如何降低煤礦地質(zhì)鉆孔偏孔帶來的影響

劉永生

摘 要 導(dǎo)致煤礦地質(zhì)鉆孔發(fā)生偏孔問題的因素包括地質(zhì)因素、施工條件因素，以及鉆具、鉆機(jī)配合因素這三個(gè)方面。為了能夠最大限度的降低煤礦地質(zhì)鉆孔偏孔給鉆進(jìn)作業(yè)帶來的不良影響，除需要做好對(duì)鉆孔偏孔的預(yù)防工作以外，還應(yīng)當(dāng)針對(duì)已發(fā)生的鉆孔偏孔問題進(jìn)行及時(shí)、有效的處理，配合對(duì)鉆具、鉆機(jī)的靈活組成，提高鉆孔作業(yè)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞 煤礦地質(zhì)鉆孔；偏孔；影響；預(yù)防；處理

中圖分類號(hào)：TD163 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）07-0175-01

結(jié)合相關(guān)的實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)來看，認(rèn)為在煤礦地質(zhì)鉆孔作業(yè)實(shí)施期間，可能導(dǎo)致鉆孔發(fā)生偏孔問題的原因眾多，常見的影響因素可以歸納為地質(zhì)因素（如鉆進(jìn)的過程當(dāng)中出現(xiàn)較厚的松軟層，改變鉆孔鉆進(jìn)方向，或礫石層鉆進(jìn)中鉆頭受礫石影響而發(fā)生偏滑，并造成鉆孔的偏斜問題）、施工條件因素（如地質(zhì)開孔并鉆進(jìn)的過程當(dāng)中，受到傾角校準(zhǔn)放線以及鉆孔方位選擇不合理影響而發(fā)生鉆孔的偏孔問題，或者是在鉆進(jìn)過程當(dāng)中使用了彎曲的鉆桿以及巖芯管，并導(dǎo)致鉆具的連接部分不夠緊密，致使鉆孔發(fā)生偏孔現(xiàn)象）、以及鉆機(jī)、鉆具組合因素（如鉆進(jìn)過程當(dāng)中所選擇的鉆機(jī)以及鉆具性能無法與所鉆孔區(qū)域的巖層屬性相配合，或者是鉆進(jìn)施工中，操作人員操作失誤而導(dǎo)致鉆機(jī)加壓水平過高，鉆桿發(fā)生彎曲變形方面的問題）這幾個(gè)方面。故而，從提高煤礦地質(zhì)鉆孔質(zhì)量的角度上來說，重視對(duì)偏孔影響的消除，預(yù)防并及時(shí)的處理鉆孔過程中發(fā)生的偏孔問題就顯得尤為重要。本文即針對(duì)以上問題展開系統(tǒng)分析與探討。具體分析如下。

1 對(duì)地質(zhì)鉆孔偏孔的預(yù)防措施分析

1）煤礦地質(zhì)鉆孔現(xiàn)場(chǎng)對(duì)鉆機(jī)的安裝應(yīng)當(dāng)平穩(wěn)且穩(wěn)固，確保鉆孔中心與立軸中心完全重合。鉆孔方位應(yīng)當(dāng)符合設(shè)計(jì)要求，且按照一定的傾角角度展開鉆孔作業(yè)。在現(xiàn)場(chǎng)施工條件允許的情況下，還要求預(yù)先做好對(duì)地質(zhì)鉆孔現(xiàn)場(chǎng)水泥基礎(chǔ)地坪的準(zhǔn)備工作，以螺絲對(duì)鉆機(jī)做固定處理。施工期間還需要由專人負(fù)責(zé)對(duì)地錨進(jìn)行固定處理，防治施工期間因鉆機(jī)位置移動(dòng)而造成鉆孔偏孔方面的問題。

2）在地質(zhì)鉆孔作業(yè)期間，需要做好對(duì)孔口管的錨固操作。特別是在開孔鉆進(jìn)的期間，立軸上的鉆桿長(zhǎng)度需要結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況加以靈活的控制，避免在后續(xù)鉆進(jìn)作業(yè)的實(shí)施期間出現(xiàn)立軸上下較大幅度擺動(dòng)，產(chǎn)生鉆孔偏斜方面的問題。

