的工作,该项作业的施工和工作人员的生命安全之间存在高度的关联性,如果作业中出现问题,不但会导致煤矿开采企业的经济效益受到一定的影响,还会威胁煤矿开采工人的安全。
因此,加强煤矿开采中先进技术的应用是确保开采作业人员生命安全的基础,而定向钻进技术是一种比较先进的煤矿开采技术,可以为煤矿开采工作人员的安全提供保障,值得推广应用。
基于此,本文将对煤矿井下定向钻进技术在矿井地质勘探中的应用进行分析。
关键词:煤矿井;定向钻进;地质勘探;应用1 煤矿作业中定向钻进技术的含义定向钻进作业技术是一种新型的并在勘测开采领域被广泛应用的作业技术。
而定向钻进作业技术在我国煤矿勘测作业中最主要的用途之一就定向钻进行防治水性钻孔施工、抽采煤矿井下瓦斯等有毒气体,为保证煤矿井下的勘测作业能够正常顺利地开展提供一个较为安全的施工和生产环境,对煤矿的开采起到一定的保障碍物作用。
其主要是由井下作业工具、工艺设备和测量工具组合在一起使用,通过不断动态地调整钻孔的运作轨迹,从而使钻头沿指定的方向到达预计目标处,大大提高工作效率,降低施工成本,达到预期效果,对于后期工作的开展提供了重要指导和参考,其工作开展相对轻松且安全性大大提高。
定向钻进作业中,其分支孔的实际应用与传统常规钻探的探测技术相比较,主要有以下优势:能够实时随着钻探工作的进行计算和储存探测信息,能够误差更小地计算建立出地层结构中的三维坐标,再利用其定性分支技术测算出该点的三维坐标,通过一个个三维坐标的建立,整体的三维模型建立出来,从而完成对于该区域的地质结构勘测工作,误差与实际值非常之小,通过已施工的大量地质钻孔与实揭煤层剖面的对比,找出地质钻孔偏斜规律,分析影响因素,通过实践验证对比,确认地质钻孔偏斜规律的准确性。
2 煤矿井下定向钻进技术在矿井地质勘探中的应用2.1 勘探陷落柱进行矿井地质勘探工作时,通过有效运用定向钻进技术,可以实现灵活勘探陷落柱,并及时掌握区域的实际情况,制定完善的钻进计划,提高钻进工作的准确性。
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2019年第2期2019年2月0引言总结近5a的透水事故,引发事故的原因基本上是老空、采空区积水或者旧巷局部积水,而解决透水问题最有效的手段是钻探,有些局部积水用物探查不清,把住现场钻探这一关就能杜绝大部分透水事故。由于井下钻孔普遍存在孔斜现象,不能准确判断岩层层位、终孔位置,钻孔不是“指哪打哪”,而是“打哪指哪”,所以,钻探验证也难以达到设计目的。为了掌握孔内更多水文地质信息和钻孔轨迹偏斜资料,达到防治水的目的,利用YCJ90/360型矿用钻孔测井分析仪开展井下钻孔测井及分析工作,解决了探放水钻孔轨迹及孔内信息盲区问题。1工作原理如图1所示,选用高分辨率视频、自然伽玛测井、孔斜测量手段相结合的硬件设计,一次完成视频、自然伽玛、孔斜等原始数据的采集;配套数据处理与分析软件,通过算法设计,首先绘制出GR曲线,结合实现视频数据与自然伽玛数据同步分析(如图2,即对照同一深度段的GR曲线与视频进行岩性划分,尤其针对GR曲线难以区分的煤层、灰岩、粗砂岩的情况,这样可以弥补单一曲线在解释地层岩性方面的缺陷。如果能结合附近地面钻孔、井巷素描资料,分析结果将更为精确),可实现对煤系地层岩性的判断,同时也可以通过视频分析孔径变化、岩层裂隙、离层情况、出水点等特征,再进一步通过软件绘制孔斜轨迹平面图、孔斜轨迹剖面图,结合前面岩性的判断自动生成钻孔地质剖面图。通过该仪器现场一次探测,就可以获取一系列丰富、可靠的信息与分析成果[1]。图1仪器原理框架图2GR曲线判断岩性原理2钻孔测井应用情况2015年—2017年共对20座矿井的369个钻孔进行了测井分析,解决了诸如采空区、地质构造、超前探测等方面的技术问题。通过测井分析确定了钻孔的偏移收稿日期:2018-12-17作者简介:赵海鹏,1985年生,男,山西长治人,2009年毕业于山西煤炭职业技术学院矿山地质专业,工程师。井下钻孔测井技术在煤矿探放水中的应用赵海鹏(山西汾西矿业(集团)有限责任公司地测处,山西介休032000)摘要:简要阐述了相关技术在煤矿探放水中的应用及其工作原理,通过井下钻孔孔斜测量、自然伽玛测井和高分辨率视频,可以分析钻孔偏斜轨迹、结构、裂隙、富水性、出水点、岩性、离层等,以有效指导矿井探放水工作顺利进行。