李明强1，吕劲松2
明强 淮南矿业集团，安徽 淮南；2.吕劲松，淮南市松江电子有限责任公司，安徽 淮南 232000
摘要：目前区域预抽钻孔主要依靠工程技术人员手动反演，时间长、效率低且出错率高，利用C#编程语言和AutoCAD2010绘图平台，设计一套能够与CAD动态交互的区域预抽钻孔反演系统，实现区域预抽钻孔快速反演、纠错。实践证明，该系统可以有效提高反演效率，大幅度减少反演过程中的错误，及时发现区域预抽钻孔不符合要求的地方，提醒及时采取补充措施。
关键词：钻孔 反演
1.前言
淮南矿业集团所属煤矿均为煤与瓦斯突出矿井，主采的29层煤中25层为突出煤层，大部分煤层透气性系数均小于0.1m2/(MPa2·d)，属于难以抽采煤层，瓦斯治理主要采用密集区域预抽钻孔抽采。通过长时间抽采煤层瓦斯，降低煤层瓦斯含量与压力，实现煤层消突。区域预抽钻孔实际位置的合理性和有效性对煤层消除突出危险有着至关重要的作用，因此将实际施工的区域预抽钻孔进行反演，与设计对比，确保区域预抽钻孔的合理、有效，非常重要。
传统区域预抽钻孔的反演主要依靠工程技术人员利用AutoCAD和EXL等软件，通过手动计算、手动绘图完成反演工作，这种方法要求工程技术人员具有极强的空间立体感和耐心，且反演时间长、效率低，容易出错。因此研究一种适合现场实际的区域预抽钻孔反演系统是非常必要的。本文利用C#和AutoCAD2010绘图平台，设计了一种符合工程技术人员使用习惯，实现区域预抽钻孔自动反演、纠错的系统。
2.设计思路
用户可通过软件逐个录入或通过Excel批量导入钻孔施工倾角、施工方位、施工见（止）煤深度和孔深，软件自动完成剖面图的倾角、见（止）煤深度、孔深计算以及平面图见（止）煤深度和孔深计算。剖面图和平面图相关参数计算完成后，用户可通过自动或手动方式完成数据反演。钻孔反演系统主要解决工作量最大、难度最高的穿层预抽钻孔及石门揭煤钻孔反演，并进行自动纠错。反演 系统界面见图1。
图1 反演系统界面（部分）
3.反演前准备
3.1钻孔设计图纸
钻孔设计平面图、剖面图，设计图原则上以1:1000为底图，标注设计钻孔间距、控制范围等基本参数。钻孔平面设计见图2。
3.2钻孔施工参数表
为便于反演，按系统给定的表格填表，包括设计方位角、倾角、见煤深度、止煤深度、孔深，以及钻孔实际方位角、倾角、见煤深度、止煤深度、孔深等内容。钻孔穿过多层煤的，每个煤层见煤深度、止煤深度均要填写。
图2 钻孔设计平面
3.3参数设置
走向钻孔间距：相邻两组钻孔排距
垂向钻孔间距：同组相邻两个钻孔间距
走向钻孔间距误差：相邻组相邻钻孔允许误差值，和设计值对比，超过规定钻孔标注特殊颜色。
垂向钻孔间距误差：同组相邻两个钻孔允许误差值，和设计值对比，超过规定钻孔标注特殊颜色。
两帮控制范围：输入最远一组钻孔距离巷道轮廓线的距离，和设计对比，不满足要求的钻孔标注特殊颜色。
4.反演流程
4.1剖面图反演
第一步打开反演系统，通过软件系统打开钻孔设计图纸（AutoCAD图），导入某个钻场某组钻孔实际施工数据。
第二步选择设计钻孔剖面轨迹。如果是整组反演可直接框选钻孔轨迹，若只反演一组钻孔中的几个钻孔，可采用点选的方式。
第三步确定钻孔反演轨迹，判定是否符合要求。设计钻孔见（止）煤和实际见止煤进行对比，判定是否符合要求，不符合要求的钻孔轨迹见煤段标注为特殊颜色；设计钻孔间距和实际钻孔间距进行对比，判断是否符合要求，不符合要求的标注为特殊颜色。
第四步重复前三步，完成其他组钻孔反演。反演结果见图3。
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图3 钻孔剖面反演成果图
4.2平面图反演
平面图反演与剖面图反演流程相同，按组进行反演，1个钻场内所有钻孔均完成反演后，和设计进行比对，主要比对不同组相邻钻孔间距，防止钻孔间距过大，出现钻孔控制“空白带”，超过规定数值的采用红色字体标注。平面图反演成果图见图4。
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5.结束语。
利用C#良好的编程能力和AutoCAD强大的绘图能力，研发出一种简单实用、快速准确的区域预抽钻孔反演系统，将大量重复性的、计算性及简单绘图的工作，设计成模块化、程序化，极大的提高了反演的效率 图4 平面图反演成果图
和准确性 ，有效的避免反演不及时、错误导致的瓦斯空白带，提高区域措施的有效性。
实践证明，原本需要几个小时才能完成的反演工作，通过该反演系统十几分钟就能完成，各种不符合要求的钻孔能够被准确的用特殊颜色标注出来，杜绝因反演错误，未能发现不符合要求钻孔的现象，极大的提高了区域预抽钻孔反演效率和准确性
参考文献：
1 孙小伟，底板巷穿层钻孔预抽煤层瓦斯区域防突效果分析，山东煤炭科技， 2018年第7期，104-105。
2 国家安全生产间距管理总局，国家煤矿安全监察局，防治煤与瓦斯突出细则，煤炭工业出版社 2019。
3 魏培瑾，陈庆鹏，郭艳飞，九里山矿16131工作面穿层钻孔抽采异常现象分析，能源与环保，2020年第6期，35-38。