Coal Mining Technology 煤矿勘查中深孔钻探技术分析 李 建 中国建筑材料工业地质勘查中心贵州总队，贵州 贵阳 550081 摘要：在地质找矿中，深孔钻探是深部找矿的重要技术，本文首先对煤矿勘查中深孔钻探技术的特点进行了介绍，然后结合工程实例，对煤矿勘查中深孔钻探技术要点进行了详细探究，以期促进深孔钻探技术应用水平的提高。 关键词：煤矿；深孔；钻探 中图分类号：TD82 文献标识码：B 文章编号：1006-8465（2017）11-0356-01 1 引言 煤矿是我国十分重要的自然资源，在促进社会经济发展方面发挥着十分重要的作用。现如今，我国煤矿产业发展迅速，对于煤矿资源开采技术的要求也越来越高。煤矿勘查影响因素有很多种，通过应用深部钻孔技术进行勘查，能够准确获得深部矿产资源实际情况，为深部煤矿资源开发提供可靠依据。因此，对煤矿深部钻探勘查技术的应用要点进行详细探究具有十分重要的现实意义。 2 煤矿勘查中深孔钻探技术特点 2.1投入和质量要求高 随着科学技术的快速发展，我国矿产资源钻探技术日渐发展和完善。在矿产资源勘查中，由于地层岩性复杂程度较高，因此，如果采用浅层钻探勘查技术，容易造成钻探护壁结构不合理的问题。在煤炭资源勘查中，由于深部钻探技术应用经验不足，如果钻探设备应用不合理，钻探技术掌握不当，就容易出现卡钻、断杆钻、跨孔、岩芯采取率低等施工事故，甚至造成钻孔报废。因此，在对煤矿资源进行深部钻探过程中，需要综合考虑煤矿地层岩性实际情况，选择适宜的钻探设备，加强钻探技术控制，合理应用钻进施工方法，提升煤田勘查施工的钻探效益。 2.2施工难度更大 与普通钻探技术相比，深部钻探法的技术水平比较高，深部钻探施工难度较大。普通钻探技术一般只能给应用于浅层煤矿资源勘探中，操作难度较小，而深部钻探技术具有一定的特殊性，而在深孔钻探施工过程中，可能会遇到坚硬岩石层，会对钻头造成损坏，钻探施工难度较大，因此，必须加强钻探工艺控制。采用适当的钻压、转速；选择匹配的钻头及钻井液。 2.3现场管理要求更严格 在深部钻探技术的实际应用中，需要对深部地层进行研究，因勘查施工风险较大，必须加强施工现场管理。在钻进施工前，首先制定完善的钻进施工方案，同时合理预测钻进施工中可能存在的各类意外问题，并制定完善的应对方案，避免深部钻探对矿产资源勘查造成勘查质量低、效益不高的影响。 3 实例 贵州省大方县马场镇一棵树煤矿勘查 工作区位处贵州省北西部，隶属毕节地区大方县马场镇所辖。地理坐标：东经105°29′00″～105°31′00″，北纬26°59′15″～27°01′00″，矿区为一规则长方形，面积约10.71km2。 矿区地层总体走向为北东-南西向，地层倾角25-10°，断层走向亦为北东-南西向，构造复杂程度中等；煤层稳定程度为较稳定煤层；水文地质条件为中等的特点，结合本区地形条件，本次选择地面地质、钻探、物探及化验测试的综合勘查方法。 3.1详查阶段：贵州省大方县马场镇一棵树煤矿详查 3.1.1 钻探工作量： 详查设计主要工作量：在原Ⅴ、Ⅶ勘探线基础上增加了Ⅲ勘探线，设计钻孔9个，其中：地质钻孔有101、303、305、307、503、505、507和703孔，工作量60m；水文地质钻孔为301孔，工作量510m；测井9孔，工作量5670m；简易水文地质观测9孔；控制测量25.2km2，定测钻孔9孔，简易测温2孔；各种采样231件等。 