关键词:孔斜;测井;探放水;钻孔中图分类号:P631.81文献标识码:A文章编号:2095-0802-(2019)02-0176-02ApplicationofUndergroundBoreholeLoggingTechnologyinCoalMineWaterExplorationandDrainageZHAOHaipeng(DepartmentofGeodesy,ShanxiFenxiMining(Group)Co.,Ltd.,Jiexiu032000,Shanxi,China)Abstract:Thispaperbrieflydescribedtheapplicationofrelatedtechnologyincoalminewaterexplorationanddrainageanditsworkingprinciple.Bysurveyingboreholeholeinclination,naturalgammaloggingandhighresolutionvideo,thedeviationtrack,structure,fracture,water-rich,outletpoint,lithologyandseparationofboreholecanbeanalyzed,whichcaneffectivelyguidetheworkofminedrainage.Keywords:holeinclination;logging;waterexplorationanddrainage;drilling(总第161期)实践运用
砂泥比自然伽玛
钻孔视频
播放器岩性柱状
按时间(深度)同步移动当前深度、时间
井下一次完成
视频探测(钻孔结构、裂隙、富水性)
测井曲线(划分岩性、定量分层、岩石强度)
孔斜探测
(方位角、倾斜角)
探测分析成果(岩性、层厚、裂隙、离层、出水点特征、岩性柱状图、孔斜剖面图、孔斜平面图、地质剖面等)
地面软件分析输出
176··2019年第2期2019年2月方向和终孔位置,为下一步打钻指明了方向,比如对正珠煤业11501工作面运输巷钻孔进行测井分析,确定了钻孔的偏移方向和终孔位置;通过测井分析确定了采空区范围,比如对正旺煤业101工作面切眼94m处钻孔进行测井分析,确定了上覆9号煤采空区范围;通过测井分析确定了钻孔出水层位,为探放水工作提供了指导性意见,比如对灵北煤矿5904轨道巷G24导线点前108m迎头钻孔测井分析,确定了钻孔出水层位。下面以灵北煤矿5904轨道巷为例进行相关分析。2.1典型视频截图灵北煤矿5904轨道巷1#孔典型视频截图如图3、图4、图5、图6所示。2.2钻孔轨迹剖面图灵北煤矿5904轨道顺槽钻孔剖面图如图7所示。2.3钻孔轨迹平面图灵北煤矿5904轨道顺槽钻孔平面图如图8所示。2.4分析总结a)1#孔在11.6m处见宽度约35cm的岩溶裂隙,11.6m~38.2m处岩溶裂隙发育;2#孔在55.37m至终孔(57.4m)岩溶裂隙发育;3#孔在52.55m至终孔(53.2m)岩溶裂隙发育;b)结合打钻出水过程,1#孔在11.6m处钻孔涌水,在25m处涌水量增加,这与探测到11.6m~38.2m处的岩溶裂隙发育相吻合,2#、3#钻孔情况也是如此;c)准确探测分析出钻孔出水位置及出水原因,对探放水工作有一定的指导意义,在很大程度上避免了一般探放水钻孔的盲目性。3井下钻孔偏斜规律3.1钻孔轨迹偏斜情况通过对369个钻孔综合统计分析,“长、短探”钻孔均有不同程度的偏斜现象,孔深小于30m钻孔,最大垂直偏移距离1.25m,平均偏移距离0.38m,最大水平偏移距离2.4m,平均偏移距离1.3m;30m耀80m钻孔最大垂直偏移距离9.48m,平均偏移距离3.16m,最大水平偏移距离6.05m,平均偏移距离2.89m;大于80m钻孔,最大垂直偏移距离5.85m,平均偏移距离2.65m,最大水平偏移距离6.58m,平均偏移距离3.68m。