摘要:煤矿资源作为社会能源的关键构成部分,日常应用范围较广对诸多产业的发展建设都有着重要影响作用。将定向钻进技术有效应用起来,能够在复杂的地势之中将煤层的走势确立起来,了解煤层断层、采空等相关的地质构造问题,避免地质构造给煤矿开发带来限制影响作用,导致相应的安全问题、质量问题。结合实践,探索该技术的应用优势特点,以期能够给从业人员带来积极借鉴参考作用。
关键词:煤矿;井下定向钻进技术;实践应用
引言:现代社会对煤矿开采实效性要求诸多,首先需要在了解煤矿地质构造的其情形之下,将煤矿资源的探测工作落实到位。以往煤矿在断层、陷落柱等应用期间,与一些普通地质构造区分效果部位明显,最终的探测效果不能得到保障。目前煤矿产业不断发展进步,将井下定向钻进技术有效应用起来,能够将煤矿的分布形式明确,给后期的煤矿开采工作奠定良好的基础条件。
一、井下定向钻进技术应用要求
定向钻进技术在实践阶段需要利用钻孔自然弯曲或规律性弯曲的途径,按照钻孔设计应用的基本目标,将钻进方式方法有效应用起来。其核心目的是将钻进工作有秩序性的开展,按照设计工作目标要求,将地下某一个部位确立起来,也可以按照钻孔的轴线或者特定的方向,有针对性的控制钻孔轴线的运动轨迹,最终将钻进目标达成。
钻探工作在实践阶段,各类钻孔的应用特质,都是在一个空间范围之内,对某一条线进行分析。这条线主要表示钻孔轴线,将钻孔轴线的轨迹线确立起来,控制钻孔空间形态轨迹,则钻孔轴线设置的合理性就能全面展现[1]。定向钻进技术应用期间,对空间要素要求相对较多,需要从钻孔轴线、磁方位、孔深等方面,将水平位移、左右偏差等情况进行全面性的分析,进而在了解曲线要素之后,对地下煤岩层分布情况研究。
定向钻机作为基础设备条件,其主要构成包含钻机(隔爆兼本安型计算机)、泥浆泵、测量探管等基本配件构成。泥浆泵作为动力系统能够带动钻头完成基本的旋转工作,并实现对煤岩层的切削。在进行旋转阶段保证钻机、钻具运转平稳。孔洞底部的马达能够带动钻头将钻进按设置方案施工。在深入了解其运行轨迹以及弯角方向之后,将相应的数据信息内容及时进行传递。当然也可以利用有线随钻测量技术手段,将信息内容直接传输到孔底部位,通过钻机的自动控制系统,完成对钻孔轨迹的全面控制,配合应用孔底马达螺杆钻具,进而将钻孔的施工轨迹明确起来。
二、井下定向钻进技术在煤矿勘测阶段的具体应用
(一)煤矿井下定向钻孔放水处理工作
在进行防治水工作中通常会利用定向钻孔探查的方法施工。经过对钻孔轨迹,及揭露的煤岩性进行评估、分析之后,能够对地下的作业环境有一个基本的判断,辅助应用技术手段实现对操作环节的管控。最终将定向钻进施工的技术方法应用起来,煤层底板的承压水释放之后,能够更好的支持下一项实践工作要求。如果地下煤岩层分布的破碎性较为明显,在水力冲刷影响之下就会出现塌孔的问题。所以在钻进处理阶段,需要明确煤岩层赋存特征,遇断层构造情况。煤岩层的硬度差异相对较大,此时也需要对钻进的速度进行控制。
(二)煤矿井下瓦斯检测
井下定向钻进技术应用对瓦斯检验工作有一定的支持影响作用,在实践阶段对结构稳定的岩层进行钻孔处理,将分支孔洞直接穿到煤层的内部结构之中,之后的煤层瓦斯情况都能通过该项工作有序进行[2]。如果检测的煤层或支持瓦斯抽采的煤层,本身的透气性不足,那么就需要提前对其进行压裂处理,紧密排列抽采,提升煤层抽采的整体效果。如果孔内的瓦斯突然涌出,导致现场的瓦斯超限,就会导致定向钻进技术应用效率受到相应的影响。
(三)煤矿采空区探寻
在利用井下定向钻进技术期间,针对采空区的应用要求,对其进行探测处理的主要方法,就是在勘探区域之内经过设计之后,将钻孔的靶点确立起来,靶点之间的距离也需要按要求进行管控,在进行技术处理期间,需要按照规范要求有序进行。如果施工阶段发现钻孔不返水或者钻进速度相对较快,这样一来钻机卡顿现象较为明显,就证明钻头所在的位置就是采空区的位置,经过绘制与计算之后,煤矿施工目标能够有序进行。在进行施工处理期间,需要将煤层的稳定性、完整性进行探索,将钻具有效应用起来,能够从源头控制各类风险性问题[3]。为避免钻孔中的瓦斯超限,还需要配合应用瓦斯收集的相应装置条件,将瓦斯抽放管路有效应用。
部分地区的煤层埋藏相对较浅,所以在小窖之中内部会出现多个采空区,表明现场的施工环境存在诸多的不稳定因素。所以为保障煤矿的安全生产与施工,需要将施工方向优化确立起来,如果钻孔位置钻进距离控制之后,仍然会存在返水量较大的问题,则需要在确定抵达采空区的情形之下,将钻机的各类参数以及泥浆泵的压力相关信息进行研究分析。如果两个主钻孔的位置偏移问题较为明显,且没有找到采空区的具体范围,则需要利用分支孔配合完成相应的实践工作。
三、结束语:
实践研究表明在进行煤矿生产相关工作期间,明确定向钻进技术应用要求,需要从瓦斯抽采、探放水、采空区等几个环节进行深入性的技术研究分析,通过其中各项影响因素把控,最终能够保障技术的应用价值。该技术的应用,能够全面探测到煤层在地下分布的位置、厚度等等,经过对煤层的综合性管控与引导,后期的开发或治理都能按照计划目标进行。工作人员需要利用技术手段,对煤层的走势、存储量等进行评估分析,在此基础上将勘探技术手段有效应用起来,未来在实践工作阶段,将矿井勘探新进技术手段应用起来,注重信息化的管理平台的建设,技术人员经过评估分析之后,也能利用计算机软件将地质构造图有效绘制。定向钻进技术应用于煤矿勘探的过程中,能够将地质勘察结果的精准性、有效性提升,对煤矿产业发展进步有积极影响作用。
参考文献:
[1]石智军.我国沿煤层定向钻进技术的研究及应用前景[J].探矿工程:岩土钻掘工程,0000(05):33-36.
[2]温志强,王庆,蔡敏博.煤矿井下定向钻进装备与技术应用现状研究[J].内蒙古石油化工,2018,044(005):73-75.
[3]赵建国,赵江鹏,许超,等.煤矿井下复合定向钻进技术研究与应用[J].煤田地质与勘探,2018(4):202-206.