定向鉆進技術對礦井地質勘探的應用

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摘要：煤礦井下作業的實施中，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等某些異常的地質狀況，合理減少因地質構造而導致的礦井生產安全問題，應對定向鉆進技術加以運用。該項技術擁有作業靈活、精度較高等特點，在煤礦井下地質勘探工作的開展中，有著良好的應用。文章對定向鉆進技術做出概述，論述了礦井地質勘探中該項技術的應用，以供參考。

關鍵詞：煤礦井；定向鉆進；地質勘探

煤礦開采是一項較為特殊的工作，該項作業的施工和工作人員的生命安全之間存在高度的關聯性，如果作業中出現問題，不但會導致煤礦開采企業的經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的應用是確保開采作業人員生命安全的基礎，而定向鉆進技術是一種比較先進的煤礦開采技術，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定向鉆進技術概述

定向鉆進技術屬于新型的煤礦開采技術，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，定向鉆進技術比較重要的應用便是針對抽采煤礦井下瓦斯等相關毒性氣體的防治，同時該項技術的應用可以有效確保煤礦井下勘探工作的有序推進，創造一個比較安全的作業施工環境，給煤礦井下開采工作的開展提供了有力保障。具體應用該項技術的過程中，通常是將相關的工藝設備、測量工具及其井下作業工具加以結合，借助對鉆孔運動軌跡不斷做出適當的動態性調整，確保鉆頭可以順沿指定的方向到達預先設計的目標位置，從而有效提升實際工作開展的效率，縮減作業施工成本，獲取較為理想的效果，針對后續作業施工起到一定的參考與指導作用，從而明顯提高作業施工的安全性。相較于過往所采用的常規鉆探作業技術來講，定向鉆進技術在分支孔的施工中通常存在如下優勢：①實施伴隨鉆探工作的開展進行勘探相關信息的計算與保存。②以較小的誤差計算并創建出地層結構中相應的三維坐標，然后應用定向分支技術對這一點的坐標進行計算，借助多個三維坐標的創建，整體的三維模型便得到了較為有效的創建，實現了針對這一區域地質結構的勘探，產生的誤差比較小。③借助已經完成作業施工的眾多地質鉆孔和實揭煤層剖面的比較，探尋地質鉆孔相應的偏斜規律，對其中的相關影響因素加以分析，利用實踐驗證的比較，可以更加準確地確立地質鉆孔偏斜所具有的規律性。

2礦井地質勘探中煤礦井下定向鉆進技術的應用分析

2.1地質構造的勘探

煤礦井下開采工作的開展中，地質結構的勘探是基礎性工作內容，和煤礦開采技術的工作效率之間存在著高度關聯性，可以保證煤礦開采工作更加良好的效果[2]。具體地質勘探工作的實施中，借助隨鉆系統的應用，可以較為精準地將地質層相應的三維坐標計算出來，接下來利用已經完成探查的構造點進行多個不同分支孔的設置，應用定向鉆進技術可以獲取相應的三維坐標，這樣便可以結合多組不同的三維坐標相關數據信息加以分析，獲取精準的空間分布狀態，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等某些異常的地質狀況，合理減少因地質構造而導致的礦井生產安全問題，應對定向鉆進技術加以運用。該項技術擁有作業靈活、精度較高等特點，在煤礦井下地質勘探工作的開展中，有著良好的應用。文章對定向鉆進技術做出概述，論述了礦井地質勘探中該項技術的應用，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的一個主要應用。具體生產作業中，利用這項技術能夠根據距離不同的探底與探頂方向，對鉆孔過程中出現的位移進行測算，并能夠實現此區域相對高度的轉換，利用多個相對標高便可以確定出鉆煤層相應的傾角，并且根據對聯合煤層的走向，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順層孔煤層地質的勘探

順層孔煤層地質的勘探工作中，定向鉆孔技術在其中起到十分關鍵的作用。在這種對煤層地質的勘探中，孔底馬達造斜鉆頭是其關鍵的應用工具，可以完成對煤層中相應頂板實際起伏狀況的勘探。在結束地質勘探工作以后，可以采用提鉆的作業方法開分支鉆孔，孔的深度通常保持在60~100m范圍內，提鉆的距離需要控制在18~24m范圍內。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計條件得以較好實現。然后繼續進行作業，順沿分支孔的方向實施鉆進處理，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據信息，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采空區的勘探

采空區域的勘探作業中，定向鉆進技術也具有較為重要的應用，具體方法如下：對設計鉆孔相應的靶點位置加以選取，然后應用定向鉆孔技術精準地對所設計的靶點位置進行鉆孔；具體鉆孔作業的實施中，如果鉆孔相應的位置產生了不反水或是鉆進較快突然性卡鉆等方面的問題，便表明該區域便是采空區；找到采空區以后，應用碎鉆系統對采空區域相應的坐標加以檢測，再結合坐標的信息進行采空區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

巷道斷層勘探作業開展中，運用定向鉆進技術將能夠實現巷道斷層勘探工作的有序開展。在具體開展勘探作業時，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]。具體開展勘探作業時，也許會產生現場勘探作業的距離與預期的情況不相符、出現距離過短等方面的問題，這時應結合作業施工的具體特點適宜地對所采用的勘探方案加以調整。順沿煤層的方向開分支孔，對作業中獲取的所有坐標位置加以整合，并根據具體情況，對出煤層相應的地質結構加以繪制，結合所繪制的結構圖，對斷層相應的位置進行尋找，設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的一個主要應用。作業施工中，首先應選取合理的勘探位置，通常都是將陷落柱多發的區域當作勘測的位置，并進行靶點位置的設計，應用該項技術實現對靶點位置的準確命中。若是具鉆進處理中，產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域，可以應用碎鉆系統對陷落柱相應的坐標加以測定。結合上述所獲取數據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整。

3結語

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，并且過往所采用的煤礦開采技術也已經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加以應用。綜上所述，定向鉆進技術在礦井地質勘探中具有重要的應用，可以實現對陷落柱、采空區和巷道斷層等相關地質結構的勘探，從而確保煤礦井下開采作業的安全性，提高開采作業的效率和質量。

參考文獻

[1]牛小龍,季偉.煤礦井下定向鉆進技術在礦井地質勘探中的應用[J].科技創新與應用,2021,11(17):148-150.

[2]周科.煤礦井下定向鉆進技術在礦井地質勘探中的應用[J].內蒙古煤炭經濟,2021(7):185-187.

[3]馬明輝.煤礦井下定向鉆進技術在礦井地質勘探中的應用探討[J].內蒙古煤炭經濟,2020(18):160-161.

[4]武杰.煤礦井下定向鉆進技術在礦井地質勘探中的應用[J].內蒙古煤炭經濟,2018(2):46-47.

[5]付勇濤.礦井地質勘探中煤礦井下定向鉆進技術的應用[J].黑龍江科技信息,2016(17):123.

作者：段鑫 單位：山西焦煤西山煤電斜溝煤礦