煤田地质钻探中钻孔弯曲的危害和预防

（江西省煤田地质局一九五地质队 江西丰城331100）

（江西省煤田地质局一九五地质队 江西丰城331100）

煤田地质钻探工作中常常出现的一项问题是钻孔弯曲，钻孔弯曲会造成钻探方向偏离计划方向，导致不能达到预期的钻探效果，有时还可能引发重要的危险事故。所以要对煤田地质钻孔工作进行深入的研究，找到钻孔产生弯曲的原因，摸清弯曲规律，然后制定正确的预防措施来减轻和避免钻孔弯曲现象。本文先介绍了煤田地质钻探中钻孔弯曲的各种危害，然后根据其产生原因提出了可行的预防方案，希望以此能够提高煤田钻孔的质量。

煤田地质钻孔弯曲危害预防

煤田地质钻探中的钻孔工作目的主要是对地下煤炭存储量进行检测和评估，钻孔时要求钻孔必须准确的到达计划钻探的位置，这样才能准确的对目标区域的煤田资源进行探测。但是钻孔工作并不是想象的如此简单，孔轴线会因为地质硬度、钻探深度、钻头变形等原因产生不可预测的弯曲【1】。钻孔弯曲会严重影响煤田地质勘探质量，所以要对钻孔弯曲产生的原因进行全面深入的研究，制定出一套行之有效的预防钻孔弯曲的措施。

1 钻孔弯曲的危害

一般情况下煤田地质勘探中钻孔都有一定的弯曲度要求，允许一定量弯曲产生，但是一旦弯曲超过了允许的度就会造成给勘探工作造成严重的影响，轻者影响勘探结果的准确性，重则引发可怕的生产事故。

1.1 地质工作方面的危害

煤田地质勘探主要是为了得到地下矿山的地质信息以指导今后对矿山的开采工作，勘探方法就是进行深度钻孔，在钻孔内取样分析得出煤田矿山的地质数据。由此可见如果钻孔的弯曲超过了允许的弯曲度，钻孔不能到达预期的位置，取样就偏离了计划勘探的方位，这样分析得到的数据并不是实际矿山位置处的信息，就会对矿山的开采产生误导，在开采时就会出现各种意想不到的问题和危险。钻孔弯曲在地质信息搜集方面的影响主要表现在对两个方面，一是不能正确的发现地下煤田的构造带，这一错误可能会导致开采下去却发现没有煤炭存储，或者未能发现存在于预定位置的煤田。二是对煤田煤炭储量的错误估计，钻孔在煤田储层的弯曲会导致对煤炭储量的过多或过少预估。

1.2 钻探工作方面危害

煤田地质钻探钻孔弯曲有可能是钻头或钻杆形变造成的，钻孔的弯曲又会对钻杆产生额外的压力，使其工作时的回转阻力大幅增大，造成对钻杆的操作困难，严重时会导致钻具断裂。钻孔弯曲也会对钻头产生损伤，钻孔弯曲导致孔底部平面的倾斜，使钻头受压不均衡，这不仅加剧了钻头的磨损消耗还降低了钻孔效率。而且倾斜的钻孔很容易使一些孔壁坚硬碎块缴入钻头中造成钻头的卡顿、咬死故障，地下钻探工作的故障排除难度高，需要将整个钻具提升出地面才能解决，所以就会严重影响钻探工作效率【2】。由此可见钻孔弯曲不仅会对钻具产生很大的额外损耗还会严重影响工程进度。

煤田地质钻探中钻孔的质量关系到煤田煤炭存储的预估，今后矿山开采方案的设计以及开采的安全性和效率问题，所以要把勘探钻孔工作当做一项最重要的基础工作来做。在钻孔的施工中要从问题产生的各个方面进行预防和改善。其中最有效的一种方法就是在钻孔施工中时刻对钻探方向进行监测，一旦钻孔弯曲超过了规定的角度就及时进行修正，这样就能保证钻孔整体的弯曲在允许的范围内。

钻孔弯曲度是指实际孔轴线与理论孔轴线之间的角度。钻孔弯曲度在不同的地质勘探中有着不同的标准，需要根据勘探对象和钻探要求来确定具体的弯曲度要求。煤田地质勘探中的钻孔弯曲度要求一般是在100米深度（或长度）上，垂直钻孔的弯曲度小于或等于2°，倾斜钻孔的弯曲度小于等于3°。钻孔弯曲的影响随着钻孔深度的增加表现的越加明显，所以钻孔深度大于100米时，弯曲度要求更加苛刻。现在这些规定在各类地质勘探中都有严格的执行标准，能够在一定程度上保证钻孔质量。

2 钻孔弯曲的预防

煤田地质钻探中钻孔弯曲的预防要从钻孔弯曲产生的原因入手。由前文所述可知，造成钻孔弯曲的地质因素以及施工条件的影响是无法避免的，所以要从这些影响因素中寻找其规律，只有了解了其影响原理才能从找到克服其影响的方法。造成钻孔弯曲的施工技术因素是可以通过对施工工艺的改进和对施工人员的培训得以消除的，所以预防的重点就是无法消除的地质影响。其中一个具体的做法就是在需要钻孔的区域进行预先钻孔来探测该区域的地质条件，先对地下构造有一个大致的了解，总结出钻探特点，然后制定特定的钻孔方案，这样在正式的钻孔施工中就能有一定的预知能力。

施工条件方面，要保证施工设备的正确安装。钻孔设备安装精度对钻孔质量的影响是根本性的，所以在设备安装环节一定要保证高的精度，开孔的精度同样至关重要，定向管的设置决定了钻孔的走向，这几个前期钻孔施工环节需要投入最大的精力。然后钻机的安装面必须保证达到水平要求，钻机安装要牢固，并且还要保证在工作震动条件下依然能保持高的钻孔精度【3】。钻机的钻杆和孔轴线要达到同轴度要求，钻机的立轴安装方位决定了进给方向，即钻孔前进方向，所以在施工中要对钻机立轴的定位进行定期的检查，一旦出现偏移要及时矫正。开孔工作也要足够重视，开孔时的定位精度要求最高，钻孔深度增加后要适当的更换强度更高的钻具。

3 总结

综上所述，煤田地质钻探时钻孔弯曲现象会在地质勘测准确性和钻探工作的安全性和效率方面产生严重的不良影响。通过对钻孔施工的研究得出了钻孔弯曲产生的原因，在此基础上提出了预先勘探钻孔区域地质条件以及改善施工技术等预防钻孔弯曲的措施。通过这些措施可以有效预防目前地质钻探中的钻孔弯曲，提高煤田地质勘探的效率和质量。

[1]王文田.煤田地质钻探中钻孔弯曲的危害与预防措施 [J].黑龙江科学,2014,05:170.

[2]师莉荣.地质钻探行业安全生产标准化规范的研究 [D].中国地质大学（北京）, 2013.

[3]陈蕊.地质钻探孔内安全评价体系研究 [D].中国地质大学（北京）,2014.

煤田地质钻探中钻孔弯曲的危害和预防

■汤江山

P62[文献码]B

1000-405X（2016）-10-257-1