定向鉆進技術(shù)對礦井地質(zhì)勘探的應用
時間:2022-05-02 16:02:16
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摘要:煤礦井下作業(yè)的實施中,為了可以針對較遠距離煤層進行實際走勢的探勘,同時探查出陷落柱和采空區(qū)等某些異常的地質(zhì)狀況,合理減少因地質(zhì)構(gòu)造而導致的礦井生產(chǎn)安全問題,應對定向鉆進技術(shù)加以運用。該項技術(shù)擁有作業(yè)靈活、精度較高等特點,在煤礦井下地質(zhì)勘探工作的開展中,有著良好的應用。文章對定向鉆進技術(shù)做出概述,論述了礦井地質(zhì)勘探中該項技術(shù)的應用,以供參考。
關(guān)鍵詞:煤礦井;定向鉆進;地質(zhì)勘探
煤礦開采是一項較為特殊的工作,該項作業(yè)的施工和工作人員的生命安全之間存在高度的關(guān)聯(lián)性,如果作業(yè)中出現(xiàn)問題,不但會導致煤礦開采企業(yè)的經(jīng)濟效益受到一定的影響,還會威脅煤礦開采工人的安全。因此,加強煤礦開采中先進技術(shù)的應用是確保開采作業(yè)人員生命安全的基礎(chǔ),而定向鉆進技術(shù)是一種比較先進的煤礦開采技術(shù),可以為煤礦開采工作人員的安全提供保障,值得推廣應用。
1定向鉆進技術(shù)概述
定向鉆進技術(shù)屬于新型的煤礦開采技術(shù),在礦井勘探工作的開展中具有較為廣泛的應用[1]。我國煤礦勘探工作的開展中,定向鉆進技術(shù)比較重要的應用便是針對抽采煤礦井下瓦斯等相關(guān)毒性氣體的防治,同時該項技術(shù)的應用可以有效確保煤礦井下勘探工作的有序推進,創(chuàng)造一個比較安全的作業(yè)施工環(huán)境,給煤礦井下開采工作的開展提供了有力保障。具體應用該項技術(shù)的過程中,通常是將相關(guān)的工藝設(shè)備、測量工具及其井下作業(yè)工具加以結(jié)合,借助對鉆孔運動軌跡不斷做出適當?shù)膭討B(tài)性調(diào)整,確保鉆頭可以順沿指定的方向到達預先設(shè)計的目標位置,從而有效提升實際工作開展的效率,縮減作業(yè)施工成本,獲取較為理想的效果,針對后續(xù)作業(yè)施工起到一定的參考與指導作用,從而明顯提高作業(yè)施工的安全性。相較于過往所采用的常規(guī)鉆探作業(yè)技術(shù)來講,定向鉆進技術(shù)在分支孔的施工中通常存在如下優(yōu)勢:①實施伴隨鉆探工作的開展進行勘探相關(guān)信息的計算與保存。②以較小的誤差計算并創(chuàng)建出地層結(jié)構(gòu)中相應的三維坐標,然后應用定向分支技術(shù)對這一點的坐標進行計算,借助多個三維坐標的創(chuàng)建,整體的三維模型便得到了較為有效的創(chuàng)建,實現(xiàn)了針對這一區(qū)域地質(zhì)結(jié)構(gòu)的勘探,產(chǎn)生的誤差比較小。③借助已經(jīng)完成作業(yè)施工的眾多地質(zhì)鉆孔和實揭煤層剖面的比較,探尋地質(zhì)鉆孔相應的偏斜規(guī)律,對其中的相關(guān)影響因素加以分析,利用實踐驗證的比較,可以更加準確地確立地質(zhì)鉆孔偏斜所具有的規(guī)律性。
2礦井地質(zhì)勘探中煤礦井下定向鉆進技術(shù)的應用分析
2.1地質(zhì)構(gòu)造的勘探
煤礦井下開采工作的開展中,地質(zhì)結(jié)構(gòu)的勘探是基礎(chǔ)性工作內(nèi)容,和煤礦開采技術(shù)的工作效率之間存在著高度關(guān)聯(lián)性,可以保證煤礦開采工作更加良好的效果[2]。具體地質(zhì)勘探工作的實施中,借助隨鉆系統(tǒng)的應用,可以較為精準地將地質(zhì)層相應的三維坐標計算出來,接下來利用已經(jīng)完成探查的構(gòu)造點進行多個不同分支孔的設(shè)置,應用定向鉆進技術(shù)可以獲取相應的三維坐標,這樣便可以結(jié)合多組不同的三維坐標相關(guān)數(shù)據(jù)信息加以分析,獲取精準的空間分布狀態(tài),從而給出更加合理,且具有一定安全性的煤礦井開采方案,同時可以有效節(jié)省更多的物力和人力。山西焦煤西山煤電斜溝煤礦,山西呂梁033602摘要:煤礦井下作業(yè)的實施中,為了可以針對較遠距離煤層進行實際走勢的探勘,同時探查出陷落柱和采空區(qū)等某些異常的地質(zhì)狀況,合理減少因地質(zhì)構(gòu)造而導致的礦井生產(chǎn)安全問題,應對定向鉆進技術(shù)加以運用。該項技術(shù)擁有作業(yè)靈活、精度較高等特點,在煤礦井下地質(zhì)勘探工作的開展中,有著良好的應用。文章對定向鉆進技術(shù)做出概述,論述了礦井地質(zhì)勘探中該項技術(shù)的應用,以供參考。
