泥漿應用技術在煤田鉆探中的應用

王哲

摘 要：隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，煤炭開采技術得到了很大進步。我國煤礦資源十分豐富，但是煤炭屬于不可再生資源，必須做好開發(fā)工作，盡量減少資源浪費。煤層上方的巖層和土層的情況十分復雜，在開采的時候會帶來很大的問題，在選擇鉆探技術的時候必須全方位考慮巖層的實際情況，當前泥漿應用技術在煤炭鉆探中廣泛應用。文章就針對這種技術進行可行性分析，并根據(jù)實踐情況提出具有針對性的意見。

關鍵詞：煤田鉆探；泥漿應用技術；巖層土層

鉆探技術在當前的煤礦開采中廣泛應用，并起到了很好的效果。鉆探及時不僅能夠保證開采的安全同時也能夠保證開采的質(zhì)量。根據(jù)不同的煤炭形成原因可以把巖層分為不同的類型，當前最為常見的就是沉積巖，這也是當前地下覆蓋面積最廣的一種巖層，這種巖層本身極容易被腐蝕，特別是在地下水豐富的地區(qū)或者是周圍環(huán)境比較復雜的區(qū)域，更容易受到腐蝕。被腐蝕的沉積巖已經(jīng)發(fā)生了化學反應，變得極其不穩(wěn)定，這就給該區(qū)域的鉆探開采工作帶來很大的麻煩，為了保證開采工作的順利進行，就需要采用泥漿技術。使用泥漿技術能夠避免鉆頭受到損害、提高開采速度，阻止腐蝕物質(zhì)等，所以我們可以對該技術進行細致的分析，希望能夠推進該技術在煤田開采中的應用，促進我國煤炭開采事業(yè)的快速發(fā)展。

1 泥漿的分類及特征

在進行煤礦鉆探施工的過程中，必須根據(jù)所開采區(qū)域的巖石情況來選擇不同的泥漿技術，并根據(jù)實際施工情況采取具有針對性的安全措施，在保證施工安全的同時滿足施工質(zhì)量的要求。下面我們就根據(jù)當前最為常見的巖層情況選擇不同種類的泥漿進行簡單的分析。

Ⅰ類：Cao-NaK 粗分散泥漿以淡水泥漿為基礎，再根據(jù)科學的數(shù)據(jù)比例添加一些氧化鈣和鈉化鉀，靜置一段時間后就能得到此泥漿。根據(jù)上述此泥漿的制作工藝可以看出，此泥漿制作工藝較為簡單、制作成本較低，不僅如此，此泥漿對巖壁和鉆頭的保護效果也是極佳的，因此次泥漿在實際的鉆探施工中使用較為廣泛。

Ⅱ類：PH P-NaK-KHm（BaSO4）高聚泥漿以粗分散泥漿為基礎，增添聚丙烯酰胺干粉等化學試劑作為凝聚劑，經(jīng)過提煉可以得到高聚泥漿。在經(jīng)過添加劑的作用后，能夠極大地提高此類泥漿的攜巖能力和壓涌護壁作用。而且，此泥漿制作工藝相對簡單，方便調(diào)整，在實際的鉆探施工中也具有較大的優(yōu)勢。

Ⅲ類：PH P-NaK-CPAN低固相泥漿在這種低固相泥漿中主要是利用了CPAN對失水量進行調(diào)節(jié)，CPAN還能降低塑性粘度，具有攜巖能力和剪切稀釋作用；配加過篩鋸末或PAM干粉，有較好的堵漏護壁效果。

上面這幾種泥漿可以根據(jù)實際的需要加入到巖層當中，能夠調(diào)節(jié)鉆探的性能和粘度，減少對鉆頭的阻力，起到固定巖壁的作用。通過采用泥漿稀釋技術來減少泵的阻力，減少對泵的磨損程度，延長了泵的使用壽命。

2 泥漿的選擇方法

泥漿的選擇必須遵循著一定的原則，需要查看孔壁是否穩(wěn)固，下面就根據(jù)以往選取泥漿的情況進行分析，得出以下幾點需要注意的方面。首先，先要對濾液進行多次試驗，并記錄每次試驗的結(jié)果，把這些結(jié)果進行對比分析選擇適用性強的濾液。其次，在施工的過程中，非常容易出現(xiàn)因為孔壁不穩(wěn)固而出現(xiàn)崩塌的現(xiàn)象，所以需要對孔壁使用防塌劑。最后，泥漿在使用的過程中隨著時間的增長可能會出現(xiàn)失水現(xiàn)象，進而導致泥漿的干燥，減弱了泥漿的保護能力，所以說必須保證泥漿在使用的過程中保持濕潤。此外，還需要根據(jù)開采的不同階段和實際情況，選擇最佳的泥漿稀釋度，這樣才能夠保證工程順利開展以及工程的質(zhì)量，而且還能夠減少施工的成本。所以，選擇泥漿必須遵循著具體情況具體分析的原則，同時嚴格按照工程要求開展，這樣才能夠保證泥漿應用的準確性，提高鉆探的施工質(zhì)量。

