鐘霄

摘要：近年來，隨著我國市場經濟的快速發(fā)展，煤礦的發(fā)展越來越迫切。因此，要加強定向鉆探技術的研究，合理開發(fā)利用礦產資源，促進我國煤炭工業(yè)綠色環(huán)保的發(fā)展，首先必須根據煤炭工業(yè)的發(fā)展現狀，改進和優(yōu)化煤炭開采工作。在采礦工作中，技術人員要了解現場環(huán)境的特點，切實把定向鉆井技術與采礦工作結合起來，提高鉆井工作效率，提高煤炭工業(yè)的工作效率。

關鍵詞：定向鉆井技術;煤礦開發(fā)及利用;地質勘察;運用

煤礦井下定向鉆進技術主要用于礦山文地質情況的探測和瓦斯抽放的檢測。當它被用來探測礦井的地質異常時，目標的準確性和井眼的鉆孔深度較高，但相對要求相對較低。定向鉆井設備由兩個部分組成，其中一個是鉆井設備。鉆井設備主要包括定向鉆機、泥漿泵、電機等部件。鉆井設備，將泥漿泵輸送到高壓電機，水驅動電機旋轉，從而帶動鉆頭旋轉。該系統(tǒng)的鉆井方向由電機控制，通過改變電機的角度可以改變鉆頭的工作方向。測量技術是定向鉆井技術的關鍵部分。系統(tǒng)在測量系統(tǒng)中的傾斜角度、方位角和刀具角度等信息，通過通信電纜返回監(jiān)測，監(jiān)測數據產生的數據生成的鉆井路徑。然后比較了實際的路徑圖和設計路徑圖，調整刀具面角，保證鉆孔路徑和路徑設計的一致。

一、定向鉆井技術的具體分析

定向鉆井技術是使井身沿著預先設計的方向和軌跡鉆達目的層的鉆井工藝方法。該技術可以實時獲取地質數據，尤其是位置延伸和高密度鉆井更需要該項技術的應用;定向鉆井技術更加注重井眼質量，該技術的進步使得鉆井工作幅度越來越大，井眼軌跡越來越復雜的問題得到有效解決;定向鉆井技術實現了井下工具的一體化設計，在復雜鉆井工作、大斜度鉆井工作中可起到主導作用;定向鉆井技術實現了信息化設計，通過遠程控制實現對地質的分析，控制鉆頭的方向、速率和力度，優(yōu)化了井下鉆頭工作，有效避免了井下事故的發(fā)生。定向鉆井技術有其獨特的技術優(yōu)勢，其可以適應各種工作環(huán)境，還可以靈活調整工作進度，解決了煤礦開采行業(yè)的許多技術問題。定向鉆井技術的應用不但提高了開采工作的工作效率，還實現了煤礦企業(yè)的經濟效益，減少外界環(huán)境因素對開采工作造成的影響。做好定向鉆井技術的普及，可以促進煤礦行業(yè)的進一步發(fā)展，也可以帶動相關行業(yè)的發(fā)展。近年來，我國社會進展速度加快，科技水平得到了極大提升，煤礦行業(yè)的市場競爭逐步激烈，定向鉆井技術也得到了業(yè)界認可，在國內外的相關行業(yè)得到廣泛應用。這一技術的改進和發(fā)展，促進了煤礦開采工作的有力進行，減少了不必要的施工成本，提高了開采工作的效率，實現了企業(yè)效益的提升。在實際應用的過程中，定向鉆井技術發(fā)揮了其有效作用，在較為復雜的環(huán)境情況下也能完成工作任務，同時操作方式簡單便捷，受到了技術人員的廣泛使用。

二、礦井井下定向鉆進技術概述

2.1定向鉆進技術工作原理

定向鉆進主要由特殊的井下鉆孔工具、測量工具和工藝設備組合而成。定向鉆進技術目前應用于地質勘探孔施工工作。定向鉆進應用的設備主要由定向鉆機、送水器、通信電纜、孔口計算機、下水磁鉆桿等部件組成。其工作原理主要利用孔底馬達旋轉等帶動鉆頭進行旋轉，實現鉆頭對礦層的切削工作。鉆桿柱始終處于不旋轉的狀態(tài)，只有馬達帶動鉆頭鉆進碎巖。利用測量技術實現孔底信息的傳輸，再利用孔口的監(jiān)視器監(jiān)測鉆孔軌跡”。隨鉆測量技術直接把信息傳輸到孔底，利用螺桿馬達對鉆孔軌跡進行控制，通過改變鉆孔的方位角、傾角等確保鉆孔軌跡準確鉆入靶點中網。設計的鉆孔軌跡始終會與實際的鉆孔產生一定的偏差，所以就需要工作人員不斷的關注鉆孔情況，及時對鉆孔軌跡進行調整，使鉆孔的軌跡能夠更好的向目標方向延伸。

