井下定向钻进技术在探测断层中的应用研究

为了超前远距离准确探测断层等地质构造,减小大断层对工作面布置的影响,需提前进行地质勘探。煤矿井下千米定向钻进技术是一种成熟的钻探技术,该技术具有钻孔轨迹参数可精确测量和计算、钻孔轨迹可人为控制以及开分支孔等特点。在哈拉沟煤矿22412工作面布置前,采用千米定向钻进技术超前工作面进行了地质勘探,共完成2个定向孔和6个分支孔,总进尺1 098 m,最大钻进深度486 m。对钻进轨迹及钻探结果进行详细分析后,最后用巷探的方式验证了定向钻进的成果。对工作面布置起到了很好的指导作用,有效地解决了22412工作面布置问题。     

随钻测量定向钻进技术在煤矿水害防治中的应用

煤矿井下随钻测量定向钻进技术具有钻进效率高和钻孔轨迹控制精确的优点,已被广泛地应用于煤矿井下瓦斯抽采和矿井地质构造勘探,近年来,也逐渐在煤矿井下的水害防治中开始得到应用。通过在赵固一矿底板注浆加固过程中随钻测量定向钻进技术的应用试验,验证了该技术在煤层底板注浆加固中具有施工效率高、加固范围广、注浆效果好的优势。     

随钻测量定向钻进技术在煤矿井下地质勘探中的应用

煤矿井下随钻测量定向钻进技术是一种成熟的钻孔施工技术,该技术具有钻孔轨迹参数可精确测量和计算、钻孔轨迹可人为控制以及开分支孔等特点。基于上述技术特点,随钻测量定向钻进技术适用于煤矿井下长距离、高精度地质勘探。现场实例介绍了定向钻进技术在煤矿井下地质勘探中的应用技术以及分析方法,可为同类钻孔施工提供经验借鉴;同时,针对现场施工中存在的问题,并指出了该技术的发展方向。     

定向钻进及随钻测量技术在充填孔施工中的应用

充填钻孔是一种高精度垂直孔,地层促斜、钻孔自然弯曲率较大时,常规钻进方法难以控制钻孔轨迹。在施工中应用定向钻进及随钻测量技术,则可以对钻孔实施全程轨迹监控,使其按照设计轨迹延伸。主要介绍了广西华锡集团股份有限公司铜坑矿将充填站充填孔施工中定向钻进设计、随钻测量、纠斜、侧钻等技术及工艺等。     

定向钻进技术在F_(d13)断层探测中的应用

针对三维地震资料显示某煤矿22110工作面北部存在的F_(d13)断层,影响了22110工作面运输巷的布置,为解决此断层在矿方布置22110工作面引起的问题,合理划分22110工作面,采用井下随钻测量定向钻进技术,根据实际钻探的2个主孔及5个分支孔的数据分析,有效的探测出该煤矿F_(d13)断层的位置、走向及断距,为该煤矿合理布置22110工作面切眼提供依据。     

长距离定向钻进精准探测断层技术研究

针对物探方法探测断层的精度低,常规地面、井下钻孔探测无效进尺多、轨迹不可控等探测断层的诸多不足,提出采用定向长钻孔探测的方法,对侧钻开分支技术、轨迹控制技术、三点一线识别法识别标志层的顶底板及断层位置进行了研究。对崖坪煤矿22110工作面北侧F_(d13)断层进行探测应用,探明了F_(d13)断层为走向N89°E,倾角61°,落差为12 m,不导水,经巷探验证本次探测断层位置与实际揭露位置仅相差0.8 m,达到了超前精确探测断层目的,为工作面安全高效生产提供了可靠的地质依据。     

随钻测量定向钻进技术在矿井顶板水患治理中的应用研究

西北侏罗系顶板裂隙水害是我国煤矿水害主要类型之一,严重影响了矿井的正常生产,并构成了安全隐患。提出采用随钻测量定向钻进技术施工定向长钻孔进行顶板水探放的治理方案,并对钻进成孔工艺和钻探装备进行了选配。选择红柳煤层3121工作面进行了现场应用,施工的定向长钻孔终孔平均出水量是相邻工作面常规钻孔的2.69倍,相同疏放周期时放水量是常规钻孔的41.5倍,成功对2个顶板含水层进行探放并达到安全开采要求,起到超前长距离区域探放顶板水的效果,同时可节约78%工期。现场应用情况表明,随钻测量定向钻进技术在顶板水害防治中具有广阔的应用前景,可为类似矿井提供参考。     

