郑璐
河南神火煤电股份有限公司新庄煤矿 河南商丘 476600
摘要：煤炭行业的发展直接关系到我国整体经济的发展走向。虽然我国的煤炭储量十分丰富，但是受到地形地质条件的影响，地质勘探存在不少问题。本文将结合煤矿地质钻探中常见的问题对钻探技术的应用进行探索研究。
关键词：煤矿地质；钻探；深孔；塌孔；瓦斯
煤矿资源一向是我国的支柱性能源，为促进我国经济社会的发展贡献了极大的力量。我国现阶段能源短缺现象严重，而加大煤矿资源的开采，对促进我国实现可持续发展的战略目标有着重要现实意义。但是在进行煤炭地质钻探时，会遇到一些问题，不仅会阻碍对煤矿资源的开采，甚至还会威胁工作人员的生命安全，对国家对人们都有着不利的影响。同时，煤炭地质的结构较为复杂，增加了煤炭地质钻探的难度，而随着煤炭地质钻探的逐渐深入，其风险系数也逐渐加大。
1.煤矿地质钻探
就煤矿地质而言，煤矿地质的普查以及详查工作都比寻常的地质勘察更具难度。我国煤矿地质所具有的构造复杂性，使得煤矿开采具有着一定的难度，但近年来市场煤矿资源的需求量不断增加，更使得能够影响煤矿开采中地质钻探工作的关键问题成为众矢之的。就煤矿地质钻探中存在的关键问题而言，主要有深孔、塌孔、瓦斯等一系列问题。本文就以上几个问题作出了具体探讨，并分别从产生原因、危害、解决方法的角度进行分析。
2钻进技术工艺
2.1绳索取芯钻探技术
现阶段绳索取芯钻具已经初步形成规模。该方法的最大优点是不提钻取岩芯或提钻次数很少。操作优点是钻进取芯时不用整体提出钻杆，采用专门设计的钢丝绳式卡管器，通过钢丝绳将钻头处的取芯管直接从钻杆中提至地面，该方法减少了提钻下钻次数，每次钻进仅需加钻杆，进尺100～200m进行一次提钻换钻头，省时省工，既减少了工人劳动强度，又节约了时间，极大地提高了施工效率。
2.2液气动反循环钻进技术
反循环钻进技术是在金刚石绳索取芯钻探技术之后出现的又一种全新的钻探技术，是钻探技术的又一次革新。其原理是：根据地层岩性条件，同一套钻器具在同一钻孔中利用空气动力及水动力反循环进行钻进取样的钻探方法，而且还可以根据具体钻探情况，在两种动力之间进行实时转换，既能在软弱岩层中应用，又能在坚硬的岩层中提高效率，做到了因地制宜，克服了钻进方法过于单一而带来的钻进效率低问题，在许多实践中得到验证，并取得了良好口碑。近年来多材料的选用使得该方法不断发展，多介质反循环技术广泛应用于钻探领域。
3塌孔现象
煤矿生产安全问题一直以来都是社会各界关注的焦点，为了有效保障煤矿地质钻探作业的安全开展，煤矿企业在施工之前必须要对水文条件、地质条件等相对较为复杂的矿井进行全面的探测，及时了解掌握当地的地质情况，最大程度地避免安全事故的发生。但会使相应的煤矿企业的工作量增加。据可靠统计，在近些年的煤矿地质钻探中，塌孔在煤矿事故中占50%，这不仅会严重影响施工，问题发生后的处理也十分困难，很容易出现卡钻或是埋钻的现象，严重的甚至会造成钻孔报废，给煤矿企业带来经济损失。
4煤炭地质钻探中关键问题的解决措施
4.1深孔问题的预防措施