3）現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)鉆孔作業(yè)中所使用的鉆具以及鉆機(jī)等相關(guān)設(shè)備都應(yīng)當(dāng)有正規(guī)、信譽(yù)度良好的生產(chǎn)廠家提供質(zhì)量保障。且現(xiàn)場(chǎng)鉆進(jìn)作業(yè)施工前，還應(yīng)當(dāng)做好對(duì)鉆具的檢查工作，確?，F(xiàn)場(chǎng)所使用的各類鉆具與鉆機(jī)都具有良好的使用性能。針對(duì)鉆進(jìn)期間發(fā)生彎曲變形或者是磨損問題的鉆桿，需要及時(shí)進(jìn)行更換，避免對(duì)施工質(zhì)量產(chǎn)生不良影響。

4）在現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)鉆孔作業(yè)實(shí)施期間，當(dāng)鉆進(jìn)區(qū)域所穿越的巖層逐步自軟變硬或自硬變軟的條件下，需要現(xiàn)場(chǎng)操作人員對(duì)鉆進(jìn)的速度或鉆進(jìn)的壓力進(jìn)行嚴(yán)格的控制，同時(shí)根據(jù)所鉆進(jìn)地層地質(zhì)條件的實(shí)際情況，控制沖洗液的流量。

2 對(duì)地質(zhì)鉆孔偏孔的控制措施分析

1）在所鉆進(jìn)鉆孔深度較大的情況下，為了防止鉆孔偏斜問題持續(xù)擴(kuò)大，造成不可預(yù)估的嚴(yán)重后果，認(rèn)為需要現(xiàn)場(chǎng)工作人員善于使用組合鉆具法進(jìn)行鉆進(jìn)作業(yè)。例如，現(xiàn)場(chǎng)施工中可以使用滿眼組合鉆具或者是擺糾偏組合鉆具，使鉆孔內(nèi)部的鉆具始終維持在正常、居中的環(huán)境狀態(tài)下，確保鉆具可以達(dá)到良好的作業(yè)要求，實(shí)現(xiàn)防治鉆孔偏斜的目的。

2）在所鉆進(jìn)鉆孔處于較淺層地表的情況下，若已經(jīng)出現(xiàn)了嚴(yán)重的鉆孔偏斜問題，就需要合理應(yīng)用擴(kuò)孔糾偏的方式，及時(shí)糾正已經(jīng)發(fā)生偏孔問題的鉆孔。具體操作方法為：應(yīng)用加長(zhǎng)加粗的鉆具設(shè)備，根據(jù)原本所使用鉆具的直徑，擴(kuò)大1倍以上來選擇鉆具，自已發(fā)生偏孔問題的鉆孔底部位置入手，對(duì)孔位進(jìn)行擴(kuò)大，從而擴(kuò)大孔內(nèi)鉆進(jìn)設(shè)備的工作范圍，達(dá)到糾正偏孔問題的目的。

3）結(jié)合相關(guān)的實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)來看認(rèn)為：在當(dāng)前技術(shù)條件支持下，煤礦地質(zhì)鉆孔作業(yè)開展過程當(dāng)中，加長(zhǎng)后的粗徑鉆具設(shè)備自身直徑需要滿足≥2.0*原有鉆具設(shè)備直徑的這一標(biāo)準(zhǔn)。故而，通過對(duì)加長(zhǎng)粗徑鉆具控制方法的合理應(yīng)用，能夠使鉆進(jìn)鉆孔過程當(dāng)中，孔壁相對(duì)于整個(gè)鉆具按原有方向持續(xù)鉆進(jìn)作業(yè)的控制力得到合理的提升，避免原本產(chǎn)生的鉆孔斜度持續(xù)擴(kuò)大，以此種方式實(shí)現(xiàn)對(duì)鉆孔品控問題甲乙合理控制的價(jià)值。