煤矿井下随钻测量定向钻进技术探究

针对井下瓦斯抽采工作中常用的煤矿井下随钻测量定向钻进技术,分别对井下定向钻进、井下随钻测量、孔底马达、旋转导向钻进的原理、适用范围、发展趋势进行了分析总结,旨在为这一技术的未来发展和大范围应用提供参考。     

定向钻进技术在非煤层断层探查中的应用

针对非煤层段断层岩性突变判断困难问题,提出采用岩性、水量和离子含量突变3方面综合考虑判断断层位置,结合定向钻进技术和三点一线识别法识别标志层对煤层顶底板和断层位置进行超前探查治理,并对唐家会煤矿61202工作面DF2-3断层进行探查治理应用。结果表明：DF2-3断层位于迎头前200 m,走向为N70°E,为导水断层,充水层位为巷道底板下42～45 m,并对工作面底板进行注浆加固治理,保障了61202工作面后续安全生产。     

煤矿井下近水平定向钻进中的随钻测量技术

随钻测量是煤矿井下近水平定向钻进中的关键技术之一.本文介绍了我国煤矿井下近水平定向钻进技术的发展概况及随钻测量系统的原理与构成,并对煤矿井下的定向钻进随钻测量技术的发展、应用进行了讨论和展望.     

顶板高位定向钻孔无线随钻测量定向钻进技术及应用

针对顶板高位定向钻孔钻进速度慢、钻孔直径小、扩孔效率低、钻具损坏严重等问题,提出了采用泥浆脉冲随钻测量定向钻进技术施工顶板高位定向钻孔的技术方案,开发了泥浆脉冲无线传输技术、复合定向钻进技术、孔口动力二次回转扩孔技术等关键钻进技术,研制选配了定向钻机、矿用泥浆脉冲随钻测量系统、泥浆泵、四级螺杆马达、高强度高韧性钻杆、定向钻头等关键钻进装备,形成了成套技术与装备,在晋城寺河煤矿5304工作面进行了现场试验,完成顶板高位定向钻孔12个,最大孔深480 m,总进尺4 929 m,成孔率达到91.7%,机械钻速提高30%以上,显著提高顶板高位定向钻孔施工效果。     

定向钻进技术在双龙煤矿采空区探测中的应用

双龙煤矿采掘过程中存在小煤窑破坏,为了精准探测出小煤窑破坏区域范围,为双龙煤矿布置采面提供准确地质资料,通过采用定向钻进技术,在回风大巷施工6个定向探测钻孔,快速高效探测出小煤窑破坏区域范围。结果表明:定向钻进技术用于采空区探测技术可行,且具有快速高效、探测精度高的优点。     

定向钻进在矿井地质构造探测中的应用

通过对随钻测量定向钻进技术原理介绍,阐述了定向钻进技术在煤矿井下地质探测领域定向钻孔的适用条件、布孔方式、成孔原理及应用效果,并在陕西彬长集团孟村矿井DF29断层探测工程中得到应用。为我国煤矿,特别是彬长矿区井下地质探测工程提供了可靠的技术借鉴。     

井下随钻测量定向钻进技术在方山店坪煤矿应用研究

本文根据霍州煤电集团吕梁山煤电有限公司方山店坪煤矿地质条件,将煤矿井下随钻测量定向钻进技术应用到矿井水文地质条件测量中,详细阐述了该技术的结构组成,对方山店坪煤矿9-2072巷顶板探放水进行试验。结果表明该技术在顶板水探放的效果明显,优点突出,具有全面推广价值。     

定向钻进技术在煤层走向探测钻孔施工中的应用

针对回转钻进技术进行煤层走向探测钻孔存在钻孔轨迹不可控、探测距离短、结果误差大等问题,提出采用定向钻进技术进行煤层走向探测钻孔的施工。介绍了定向钻进原理,以某矿15311工作面为例,根据矿井地质资料和已揭露煤层走向,设计了定向钻孔轨迹,采用ZYWL-6000DS全液压定向钻机施工,运用多次探顶、回退开分支的方法,不断调整钻孔参数,精确地探明了该工作面200 m内煤层走向,修正了矿井地质资料。为煤矿井下煤层走向的探测提供了一种新方法,具有较高的推广应用价值。     