只有煤矿企业重视深孔问题的解决，才能有效避免深孔问题的发生，才能保证企业的正常运营。因此，企业必须全面了解工作人员对钻塔技术的掌握程度，以及对机具的熟悉程度，发现问题并及时解决，降低深孔问题的出现概率。首选，企业应加大对工作人员的培训力度，提高工作人员对钻探技术及施工机具的了解与掌握程度，从根源上预防深孔问题的出现。其次，在进行煤炭地质钻探前，必须全面了解地质情况，选择合适的泥浆及机具，保证能符合深钻的要求。再次，在煤炭地质钻探中，一旦发生深孔问题，必须及时采取有利的措施，减轻深孔问题的危害，保证员工的生命安全。最后，企业必须加强对煤炭钻探工作人员的技术能力要求，严格控制机具在煤系停留的时间，确保停留时间符合要求，既不过长，又不过短，避免因停留时间过长引发深孔问题，避免因停留时间过短而降低采取率。
4.2瓦斯问题的防治
企业必须加强对瓦斯问题的防治，降低因瓦斯问题而导致的安全事故发生率。首先，企业必须以瓦斯分离的理念来进行防治工作。企业可以通过先抽取技术与钻孔抽取技术等，为煤炭钻探提供一个无瓦斯的工作空间。具体来说，先抽取技术就是指用巷道泄压带来分离瓦斯，而钻孔抽取技术则是指通过钻孔抽取瓦斯来防治瓦斯问题。但是钻孔抽取技术有着一定的局限性，比如在地面钻孔抽取瓦斯时，往往会受到各种因素影响，导致不能大面积的进行瓦斯抽取。因此，企业可以在进行煤炭钻探前就提前进行瓦斯抽取，不仅能保证煤炭钻探工作的进度，同时还可以节约一定的成本。同时，企业还应积极研发瓦斯抽取方式，将瓦斯与煤炭钻探工作分离，最大程度的降低瓦斯安全问题的发生。其次，企业还应从安全管理工作方面加强对瓦斯的处理。企业可以建立完善的安全管理系统，同时对相关机具设备应及时更新换代，提高工作效率并确保相关机具设备能够在解决瓦斯问题时，有良好的表现。特别是应及时对瓦斯抽取系统、通风系统、防尘灭火系统及检测系统等进行升级改造，提高对瓦斯的防治能力，降低瓦斯问题的概率，确保企业能够安全生产。此外，企业还应注意在进行煤炭地质钻探时，必须确保已经抽离瓦斯，不能疏忽大意，加强对相关工作人员的要求，最大限度的降低瓦斯危害。
? 4.3组合钻探工艺
反循环连续取样技术与金刚石绳索取芯技术是应用较广泛的两种钻探技术，这两种钻探技术各有利弊，将其有机结合，可以显著提高地质钻探找矿及钻探效率，有效降低成本。该工艺在钻进过程中效率高、判层及时，适用于干旱缺水地区地钻进。由于反循环钻探技术难以全面反映钻进地层的地质构造及产状，地下水位对钻进孔深具有显著影响。因此，应对所钻地层地质构造及产状加深了解。绳索取芯钻探技术在取芯质量方面相对较高，能够钻进较深的深度，与反循环钻探技术相比，不足之处在于钻进效率有待提高，时间利用率较低，难以及时了解所钻地层情况。
结束语
煤矿钻探工程中钻孔事故的发生原因有客观和主观两方面的因素。主观因素为钻孔设计等技术措施；客观因素为不良地质构造、恶劣天气等对钻孔施工的影响，此因素具有随意性、盲目性和不可预见性，要尽量在前期分析中进行控制。在实际操作中，减少因操作人员的专业素质和实践经验不足而造成的钻孔事故。当事故发生时应合理应对，确保事故处理合理圆满。
参考文献
[1]王超技.煤炭地质钻探中关键问题的探讨[J].绿色环保建材,2017(5)
[2]刘勇.煤矿地质钻探中的关键问题分析[J].科技风,2018,No.346(14)
[3]李春生.煤炭地质钻探中关键问题的探讨[J].科技创新与生产力,2016(9)