煤田地质钻探中钻孔漏失及堵漏问题探究

发表时间:2021/8/30   来源:《城镇建设》2021年第4月第11期   作者:李庆陆 陈勇
[导读] 为了提高煤炭资源的开采效率,保障生产人员的生命财产安全,
        李庆陆  陈勇
        山东省煤田地质局第二勘探队  山东省济宁市  272000

        摘要:为了提高煤炭资源的开采效率,保障生产人员的生命财产安全,就需要高度重视地质钻探中的钻孔漏失问题。并且要做到钻孔漏失的早发现,深入分析,然后制定相应的堵漏策略,将危害与影响降到最低,保障煤炭资源开采的安全高效,加快生产进度。
        关键词:煤田;地质钻探;钻孔漏失;堵漏
        引言:在煤田地质钻探工作中,钻孔漏失是一各普遍存在的问题,且危害与影响较大。通常情况下,引发钻孔漏失的原因有主观与客观两个方面,因此在实际工作中,就要做到具体问题具体分析,针对不同的漏失现象,制定合理的处理策略。
        一、煤田地质钻探中钻孔漏失的影响与原因
        (一)影响
        随着社会经济发展步伐的不断加快,在人们的生活生产中,对煤炭资源的需求也在不断增加。而煤炭资源的生产,离不开前期的地质勘查与钻探。因此要想保障煤炭生产的高效与安全,就需要促使地质勘查与钻探工作的平稳开展,才能降低成本费用,为煤田企业带来更多的经济利润。煤田地质钻探工作,是指在勘查工作结束后,依据相应的方案图纸,采用人工与机械配合的方式,展开矿井钻探工作。由于各地区的地质土层差异较大,比如砂砾岩层、黄土层,其渗透性能良好,就会引发钻孔漏失;以及断层破碎带、裂隙发育地区等,也会引发钻孔漏失,因此就会造成非常大的不良影响[1]。主要表现在:第一,钻孔漏失,是煤田地质钻探中的常见问题,且具有着较大的随机性,因此无法及时制定预防方案,会造成较大的经济损失。一旦在发生后制定解决方案,就会耽误工作进度,有时还会造成人员财产损失,增加成本费用。第二,在发生钻孔漏失后,其不良影响与危害非常大,必须在短时间内进行堵漏处理。如果及时快速处理,就会引发钻孔塌陷、卡钻等现象,影响钻探工具的正常使用,延长施工工期,浪费大量的人力、物力与财力,不利于煤炭企业的稳健持续发展。
        (二)原因
        引发煤田地质钻探出现钻孔漏失的原因主要表现在以下两个方面:第一,客观因素,主要是指地质、水文、气候等环境因素,比如一些砂砾岩层、断层破碎带等地区,其渗透性较好,就容易引发钻孔漏失。且地下水比较丰富,以及地下水位较低,就会导致地层含水量较大。尤其是在一些降雨量较多的地区,其土层缝隙较多且不闭合,都会引发各种各样的问题[2]。第二,主观因素,主要是指钻孔工具、技术、方法、人员能力等等。比如生产人员的经验较少,对于钻具操作不够熟练,专业技能低下,就容易引发钻孔漏失。以及钻孔工具使用不当,与设计图纸方案的要求不一;冲洗液的性能低下,使用比例与方法不当等;钻孔的技术与方法陈旧,无法及时制定钻孔堵漏策略;钻孔中没有严格遵循标准规范,导致速度过快,压力过大,最终形成钻孔漏失。
        二、煤田地质钻探的钻孔堵漏策略
        (一)注浆固结技术
        注浆固结技术,是一种广泛应用的钻孔堵漏法,其应用效果也比较显著。该方法主要是选择适宜的泥浆材料,然后借助机械设备,注入到渗漏的钻孔中,能够快速将渗漏孔密封严实,防止渗漏现象进一步扩大,非常便捷与高效。在注浆固结技术的应用下,还能够快速恢复正常的煤田地质钻探工作,保障钻探工作的平稳有序进行[3]。一般情况下,注入的泥浆材料包括水泥砂浆、合成树脂砂浆,能够有效固结堵漏,将各种不良影响控制在合理的范围内。为了保障钻孔堵漏工作的高效完成,还需要加强工作人员的培训教育,要求其高度重视钻孔漏失问题,能够严格按照相关的规范标准生产。并熟练掌握钻孔堵漏的方法策略,保障钻探工作的安全高效。