3.2钻孔偏斜规律a)平面和剖面上均呈现不同程度的偏斜;b)偏斜与钻孔深度成正比,但并非呈现孔深大的钻孔偏斜度大、孔深小的钻孔偏斜度就小的规律性;钻孔深度大的钻孔,孔斜的不确定性增大;c)钻孔的平面偏斜,总体呈现为一种随机现象;d)钻孔的偏斜与煤岩层硬图352.55m灰岩岩溶裂隙发育图414.65m灰岩岩溶裂隙发育图531.5m灰岩岩溶裂隙发育图622.96m灰岩岩溶裂隙图8灵北煤矿5904轨道顺槽钻孔平面图图7灵北煤矿5904轨道顺槽钻孔剖面图2#孔3#孔距G24点76m探水硐室1#孔11.6m见溶洞,宽度约35cm,为出水部位11#孔裂隙发育段(长度约14m)2015年3月23日迎头(距G24点108m)1#孔0m耀11.6m煤层,11.6m耀38.3m岩溶裂隙发育;2#孔0m耀55.6m煤层,55.6m至终孔岩溶裂隙发育;3#孔0m耀52.1m煤层,52.1m至终孔岩溶裂隙发育。1#孔2015年3月23日迎头出水点岩溶裂隙带(宽度约14m)出水点出水点2#孔3#孔1#孔11.6m耀38.2m为裂隙发育带,裂隙宽度10cm耀45cm,最大裂隙宽度约45cm。G25点N(下转188页)赵海鹏:井下钻孔测井技术在煤矿探放水中的应用
177··2019年第2期2019年2月
(上接177页)度、地质构造有关,比如接近采空区时,钻孔垂向偏斜会快速增大;对于岩层较软的地方,钻孔轨迹会随着软岩层方向钻进。3.3钻孔发生偏斜的原因导致钻孔偏斜的原因多种多样,主要有以下几点:a)钻具和钻杆较短、接头多、同心度低、导向性差异是导致偏斜度较大的主要原因;b)钻机型号以及钻机安装稳固性影响;c)地质因素。由于地层较为复杂,岩石的各向异性,软硬岩层变化频繁,当钻进以锐角穿过软硬岩石界面,从软岩层进入到硬岩层时,由于软硬部分抗破碎阻力不同,使钻孔朝着垂直于层面的方向弯曲;而从硬岩层进入软岩层时,钻具轴线有偏离层面法线方向的趋势;d)钻进工艺及操作方面。钻压过大,会引起钻杆甚至岩心管弯曲,使钻头紧靠孔壁一侧,此时偏倒角达到最大,并且钻具的摩擦阻力也会增加。随着摩擦阻力的增大,钻具围绕孔轴线回转的频率下降,此时钻具倾斜或弯曲平面具有固定的方向,导致钻孔偏斜。
4问题及建议a)由于各矿井所采煤层及区域地层地质条件的差
异,所采集的钻孔数据有限,无法建立井下钻孔数据库;b)由于钻孔穿过煤岩层结构不同,经常会出现塌孔或堵视频的情况,导致视频资料收集较差,无法进行直观分析;c)根据现有的测井资料分析,以及已采集的钻孔偏斜资料,各矿井应制订专项安全技术措施,控制和提高钻孔设计与施工质量,减小钻孔偏斜度,以实现最佳的钻探效果,减少施工浪费与技术判断失误;d)钻孔测井前,做好仪器校检工作,将钻孔内岩粉冲洗干净,刚提完钻杆的钻孔进行测井分析效果较好。
5结语通过钻孔测井分析,对矿井水害治理工作的顺利进行有一定的帮助,可指导钻探施工,对提高钻探资料的准确性、可靠性起到了重要作用,解决了探放水钻孔轨迹及孔内信息盲区的问题。由于各矿井所采煤层及区域地层地质条件的差异性及钻机型号不同等因素,对统计结果有一定影响,以后各矿井应分类进行统计分析,根据矿井特点制订相应的措施和对策。参考文献:[1]郭爱煌.矿井全方位钻孔测斜技术的研究[J].煤田地质与勘探,1994(4):53-57.(责任编辑:白洁)
金属支架和喷浆的方式进行加强支护,其中,技术支架布设间隔为1000mm,金属支架布设后立即进行喷浆作业,喷浆厚度为50mm,并配套超前注浆技术进行注浆作业,注浆锚杆布设参数与上述相同。在之后的10m范围内,使用“锚杆索+金属网+钢带+喷浆”的联合支护方式,其布设示意图与图2一致。在通过该区域后恢复正常的锚杆支护。
3围岩控制效果分析使用“十”字布点测量法对巷道底板与两帮位移进行监测分析,从而对围岩控制效果进行测定。在距离采空区揭露区30m范围内布设测点1个,采空区揭露范围内布设测点2个,采空区揭露后20m范围内布设测点1个。图5所示为监测结果示意图。由图5分析可知,借由使用“三段式”巷道围岩控制手段,巷道顶底板位移量最大值为281mm,巷道两帮位移量最大值为220mm,在监测40d后巷道围岩重新恢复稳定状态,这表明围岩变形得到有效控制,“三段式”巷道围岩控制技术效果良好。
4结语井下掘进巷道过采空区作为整个矿井生产中时常遇到的问题,严重威胁矿井生产的安全开展。矿井管理者应当高度重视相关问题的防治,在生产中立足实际,组织专业技术人员开展技术攻关,总结具有良好针对性的过采空区掘进支护工艺,从而实现掘进作业的安全、连续开展,为矿井持续发展奠定良好根基。