4）可以通過對(duì)巖芯管慢速開孔技術(shù)的合理應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)鉆孔偏孔問題的及時(shí)糾正。結(jié)合實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)來看，為了確保鉆孔作業(yè)期間施工的進(jìn)度水平，避免鉆孔持續(xù)偏斜，可以采取的技術(shù)性措施為：使用巖芯管對(duì)偏斜鉆孔進(jìn)行慢速開孔處理，在每鉆進(jìn)0.5 cm距離的情況下使用儀器對(duì)鉆孔的方位以及鉆孔傾角進(jìn)行校正，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并妥善處理。本方法可以持續(xù)應(yīng)用直至鉆孔內(nèi)部能夠增設(shè)導(dǎo)向鉆具。

3 對(duì)地質(zhì)鉆孔鉆具、鉆機(jī)配合措施分析

1）對(duì)于定向探放工作面而言，在選用鉆具以及鉆機(jī)設(shè)備的過程當(dāng)中，推薦使用的組合配置標(biāo)準(zhǔn)為：SGZ鉆機(jī)設(shè)備，SGB泥漿泵裝置。若施工期間發(fā)現(xiàn)鉆孔作業(yè)所處區(qū)域的鉆孔處于相對(duì)松軟的煤層當(dāng)中，還需要配合應(yīng)用高壓風(fēng)力裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)鉆孔期間所產(chǎn)生鉆屑的外排工作。同時(shí)，組合鉆具的建議配置標(biāo)準(zhǔn)為：復(fù)合片鉆頭配合貼近鉆頭，長(zhǎng)度在3.0 m左右的導(dǎo)向以及截面直徑為50.0 mm的鉆桿構(gòu)成滿眼組合鉆具裝置。

2）對(duì)于探放工作面頂部或巖石巷道內(nèi)部的瓦斯鉆孔作業(yè)而言，在選用鉆具以及鉆機(jī)設(shè)備的過程當(dāng)中，推薦使用的組合配置標(biāo)準(zhǔn)為：ZDY全液壓鉆機(jī)設(shè)備，SGB泥漿泵裝置。期間需要注意的是：若工作面負(fù)壓水可以滿足操作要求，則可直接在負(fù)壓水支持下展開施工作業(yè)。同時(shí)，組合鉆具的建議配置標(biāo)準(zhǔn)為：復(fù)合片鉆頭配合貼近鉆頭，長(zhǎng)度在3.0 m左右的導(dǎo)向以及截面直徑為50.0 mm的鉆桿構(gòu)成滿眼組合鉆具裝置。對(duì)于精度要求一般的鉆進(jìn)作業(yè)，可以省略導(dǎo)向裝置，選擇復(fù)合片鉆頭與鉆桿的配合鉆具裝置。

4 結(jié)束語

煤礦開發(fā)、采掘作業(yè)在實(shí)施過程當(dāng)中多需要通過地質(zhì)鉆孔的方式來研究所作業(yè)區(qū)域的地質(zhì)情況，實(shí)現(xiàn)對(duì)開采質(zhì)量的優(yōu)化與提升目的。然后，當(dāng)前在開展煤礦地質(zhì)鉆孔作業(yè)的過程當(dāng)中，頻頻發(fā)生鉆孔偏斜方面的問題，除會(huì)對(duì)地質(zhì)鉆孔的施工質(zhì)量產(chǎn)生不良影響以外，還可能造成一定程度上的鉆孔內(nèi)事故，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)?dǎo)致鉆孔報(bào)廢。與此同時(shí)，由于鉆孔作業(yè)實(shí)施過程當(dāng)中，產(chǎn)生偏孔的原因眾多，故而需要采取多方措施，除重視對(duì)地質(zhì)鉆孔偏孔問題的預(yù)防以外，還需要重視對(duì)出現(xiàn)偏孔后的及時(shí)處理，配合不同的工作面情況，采取不同的鉆機(jī)以及組合鉆具，達(dá)到優(yōu)化地質(zhì)鉆孔作業(yè)質(zhì)量的目的。以上問題望能夠引起各方人員的高度關(guān)注。

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