2.2定向鉆進軌跡測量精度

定向鉆進通過對孔深、方位、斜傾角的計算建立三維坐標，使鉆孔的定向鉆進軌跡測量精度更高。其計算原理是將鉆孔軸線分成很多小段，根據每一段端點的測斜數據，將每段鉆孔軸線的測量數值進行疊加計算。在進行軌跡測量計算時誤差應盡量控制在合理的范圍內。通過計算表明定向鉆進軌跡測量系統(tǒng)能夠滿足地質勘探施工精度的要求。

2.3定向鉆進技術的優(yōu)勢

定向鉆進技術是我國目前地質勘探領域應用最為廣泛的探.測技術。通過有效的控制鉆孔的軌跡，能夠提高礦井井下勘探的工作效率，增加礦井井下作業(yè)的安全性。定向鉆進技術有效的利用隨鉆測量技術和計算功能，能夠更精準的構造礦層的三維坐標。并且可以設計多個分支孔，計算出該點的三維坐標。通過反復的勘探測量分支等獲得多組三維坐標數據，提高數據測量的精準性。再通過對各個數據進行多點的連接、統(tǒng)計工作，最終能夠繪制出該區(qū)域的地質構造空間分布情況。如斷層、陷落柱、采空區(qū)的空間分布情況，有效在實際施工中避免對這些地區(qū)進行作業(yè)，提高礦井生產的工作效率。

三、定向鉆進技術在礦井地質勘探中的應用

煤礦井下煤層的煤層厚度、煤層走向及煤層地質異常等信息可以利用地面鉆孔探測獲得，地而鉆孔可以獲得大范圍內的煤層信息.但是對局部范圍的信息獲取準確性交底，只能得到揭露煤層的信息，不能實現對煤層信息的超前探測。利用定向鉆孔可以提前探測到煤層的地質信息，利用前進式開分支施工工藝展開施工，可以確定煤層頂底板的標高，探測到煤層構造的具體情況。

3.1探測地質構造

利用隨鉆測量技術及計算功能，可以計算出地層構造的三維坐標，然后可以在已探明構造點鉆孔部位設計多個分支孔，利用定向開分支技術計算出該點的三維坐標。最后.對獲得的多組二維坐標點數據展開分析，就可以勾勒出該區(qū)域地質構造的實際空間分布情況。

3.2探測工作面煤層厚度與走向

在定向主鉆孔中應該按照相應距離來設置不同探頂和探底分支鉆孔，如果分支鉆孔鉆遇到了煤層頂板或者煤層底板，這時可以充分利用儀器得到的數據對鉆與頂板、底板相應點的上下位移進行計算，然后將其轉化成該點的相對標高，然后按照相對標高的順序將多個探頂板、探底板分連在一起，這樣就可以計算得到鉆煤層傾角，最后結合煤層傾角.走向之間的關系可以得到工作面煤層的具體走向。煤層厚度探測也可以按照上面提到的方法進行。

3.3陷落柱勘探

陷落柱多發(fā)勘探區(qū)域多數情況下位于煤層水平面以上，這種情況下利用定向鉆進技術可以保證命中靶點的精確性，在實際煤層施工過程中如果突然遇到鉆孔返渣見破碎巖粒、卡鉆蹩泵等現象，說明探測過程中鉆頭遇到了陷落柱，這時可以有效利用隨鉆系統(tǒng)，仔細的測量每個見陷落柱點的坐標，進而繪制出煤層采掘平面圖中陷落柱的分布，進而為煤礦安全施工提供指導。

3.4巷道斷層勘探

在開掘松軟煤層巷道的過程中，需要遠距離對巷道前方進行勘探，如果本煤層勘探孔的施工距離過短，可以利用底板施工.長距離定向孔，或者也可以長距離在煤層頂板進行定向孔鉆進，向煤層方向進行多個分支孔的施工，準確的將煤點坐標測量出來，結合見煤點坐標將煤層中的地質坐標繪制出來，這樣-來分析異常帶時就會非常方便，可以及時將斷層分布找出來.為后續(xù)巷道掘進提供指導。

結語：

在定向鉆井技術的實際應用中，技術人員要做好相應的改進工作，引進先進的鉆井技術理念，理論與實踐相結合，做好準備，有效解決各種問題，做好清潔管理，發(fā)揮定向鉆井技術的積極作用。

參考文獻

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四川鹽業(yè)地質鉆井大隊 四川省 自貢市 643000