钻探技术在煤矿防治水工作中的应用

发表时间:2020/6/2   来源:《科学与技术》2020年3期   作者:刘艳伟
[导读] 我国煤炭储量和产量丰富,但不少煤矿的水文地质条件复杂,最近几年煤炭工业发展迅速
        摘要:我国煤炭储量和产量丰富,但不少煤矿的水文地质条件复杂,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(屋顶底板事故除外)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。
         关键词:钻探技术;煤矿防治水工作;应用
         1导言
         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。
         2煤矿防治水技术分析
         2.1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。
         2.2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。
         2.3钻探防治水
         钻探技术是煤炭防治水工作的重要手段。钻探技术是通过探水钻机对煤矿开采区域进行钻孔探测。可以分为常规探测与专项探测;常规探测是在对地质条件不了解时使用的探测方法,该方法主要是表面探测;而专项探测多用于了解地质条件的区域,一般会对矿井积水区进行钻探。钻探技术的优势是探测效果直观有效,但该技术的操作较为复杂,且对于人力与资金的消耗量也相对较高。
         3钻探技术在煤矿防治水工作中的应用要求
         3.1钻探技术应用前
         在进行钻探前,专业技术人员需就地勘察钻探环境,对煤岩层倾角进行测量,并对煤岩层的岩性进行分析判断,综合勘探环境的多项因素后设计钻孔。进行钻孔施工的专职工作人员必须持证上岗,经过系统性的培训,在施工前必须保证工作面的安全、无积水、顶底板及两帮支护完好、钻具完好。施工现场挖好临时水仓并完善相关排水设备,工作人员都穿戴好劳动防护用品后才能进行钻探作业。
         3.2钻探技术施工过程
         在开始钻探工作后,操作人员禁止站立在钻机转动部位、立轴下方,只能在钻机的一侧。并且钻机转动部分不能堆积物品。进行延伸钻杆操作时,禁止戴手套操作,一定要按施工组织设计操作。在钻探过程中对钻机的转速及钻孔的深度都要注意观察,若出现卡钻等事故,不要强拉硬扭。钻孔要严格按照测量人员标定的孔位及施工措施中规定的方位、角度、孔深进行施工,不经测量人员同意不得擅自改动。老空位置不清楚时探水钻孔成组布设,在巷道前方的水平面和竖直面呈扇形,钻孔终孔位置满足水平面间距不得大于3m,厚煤层内各孔终孔竖直面间距不得大于1.5m。在钻探过程中,地测人员应做好每一次的钻孔记录,煤岩层产生变化时,要详细记录变化的性质、深度,要保证记录资料的真实性与可靠性。

进行钻具的更换时,必须对钻杆的数量进行测量,对所钻孔的孔深核实。如果在施工钻孔的过程中,煤岩层出现突然松软、片帮或钻孔内的水量增加、水压增大情况,必须立即停止钻孔不得取出钻杆。立即撤出所有受水害威胁区域的人员到安全地点,向矿调度室汇报,采取安全措施,派专业技术人员监测水情并分析,妥善处理。
         3.3钻探技术施工后
         在钻探完毕后,如果钻孔有出水现象,要安排专业人员对钻孔的涌水量等情况进行观察并做好记录。在钻孔已经无其他作用时一定要对其进行封孔处理。
         4在煤矿井下采用钻探技术进行防治水的具体方式
         4.1钻探技术施工前
         第一,设计工作者需要充分的了解作业的境况,针对矿区地下的岩石构造展开勘探,接着需要按照岩石的实际状况来确定钻孔的大小。钻探作业是一个比较繁杂的过程,对专业性的要求比较高,因此必须由专业技能过硬的工人来实施。如果在进行钻探作业时稍有疏忽就容易使得整体工作失败,因此,在钻探工作开始以前,需要选出专业技能强的人员,其需要持有上岗资格证书。第二,需要在进行作业以前,充分的检测作业范围内的安全程度,针对矿下的地下区域进行顶板与支板的支护活动,还需要检测矿下有没有积水和积气的状况,给工作人员创造良好的安全的作业环境。第三,在相关技术工人进到矿下时,需要提醒其佩戴安全保护用具,并且保证保护用具能够正常的应用。
         4.2钻探施工中
         在钻探工作开始以后操控者必须站到钻机的侧边,严格禁止其站到立轴的下边和机械运转的部位,运转部位更不可以堆放别的物品。在对钻杆进行延伸操作时需要按照规范来操控,严格禁止佩戴手套来操控。在钻探期间需要关注钻机的转动速度和钻孔的深度,在排除卡钻等问题期间不能胜利硬拽。在钻探期间需要仔细、精准的登记每次钻孔的具体情况。在钻探期间还需要有地测工作者跟随进行初始登记,在煤岩层出现异常情况时需要实时登记异常情况的具体问题,如深度与性质,记录的讯息需要真实详细,每次钻到一定深度或者在替换钻探用具时,需要量测一下钻杆的数目和钻孔的深度,在终孔以前还需要再次核实。在钻孔作业期间,假如发生煤岩层突发松动、来压、片帮的问题或者钻孔中的水压和水量突发性的变大,还有发生顶钻情况时,需要立刻叫停工作,登记其孔的深度然后把钻杆进行固定,注意不可以将钻杆拔出,然后立刻上报煤矿调度中心,尽快采取有效措施。
         4.3钻探完毕后
         在钻孔工作完成以后如果孔中有水留出,需要派专门人员实时观察出水程度和气体等状况,同时做好登记。如果钻孔已经完成了钻探的目标,在没有别的用处时需要及时将孔封堵好。
         5结语
         综上所述,要有效地防治水灾,必须在如何确保勘探人员生命安全的基础上,有效地提高煤矿地下防水工作中钻井技术的应用质量和效率。钻井技术必须能够在实际应用中充分发挥作用,有效减少操作误差,提高煤矿井下防治水工作质量。
         参考文献
         [1]杨豪,李皎,李瑞.钻探技术在煤矿防治水工作中的应用[J].技术与市场,2018,25(09):132+134.
         [2]王永全,周兢.钻探技术在煤矿水害防治工作中的应用[J].探矿工程(岩土钻掘工程),2017,44(11):35-41.
         [3]张晓鹏.钻探技术在煤矿防治水工作中的应用[J].机械管理开发,2017,32(10):71-72.
         [4]王永全.钻探技术在煤矿水害防治工作中的应用[C].中国煤炭学会钻探工程专业委员会.中国煤炭学会钻探工程专业委员会2017年钻探工程学术研讨会论文集.中国煤炭学会钻探工程专业委员会:中国煤炭学会,2017:194-200.
        
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: