如何降低煤礦地質鉆孔偏孔帶來的影響

劉永生

摘 要 導致煤礦地質鉆孔發生偏孔問題的因素包括地質因素、施工條件因素，以及鉆具、鉆機配合因素這三個方面。為了能夠最大限度的降低煤礦地質鉆孔偏孔給鉆進作業帶來的不良影響，除需要做好對鉆孔偏孔的預防工作以外，還應當針對已發生的鉆孔偏孔問題進行及時、有效的處理，配合對鉆具、鉆機的靈活組成，提高鉆孔作業質量。

關鍵詞 煤礦地質鉆孔；偏孔；影響；預防；處理

中圖分類號：TD163 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）07-0175-01

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

1 對地質鉆孔偏孔的預防措施分析

1）煤礦地質鉆孔現場對鉆機的安裝應當平穩且穩固，確保鉆孔中心與立軸中心完全重合。鉆孔方位應當符合設計要求，且按照一定的傾角角度展開鉆孔作業。在現場施工條件允許的情況下，還要求預先做好對地質鉆孔現場水泥基礎地坪的準備工作，以螺絲對鉆機做固定處理。施工期間還需要由專人負責對地錨進行固定處理，防治施工期間因鉆機位置移動而造成鉆孔偏孔方面的問題。

2）在地質鉆孔作業期間，需要做好對孔口管的錨固操作。特別是在開孔鉆進的期間，立軸上的鉆桿長度需要結合施工現場實際情況加以靈活的控制，避免在后續鉆進作業的實施期間出現立軸上下較大幅度擺動，產生鉆孔偏斜方面的問題。

3）現場地質鉆孔作業中所使用的鉆具以及鉆機等相關設備都應當有正規、信譽度良好的生產廠家提供質量保障。且現場鉆進作業施工前，還應當做好對鉆具的檢查工作，確保現場所使用的各類鉆具與鉆機都具有良好的使用性能。針對鉆進期間發生彎曲變形或者是磨損問題的鉆桿，需要及時進行更換，避免對施工質量產生不良影響。

4）在現場地質鉆孔作業實施期間，當鉆進區域所穿越的巖層逐步自軟變硬或自硬變軟的條件下，需要現場操作人員對鉆進的速度或鉆進的壓力進行嚴格的控制，同時根據所鉆進地層地質條件的實際情況，控制沖洗液的流量。

2 對地質鉆孔偏孔的控制措施分析

1）在所鉆進鉆孔深度較大的情況下，為了防止鉆孔偏斜問題持續擴大，造成不可預估的嚴重后果，認為需要現場工作人員善于使用組合鉆具法進行鉆進作業。例如，現場施工中可以使用滿眼組合鉆具或者是擺糾偏組合鉆具，使鉆孔內部的鉆具始終維持在正常、居中的環境狀態下，確保鉆具可以達到良好的作業要求，實現防治鉆孔偏斜的目的。

2）在所鉆進鉆孔處于較淺層地表的情況下，若已經出現了嚴重的鉆孔偏斜問題，就需要合理應用擴孔糾偏的方式，及時糾正已經發生偏孔問題的鉆孔。具體操作方法為：應用加長加粗的鉆具設備，根據原本所使用鉆具的直徑，擴大1倍以上來選擇鉆具，自已發生偏孔問題的鉆孔底部位置入手，對孔位進行擴大，從而擴大孔內鉆進設備的工作范圍，達到糾正偏孔問題的目的。

3）結合相關的實踐工作經驗來看認為：在當前技術條件支持下，煤礦地質鉆孔作業開展過程當中，加長后的粗徑鉆具設備自身直徑需要滿足≥2.0*原有鉆具設備直徑的這一標準。故而，通過對加長粗徑鉆具控制方法的合理應用，能夠使鉆進鉆孔過程當中，孔壁相對于整個鉆具按原有方向持續鉆進作業的控制力得到合理的提升，避免原本產生的鉆孔斜度持續擴大，以此種方式實現對鉆孔品控問題甲乙合理控制的價值。

4）可以通過對巖芯管慢速開孔技術的合理應用，實現對鉆孔偏孔問題的及時糾正。結合實踐工作經驗來看，為了確保鉆孔作業期間施工的進度水平，避免鉆孔持續偏斜，可以采取的技術性措施為：使用巖芯管對偏斜鉆孔進行慢速開孔處理，在每鉆進0.5 cm距離的情況下使用儀器對鉆孔的方位以及鉆孔傾角進行校正，及時發現問題并妥善處理。本方法可以持續應用直至鉆孔內部能夠增設導向鉆具。

3 對地質鉆孔鉆具、鉆機配合措施分析

1）對于定向探放工作面而言，在選用鉆具以及鉆機設備的過程當中，推薦使用的組合配置標準為：SGZ鉆機設備，SGB泥漿泵裝置。若施工期間發現鉆孔作業所處區域的鉆孔處于相對松軟的煤層當中，還需要配合應用高壓風力裝置，實現對鉆孔期間所產生鉆屑的外排工作。同時，組合鉆具的建議配置標準為：復合片鉆頭配合貼近鉆頭，長度在3.0 m左右的導向以及截面直徑為50.0 mm的鉆桿構成滿眼組合鉆具裝置。

2）對于探放工作面頂部或巖石巷道內部的瓦斯鉆孔作業而言，在選用鉆具以及鉆機設備的過程當中，推薦使用的組合配置標準為：ZDY全液壓鉆機設備，SGB泥漿泵裝置。期間需要注意的是：若工作面負壓水可以滿足操作要求，則可直接在負壓水支持下展開施工作業。同時，組合鉆具的建議配置標準為：復合片鉆頭配合貼近鉆頭，長度在3.0 m左右的導向以及截面直徑為50.0 mm的鉆桿構成滿眼組合鉆具裝置。對于精度要求一般的鉆進作業，可以省略導向裝置，選擇復合片鉆頭與鉆桿的配合鉆具裝置。

4 結束語

煤礦開發、采掘作業在實施過程當中多需要通過地質鉆孔的方式來研究所作業區域的地質情況，實現對開采質量的優化與提升目的。然后，當前在開展煤礦地質鉆孔作業的過程當中，頻頻發生鉆孔偏斜方面的問題，除會對地質鉆孔的施工質量產生不良影響以外，還可能造成一定程度上的鉆孔內事故，嚴重時甚至會導致鉆孔報廢。與此同時，由于鉆孔作業實施過程當中，產生偏孔的原因眾多，故而需要采取多方措施，除重視對地質鉆孔偏孔問題的預防以外，還需要重視對出現偏孔后的及時處理，配合不同的工作面情況，采取不同的鉆機以及組合鉆具，達到優化地質鉆孔作業質量的目的。以上問題望能夠引起各方人員的高度關注。

參考文獻

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