在本次详查实施方案基础上增加了404、405、504、601和502共5个钻孔。钻探工作量5孔，工作量2680m；测井5孔，工作量2500m；简易水文地质观测5孔；各种采样70件等。同时在设计的303孔增加了可采煤层的瓦斯增测项和孔内煤层瓦斯压力测试，设计303孔作为煤层气参数孔。 钻探工作量：15个孔总计8140m ︱356︱2017年11期 钻探规范采心按《煤炭地质勘查钻孔质量标准》要求：非含煤地层岩芯采取率不小于60%，含煤地层岩芯采取率不小于70%，煤芯及煤层顶末底初不小于75%。煤芯重量采取率不小于60%。 3.1.2 钻探工作完成的时间质量 该项目于2012年5月25日至2014年3月11日完成野外施工，历时22个月。 竣工的14个钻孔质量验收按MT/T1042-2007《煤炭地质勘查钻孔质量标准》执行，其中，甲级孔标准的5个，乙级孔标准的9个，甲级孔率36%。完成的钻探工程量7691.45m， 施工中由于钻探原因产生了10个报废孔，其中602孔只有废孔没有正式竣工钻孔，另外由于部分废孔与正式钻孔孔距小于5m，进行工程测量未上图。 3.2 勘探阶段：贵州吉顺矿业有限公司大方县高店乡营兴煤矿（预留）资源储量核实及勘探 3.2.1 钻探工作量 本次勘探在原《贵州省大方县马场镇一棵树煤矿详查报告》中布置的7、6、5、4、3、1勘探线的基础上，在7勘探线南西、1勘探线北东分别设计了8、0共2条勘探线，设计钻孔有001、201、202、203、204、302、304、402、403、603、801共11个钻孔。 3.2.2 钻探工作完成的时间质量 该项目于2016年3月18日开工至2016年10月30日完成野外施工，历时7个半月。 本次竣工的11个钻孔质量验收按《煤炭地质勘查钻孔质量标准》（MT/T1042-2007）执行，其中，达到甲级孔标准的7个，乙级孔标准的4个，未产生报废孔，甲乙级孔率100%。完成的钻探工程量5917.72m。 3.3 两个勘查阶段钻探施工的效益分析 详查阶段：完成的钻探工程量7691.45m，历时22个月，月平均进尺349米；产生报费孔10个，计3469.27 m，经济损失300多万元。 勘探阶段：完成的钻探工程量5917.72m，历时7.5月，月平均进尺7米； 未产生报费孔。甲级孔率高于详查阶段，钻探效益和经济效益明显提高。 原因分析：详查阶段对项目区域地层研究不够，选择的钻井液不匹配，钻孔护壁效果差，经常跨孔，造成大量报费孔，达不到地质目的，返工重新施工，导致拖延工期，勘查效益低下。勘探阶段因在前期的基础上对，对地层进行了研究、采用粘土粉、聚丙烯酰胺等按一定的比例配制钻井液，成功解决了跨孔问题，钻进效率有较大提高，提升勘查质量效益。 4 结语 综上所述，煤矿资源是我国十分重要的能源，煤矿企业必须加强煤炭资源钻探勘查管理，应用先进的深部钻探施工技术，保证钻探结果的准确性，为煤矿资源开采提供依据，这样不仅能够保证煤矿资源安全生产，同时还能够确保煤矿资源开采量满足实际需要，促进煤矿资源可持续发展。 参考文献： [1]姚克,张占强,李栋,等.煤矿井下钻探用系列泥浆泵车研制[J].煤田地质与勘探,2016,44(4)：153-156. [2]何树伦,宋致平,陈国君,等贵州省大方县马场镇一棵树煤矿详查 [3]张俊英,王翰锋,张彬,等.煤矿采空区勘查与安全隐患综合治理技术[J].煤炭科学技术,2013,41(10)：76-80.