        (二)黏土球堵漏
        黏土球堵漏法,是一种常见的矿井堵漏方法,也可以应用在煤田地质钻探的钻孔堵漏中。该方法就是将黏土、锯末等材料,在均匀搅拌之后,然后制作成钻孔大小的球状物体,缓慢放入到钻孔中。最后利用夯具进行夯实,可以有效解决钻孔漏失问题,保障钻探工作的有序开展。该方法对于黏土球的材料选择、制作方法、夯实过程等,有着很高的要求。因此就需要先制定科学合理的方案与计划,并要求工作人员熟知。在发生钻孔漏失后,要立即展开堵漏工作,才能保障施工质量与效率。
        (三)增阻堵漏法
        虽然煤田地质的钻孔漏失无法及时预测与预防,但是可以通过早发现、早处理,降低危害与影响。尤其是当钻孔漏失较轻时及时发现,然后采取切实高效的堵漏措施,就可以提高堵漏效果。而增阻堵漏法,就是在钻孔漏失较轻时,采用的一种高效的堵漏策略。该方法是指通过非加重硬化泥浆的使用,然后注入到钻孔中,可以增加钻孔内部液体的流动阻力,从而减少截面,减轻泄露现象,最终达到堵漏的目的。常用的增阻堵漏法,分为以下四种:第一,使用黏度较高、相对密度较小的泥浆,可以有效解决钻孔漏失问题。在实际工作中,需要选用优质的膨润土进行泥浆制作,并且加入适量的聚合物,主要是为了提高黏度,防止水分流失。然后利用机械设备,将其缓慢注入到钻孔中,可以形成密度较高、非常坚硬的泥浆,有效封闭渗漏处。第二,使用堵漏性能良好的惰性填充材料泥浆,也就是在泥浆中填充各种惰性材料,有效进行堵漏。一般情况下,可以单独使用某种惰性材料,也可以组合使用惰性材料,并且做好颗粒大小、形状、数量、级配的选择,才能增强堵漏效果。可以利用粗颗粒形成骨架,小颗粒填充骨架,增强钻孔的稳定性。第三,其他泥浆材料。如在泥浆中加入适量的氯化钙、水泥、石灰乳、水玻璃等,然后制作成各种泥浆材料,进行渗漏处理,都能够取得显著的成效。为了提高堵漏效果,促使钻探工作的稳定有序开展,可以根据钻孔漏失的具体情况,选择最佳的泥浆材料,以及合理的工艺流程。
        (四)水泥浆液堵漏
        水泥浆液堵漏,就是指利用各种水泥材料进行堵漏液的制作,然后注入到钻孔渗透段,能够达到堵漏的目的。在制作中,需要将水泥作为主要原料,然后加入促进剂、减水剂、早强剂、水等进行搅拌均匀,可以增强浆液的性能与质量,实现高效应用。该方法的特点为适用范围广、成本费用较低、安全便捷、固结性能好等,值得广泛应用与推广。在实际使用中,还需要选择适宜的注入方法,才能将其价值与效用最大化发挥。比如水泵灌注法,就是指利用水泵,将浆液灌注到钻孔渗漏处,操作简单便捷,效果非常显著,常用于渗漏孔较大的堵漏处理。而干料投入法,就是指将水泥与各种添加剂,按照一定的比例配比好,不需要加水搅拌,而是直接注入在钻孔中,使其凝固堵漏。主要用于含水量较大的钻孔内,通过干料的投入,从而将钻孔中的水分吸附固结。
        (五)化学浆液堵漏
        化学浆液堵漏,主要是使用化学原料作为堵漏剂,比如随钻堵漏剂、3氰凝浆液等,都具有着良好的堵漏性能。在实际使用中,可以通过惰性材料的加入,进而增强堵漏效果。该方法的特点为适用范围广、成本低廉、操作便捷等。
        结语:
        综上所述,本文针对煤田地质钻孔中钻孔漏失的影响与原因,展开了详细深入的分析;并且具体阐述了堵漏的有效策略,希望为后续的实际工作,提供坚实可靠的理论依据。那么在今后的钻孔渗透堵漏中,就可以采用注浆固结技术、黏土球堵漏、增阻堵漏法、水泥浆液堵漏、化学浆液堵漏等技术方法,从而有效解决钻孔漏失问题,保障钻探工作的平稳有序开展,为煤炭企业带来更多的经济利润。
        参考文献:
        [1]王博.煤田地质钻探中钻孔漏失及堵漏问题分析[J].中国新技术新产品,2019(04):50-51.
        [2]闻家俊.煤田地质钻探中钻孔漏失与堵漏情况分析[J].科技风,2019(21):135.
        [3]牛彦杰.煤田地质钻探中钻孔漏失与堵漏情况探讨[J].内蒙古煤炭经济,2019(20):56-57.
        
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