探究定向钻进技术在煤矿地质防治水工作中的应用

马克 程晓华 王名贺

摘要：文章以定向钻进技术在煤矿地质防治工作中的应用为研究对象，首先对定向钻进技术的作用优势进行了简单的介绍，随后结合实际案例，分析讨论了定向钻进技术某煤矿开采工作面内冲刷发育情况探测的应用，以供参考。

关键词：定向钻进技术;煤矿地质防治水;应用

前言：在当下社会下，伴随着科学技水平的不断发展，在各行各业均涌现出了很多先进的技术。煤矿行业也不例外，在煤矿地质防治水工作中，定向钻进技术可以说是一项典型的先进技术，正是在该技术的帮助下，才有效提升了煤矿地质防治水工作开展质量水平。因此有必要加强对定向开采技术在煤矿地质防治水工作中实践分析，这对提升该工作开展质量水平而言有着重要的现实意义。

一、定向钻进技术的作用优势

在实际应用定向钻进技术的过程中，一般需要联合多种先进的设备仪器与钻具。针对勘察地区，需要先进行钻孔，在此期间，需要在相应仪器设备的帮助下，精准地完成钻探轨迹相关参数的测定，并以此为依据，从而对地下煤矿信息进行充分的了解。比如可以了解资源埋藏区域的坐标值、开采情况、水害发生范围等，同时还能够对矿区实际地质条件有一个基本的判断，从而便于资源开采单位进行后续工作的开展[1]。比如可以利用定向钻进技术获取的地质参数数据信息，制定出针对性煤矿资源开采方案，同时还能够采取一些有效措施，加强地质水害的防治，从更好地推动煤矿开采作业稳定顺利实施，保证整体开采的安全性。在实际应用定向钻进技术的过程中，需要施工人员提前准备好相关的设备工具，比如定向钻机、无磁钻杆、泥浆泵等，除此之外，还应准备好一些必要的测量装置，便于分析地下地质情况信息。

在对煤矿地质水害发生发展情况勘察过程中，定向钻进技術同样发挥着非常关键的作用。在该项技术的帮助下，能够对勘察部位水冲刷情况进行全面地了解，同时通过分析获取的相关信息，还能够充分把握煤层受到水体冲刷地带的水平变化情况，并以此为依据，明确煤矿地层的冲蚀程度、冲刷带是否存在连续冲刷的情况，并通过进行计算分析，从中了解钻孔勘查区域的一些关键参数信息，比如用水量最大值、防水强度最大值等，利用这些信息，能够为煤矿地质防水工作开展提供良好的指导，比如可以帮助施工技术人员制定煤层水排出方案，有效降低煤矿开采透水安全事故的发生概率。在传统井下钻探施工技术中，多是以回转钻进成孔工艺为主，这种钻进施工技术不仅面对较大的施工量，而且钻进深度也比较浅，钻孔轨迹控制的难度也比较大，不利于整体煤矿勘察工作开展。定向钻进技术的出现，这有效解决了上述勘察技术存在的种种缺陷问题，这对推动我国煤矿开采发展有着重要的现实意义，基于此，在煤矿地质防治水工作开展过程中，有必要加强对定向钻进技术的应该分析，以下是实际应用案例介绍：

二、定向钻进技术在煤矿地质防治水工作中的应用案例分析

（一）煤矿工作面概况

在本次煤矿地质防治水工作开展应用定向钻进技术的过程中，主要目的查明该煤矿开采工作面内冲刷发育情况，从而为后续水防治与工作面布置提供良好的指导[2]。以下是对该煤矿工作面具体情况的介绍，现有某煤矿 15237 工作面，该工作面长2 861 m，宽 310m，回采1-3 煤，这种煤结构比较简单，厚度在4.6至 4.8m范围内变化。在15237 回风巷，进行掘进施工时，距切眼497 m位置处， 揭露了一个冲刷带，该冲刷带宽 70 m，在煤层最薄处，仅有 1.12 m，后续很容易出现透水事故。继续向前掘进，在距切眼 1325m位置处， 时又揭露了一个冲刷带，该冲刷带宽为 145 m，煤层最薄处，仅为 1.440m。因此为了进一步明确上述两巷道揭露冲刷是否为同一冲刷带，并从中了解冲刷最大下切深度与水平影响范围，本次采用了定向钻进技术。

（二）定向钻孔施工

结合实际冲刷带特征，先借助定向钻进技术，探测冲刷带连续性，然后再探测冲刷带水平影响范围，从中了解煤矿地质冲刷带冲蚀程度。如果在探测的2组冲刷带正中连线剖面，所有勘探见煤点煤厚均在4.6m以内，则说明上述两组冲刷带属于同一冲刷带。若 2 组冲刷带处于不连续的状态，则可直接结束探测;如果2组冲刷带连续为同一冲刷带，且煤厚在2.9m以内，则可以开展冲刷带水平影响范围探测工作。在本次定向钻进过程中，设置了2个定向主探测孔，分别是TC4与TC5，前者进尺为527m，后者进尺1595m。在钻孔布置时，则均匀布置在15371工作面中，从巷道正帮入手，实施开孔处理，然后向回风巷方向进行定向钻进施工。在TC4与TC5中，均采用了前进式、后退式相结合的分支孔施工工艺，并垂向进行煤层顶底板探测工作。其中对TC4孔而言，设置了1个施工主探测孔，具体如图1所示。7个分支探测孔;而对TC5孔而言，则设置了1个施工主探测孔，10个分支钻孔，具体如图2所示，图2线段、点符号意义表示同图1。

（三）应用效果分析

通过在该煤矿中进行定向钻孔探测施工技术的应用，能够对工作面中部煤厚变化情况有一个全面地了解，同时也确定了两冲刷带为一个连续冲刷带，并对冲刷带实际的范围进行了明确。由于实际的冲刷范围比较大，并且在该煤矿中还存在一些无煤区域，因此如果强硬开采通过，很容易白白消耗大量的开采资源，无端造成安全开采风险[3]。因此结合本次定向钻进技术获得的冲刷信息，决定采用跳采方式进行煤矿开采，不仅能有效避免冲刷带，提高开采安全，对于开采煤质量提升也有着较为积极的影响意义。

总结：综上所述，在煤矿地质防治水工作开展的过程中，定向钻进技术发挥着非常关键的作用。在该技术的帮助下，能够为在煤矿地质防治水工作提供更多、更准确的煤矿地质信息，从而为后续工作开展提供良好的指导。因此需要我们加强对定向钻进技术的应用分析，促使其充分发挥应有的作用价值，从而更好地保障煤矿开采安全，推动煤矿开采作业顺利开展。

参考文献：

[1]史海江. 定向钻进技术在煤矿地质防治水工作中的应用[J]. 石化技术， 2020， v.27（01）：252+254.

[2]史海江. 定向钻进技术在煤矿地质防治水工作中的应用[J]. 石化技术， 2020， v.27（01）：252+254.

[3]陈元朋. 定向钻进工艺技术在神东矿区应用浅析[J]. 西部探矿工程， 2020， v.32;No.286（02）：92-94+98.

陕煤集团韩矿业公司桑树坪二号井