2.2工作面煤層厚度與走向的勘探
針對煤層相應的走向及其厚度進行探測也是定向鉆進技術(shù)的一個主要應用。具體生產(chǎn)作業(yè)中,利用這項技術(shù)能夠根據(jù)距離不同的探底與探頂方向,對鉆孔過程中出現(xiàn)的位移進行測算,并能夠?qū)崿F(xiàn)此區(qū)域相對高度的轉(zhuǎn)換,利用多個相對標高便可以確定出鉆煤層相應的傾角,并且根據(jù)對聯(lián)合煤層的走向,還可以直接確定工作面的煤層方向,進而有效減小煤礦開采的困難性。
2.3順層孔煤層地質(zhì)的勘探
順層孔煤層地質(zhì)的勘探工作中,定向鉆孔技術(shù)在其中起到十分關(guān)鍵的作用。在這種對煤層地質(zhì)的勘探中,孔底馬達造斜鉆頭是其關(guān)鍵的應用工具,可以完成對煤層中相應頂板實際起伏狀況的勘探。在結(jié)束地質(zhì)勘探工作以后,可以采用提鉆的作業(yè)方法開分支鉆孔,孔的深度通常保持在60~100m范圍內(nèi),提鉆的距離需要控制在18~24m范圍內(nèi)。同時,鉆孔相應的軌跡要求應始終保持在煤層中,通過不斷地反復進行作業(yè)以確定與煤層開采方向相應的傾角和褶皺,從而使鉆孔實際深度的設(shè)計條件得以較好實現(xiàn)。然后繼續(xù)進行作業(yè),順沿分支孔的方向?qū)嵤┿@進處理,直至煤層位置,確切煤層地板的相應高度,接下來運用所獲取的數(shù)據(jù)信息,計算出煤層整體的高度和所具有的厚度,這樣可以保證所制定的煤層開采方案更加安全與可靠。
2.4采空區(qū)的勘探
采空區(qū)域的勘探作業(yè)中,定向鉆進技術(shù)也具有較為重要的應用,具體方法如下:對設(shè)計鉆孔相應的靶點位置加以選取,然后應用定向鉆孔技術(shù)精準地對所設(shè)計的靶點位置進行鉆孔;具體鉆孔作業(yè)的實施中,如果鉆孔相應的位置產(chǎn)生了不反水或是鉆進較快突然性卡鉆等方面的問題,便表明該區(qū)域便是采空區(qū);找到采空區(qū)以后,應用碎鉆系統(tǒng)對采空區(qū)域相應的坐標加以檢測,再結(jié)合坐標的信息進行采空區(qū)煤礦具體分布狀況的繪制,制定出可行的煤礦開采方案。
2.5巷道斷層的勘探
巷道斷層勘探作業(yè)開展中,運用定向鉆進技術(shù)將能夠?qū)崿F(xiàn)巷道斷層勘探工作的有序開展。在具體開展勘探作業(yè)時,首先完成針對一處松軟煤層的尋找工作,并從遠距離對巷道前方展開探查,同時將這一煤層作為切入點,針對巷道實施開挖處理[3-5]。具體開展勘探作業(yè)時,也許會產(chǎn)生現(xiàn)場勘探作業(yè)的距離與預期的情況不相符、出現(xiàn)距離過短等方面的問題,這時應結(jié)合作業(yè)施工的具體特點適宜地對所采用的勘探方案加以調(diào)整。順沿煤層的方向開分支孔,對作業(yè)中獲取的所有坐標位置加以整合,并根據(jù)具體情況,對出煤層相應的地質(zhì)結(jié)構(gòu)加以繪制,結(jié)合所繪制的結(jié)構(gòu)圖,對斷層相應的位置進行尋找,設(shè)計合理的煤礦開采方案。
2.6陷落柱的勘探
陷落柱的勘探也是煤礦井下定向鉆進技術(shù)的一個主要應用。作業(yè)施工中,首先應選取合理的勘探位置,通常都是將陷落柱多發(fā)的區(qū)域當作勘測的位置,并進行靶點位置的設(shè)計,應用該項技術(shù)實現(xiàn)對靶點位置的準確命中。若是具鉆進處理中,產(chǎn)生鉆進速度突然變慢、返破碎巖粒等方面的問題,說明這一位置為陷落柱區(qū)域,可以應用碎鉆系統(tǒng)對陷落柱相應的坐標加以測定。結(jié)合上述所獲取數(shù)據(jù)信息進行陷落柱實際分布圖的繪制,對陷落柱分布圖加以細致觀察,進行煤礦開采方案的合理調(diào)整。
3結(jié)語
當前,煤礦的實際需求量不斷上漲,原本的淺層煤礦資源基本已然被開發(fā),并且過往所采用的煤礦開采技術(shù)也已經(jīng)無法適用深層煤礦資源的開采作用中。這便需要對一些新型的定向鉆進技術(shù)加以應用。綜上所述,定向鉆進技術(shù)在礦井地質(zhì)勘探中具有重要的應用,可以實現(xiàn)對陷落柱、采空區(qū)和巷道斷層等相關(guān)地質(zhì)結(jié)構(gòu)的勘探,從而確保煤礦井下開采作業(yè)的安全性,提高開采作業(yè)的效率和質(zhì)量。
參考文獻
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作者:段鑫 單位:山西焦煤西山煤電斜溝煤礦