顺煤层随钻测量定向钻进技术在金泰煤矿的应用研究

针对金泰煤矿待掘区域普通钻孔瓦斯治理存在的钻孔深度浅、轨迹不可控和抽采效率低等问题,基于煤矿井下随钻测量定向钻进技术,集成了有线随钻测量技术、双动力复合钻进技术和缓升倾角探顶技术等关键技术,配套了定向钻机、液动螺杆马达、随钻测量装置、中心通缆钻杆和定向钻头等装备,提出了顺煤层随钻测量定向钻进技术。在金泰煤矿10605运输顺槽开展了现场试验,共施工9个顺煤层定向钻孔,最大进尺232 m/d,最大孔深552 m;单孔抽采瓦斯浓度最高可达96%,单孔抽采瓦斯纯量最大可达0.66 m³/min,分别为普通钻孔6倍和20倍;主管路瓦斯抽采浓度提高到50%以上,抽采纯量提高到4 m³/min以上。应用顺煤层随钻测量定向钻进技术显著提高了本煤层瓦斯抽采效果,达到了超前掩护巷道掘进的目的,可为矿井瓦斯治理提供一种新的技术途径。     

煤矿定向钻进随钻测量软件优化设计

定向钻进应用于煤矿井下瓦斯抽采、探放水、地质勘探等钻孔施工效果明显,为煤矿安全生产提供了先进的装备和技术。通过研究定向钻进施工过程和随钻测量(MWD)软件业务逻辑,设计和开发了新版随钻测量软件。改进、增加和实现数据存储方式、软件辅助功能、图形可视化、数据可视化、数据标准化、软件版本数据兼容、逻辑流程和方法、算法优化等多项软件功能。在实验室环境和煤矿井下现场进行软件应用,给出软件应用结果界面并与旧版软件进行功能对比。     

矿用电磁波随钻测量系统在定向钻进中的姿态校准

矿用无线电磁波随钻测量系统适用于煤矿井下定向钻孔施工,既能满足水力钻进,又满足空气钻进,在松软煤层的瓦斯抽采钻孔施工中逐步得到应用.本文介绍了矿用无线电磁波测量系统的组成、姿态测量原理以及电磁波系统定向钻进施工技术.为了准确测量和控制钻孔的轨迹,现场实测数据并对采集的数据进行成图分析,直观反映定向钻进姿态误差来源和趋势...     

定向钻进技术在断层发育矿井瓦斯抽采中的应用

定向钻进技术以其轨迹可控、成孔较深的优势,逐步被应用于复杂地质条件的煤矿井下瓦斯抽采。针对化乐矿断层松软破碎、层序紊乱、成孔性差的问题,介绍了定向钻进技术原理与装备,从钻孔角度分析了煤矿瓦斯抽采制约因素,总结出注浆加固与定向钻进结合的成孔方法,形成了滑动定向钻进工艺避开断层破碎带的实践经验。现场施工8组钻孔,其中孔深300 m以上定向长钻孔4组,累计抽采瓦斯375 840 m³,抽采率达到77%,单孔抽采初始浓度70%～85%,流量0.1～0.5 m³/min,有效解决了掘进工作面瓦斯超限问题。     

顶板复杂岩层无线随钻测量复合定向钻进技术

针对以往顶板复杂岩层中施工定向钻孔时存在钻进效率低、排渣效果差、易发生钻孔事故的不足,开发了基于螺旋钻杆的无线随钻测量复合定向钻进技术,选配了适用钻进装备;在淮南顾桥矿进行了现场试验,试验最大钻孔深度530 m,累计钻孔进尺1 673 m,成孔率达到100%,排渣效果提高2倍以上。试验结果表明:泥浆脉冲无线随钻测量系统工作性能稳定、测量数据准确,复合定向钻进技术钻进效率高、钻进能力强,螺旋钻杆复合排渣效果好、钻孔清洁度高;有效提高了复杂岩层钻孔成孔率、成孔效率和钻进安全性。