3 泥漿選擇應對措施

3.1 初始泥漿的選擇

在煤礦開采的過程中，選擇初始泥漿時需要注意很多的方面，特別是初始泥漿的粘性是否能夠滿足工程的需要，由于初始泥漿的性質(zhì)直接關系到鉆探開采工作的質(zhì)量。通過對泥漿測試結(jié)果的對比分析，施工人員應該選擇粘性程度低、固相程度低、穩(wěn)固性能好的初始泥漿，這才能保證開采初期鉆探的鉆頭速度達到標準，下降的速度也能夠滿足工程需要。膨潤土是初始泥漿中最常應用的一種，主要是因為該種初始泥漿的性能相比其他類型泥漿更能夠滿足工程的需要，此外，這種泥漿還具備抗污染能力，所以在混合初始泥漿的時候，可以把這種泥漿適當?shù)脑黾右幌隆Ｔ阢@頭不斷下降的過程中，泥漿可能受到地下物質(zhì)的影響和污染，但是如果膨潤土的量比較多的時候，就會減少污染的可能性。作為操作人員必須認識到低固相的泥漿對當前鉆探施工的作用。

在煤炭開采的過程中，泥漿的失水量對于工程的順利進行有一定的影響。過去對泥漿的失水量有嚴格的要求，但是隨著技術的不斷提高，當前對失水量的要求有所降低，雖然高失水性的泥漿對鉆探的工程施工有很好的促進作用，但是當前所使用繩索鉆探技術，則需要減少失水量。為了保證泥漿的質(zhì)量，需要通過大量的重復試驗來選擇合適的泥漿過濾液，這能夠提高工程的質(zhì)量還能夠避免崩塌事故的發(fā)生。在經(jīng)過科學試驗選取泥漿后，要積極的測試其相關抗污性數(shù)據(jù)，并根據(jù)數(shù)據(jù)標準對其進行再調(diào)試。因為，泥漿在進行工作并出現(xiàn)水分降低時，極有可能遭到巖層下劣質(zhì)泥漿的污染，所以必須對泥漿的抗污染性進行試驗測試。根據(jù)抗泥漿污染性試驗數(shù)據(jù)來選取抗污染性較高的泥漿配方，一般沉降物較多的配方，抗污性較好。

3.2 泥漿被污染后的維護

在泥漿技術應用的過程中，泥漿會隨著使用時間的增長而受到地下物質(zhì)的污染，導致其性質(zhì)發(fā)生改變，如果不采取合適的措施進行處理，就可能造成鉆探施工的停止，給鉆探工作帶來麻煩。所以，在施工的過程中需要對污染后的泥漿進行維護，最為常用的維護方法就是添加化學物質(zhì)進行稀釋或者用機械設備進行清洗。這兩種方法中最為方便快捷的就是對泥漿等物質(zhì)進行清理。這種方式的效果比較顯著，所以被廣泛使用。但是這種方法最大的缺點就是在泥漿中混入其他成分過多的時候所進行的清理，效果并不如人意。也可以說這種方法屬于物理方式。但是添加化學物質(zhì)進行稀釋的方式對泥漿的危害比較大，對設備也具有腐蝕性。所以選擇哪種方式需要根據(jù)工程需要來選擇，不過必須對污染后的泥漿進行處理，才能夠保證開采的順利進行。

3.3 全孔更換泥漿

為了有效的控制泥漿的粘度，通常會采用泥漿處理劑，再加入之后雖然能夠延緩泥皮增厚的速度，但是卻不能阻止增厚的趨勢。隨著泥皮慢慢的增厚，在達到一定程度的時候，就會影響到泥漿的稀釋作用，所以就需要進行全孔更換泥漿，這雖然會浪費很多的泥漿，但是從長遠來看，這種方式還是符合經(jīng)濟性原則，和其他方式相比，成本投入比較少。

4 結(jié)束語

綜上所述，文章針對當前的泥漿技術在煤炭開采中的應用情況進行了分析，通過對該技術的深入了解，我們能夠得知當前煤礦開采技術正在不斷向前發(fā)展。但是我國的鉆探開采工作中還存在著其他問題需要我們?nèi)ソ鉀Q，還有很多施工技術和其他國家相比處在落后階段，所以，我們應該不斷總結(jié)開采經(jīng)驗，不斷創(chuàng)新開采技術、不斷突破傳統(tǒng)開采模式，保證開采技術能夠適應當時的開采需求。

參考文獻

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