煤矿防治水定向钻探技术应用分析

煤矿防治水定向钻探技术应用分析

孟远亮

国家能源神东煤炭地测公司 内蒙古鄂尔多斯市017209

【摘要】从工程实例出发，结合掘进前期中开展探放水施工中存在的诸多问题，结合煤矿掘进施工的具体情况，提出了定向钻探技术原理以及应用措施。从应用效果来看，定向钻探技术能对于煤矿防治水施工具有重要意义，大大提升煤矿防治水施工的总体效率。

【关键词】煤矿防治水，定向钻探，施工原理，施工措施

在新时代背景下的煤矿掘进工作面预防水害事故的工程中，探放水施工则是非常重要的有效措施。在具体的实践中，则是通过利用钻探技术来明确水害具体位置，并有效开展疏放降压的工作。在巷道掘进的实践环节中，传统的探放水施工存在着诸多方面的不利影响，具体来说，表现为整体工程量偏大、对于巷道总体影响较大、施工效率偏低等。所以，如何发挥好定向钻探技术的优势，优化探放水施工工艺技术，方可以全面实现预期提升煤矿防治水效率的要求。

1、煤矿井下的水害防治工作现状

综合分析，我国在煤矿生产过程中，对于地下水的防治工作已经具备对应技术标准，也制定了较为完善的规章制度，让煤矿产业能够规范化发展。当前，国家已经出台诸多矿井防治水工作条例，包括《煤矿安全管理规程》、《井下水文地质勘测规程》、《矿井防治水管理条例》等。依据上述规章制度要求展开此项工作，让具体工作可以有章可依。与此同时，我国在煤矿的井下生产工作当中，水害防治相关基础工作也逐渐加强，特别是在水文地质的勘测领域，对于地质条件的归类也取得重大突破，水害防治运用了更多自动化的监测设备，信息化技术也被应用其中。除此之外，煤矿的井下水害防治施工技术也有了较高突破，在防治工作开展过程，可以针对水害特点，综合利用排放技术、防喷技术，还可利用带压帷幕的注浆技术，在上述技术的支持下，让水害防治工作更具成效。

2、当前煤矿防治水主要应用的技术

2.1物探技术

在煤矿防治水工作过程中，地下水探测是基础性的工作，利用物探技术的方法主要有以下两种：第一种是电类法，这一方式主要是利用瞬面电层法或者直电流法对于采煤工作区周边的积水情况进行探测。第二种是地震法，这一方法更加侧重于探测采煤区周边的地质条件。需要用到相应的仪器，比如地质探测仪、坑透探测仪等。物探技术最主要的优势在于操作比较简单，不需要非常复杂的操作，应用的成本比较低，效率高，探测范围也比较广泛，但是物探技术也有着明显的局限性，由于物探技术给出的探测结果具有多解化因素，因此，在后期的水患探测中并不适用，更加适用于前期的水患探测。
    2.2钻探技术
    钻探技术在煤矿水害问题处理过程中是最常用的，这种技术对于煤矿防治水工作的正常开展也有着非常重要的影响。工作人员在应用这种技术的时候会使用到探放水钻机，该机械设备能够将钻孔检测工作落实到相应的开采区域，通常情况下也可以分为两个方面，分别是专项探测和常规性探测。专项探测主要是针对开采区域的地质条件情况进行探测，工作范围在煤矿的采空区和集水区，如果钻探物探区域存在一些异常的情况，那么工作人员可以及时发现，并且在第一时间采取有效措施来对异常区域进行处理。然而，常规性探测主要用在工作人员不了解开采煤炭区域的地质条件检测时，常规性检测能够确保开采工作的正常开展。
    2.3化探技术
    化探技术指的也就是化学探矿技术，在这一技术的应用过程中需要应用到先进的科学仪器，先要对于采矿区的地下水进行全面、综合的分析，并且结合得出的结果，与煤矿标准水质要求进行比对，还需要对样品进行检测。化探技术一般会应用在以下情况中，就是在煤矿开采的过程中，如果出现了渗漏问题，为了避免水患问题出现，影响到采矿工作的顺利进行，以及为了保障采矿人员的生命安全，利用化探技术能够在较短的时间内找到发生渗漏的位置和源头，并且判断相关的物质结构，给出的结果比较准确，之后就可以结合化探技术给出的结果，采取合理的措施进行处理，避免水患问题的出现。
    3、煤矿防治水定向钻探技术应用要点
3.1钻探技术施工前
    为了能够确保钻探工作的正常开展，煤矿开采单位要将准备工作落实到实处，只有做好准备工作才能够达到预期的钻探工作效果。因此，煤矿开采单位要对准备工作予以足够重视，在实际工作之前要对钻探相关的工作人员与施工现场进行充分的了解，严格按照相关的要求和规定来开展相应的工作。管理人员还要结合实际来将施工煤矿区域的地质岩层结构和实际情况进行充分结合，在此基础上来对钻探工作方案和计划进行合理的制定[3]。在通常的情况下，钻探工作对于工作人员有着较高的技术要求和较强的专业性，这就要求相关工作人员要不断提高自身的技术水平和工作能力，进而在各个工作环节当中才能够降低特殊情况发生的概率。
    3.2钻探工作施工中
    煤矿开采单位在开展煤矿井下钻探技术施工的时候要对工作人员进行严格的要求，工作人员要在工作当中秉承科学严谨的态度，对相关的规定和要求来进行充分分析和了解，在此基础上严格按照这些规定和要求来开展工作，避免工作过程中出现一些不良的行为和现象，不仅各个环节的工作可以正常开展，而且工作人员的生命安全也会得到有效的保障。在钻探工作开展过程中要提高自身的安全意识，始终保证自己是按照相关规定和要求站在相应的位置，不能随意的移动位置和更改位置。在这个过程中还会应用到一些机械设备，工作人员在对这些机械设备进行操作的时候要对钻探深度、转速等予以足够重视，如果在这个过程中出现故障，要在第一时间进行断电处理，这样才能够避免严重的安全事故发生。如果钻孔水压与水量在短时间内快速增加还有出现顶钻的问题，就需要理解暂停作业，登记好钻孔深度后再进行钻杆的固定工作，严禁将钻杆拔出，并立即报告至煤矿调度中心进行处理。

    3.3钻探工作施工后
    在所有钻探工作施工完毕后，需要安排专业的工作人员来观察与记录钻孔储水情况，如若并未有异常显现出现则需要及时做好钻孔的封堵工作，确保整体钻探作业得以保质保量完工。如果孔内有水流出，则需要指派专门的工作人员来做好出水与气体等情况的观察工作与等级工作，并制定有效的处理方案。
    3.4全煤层孔螺旋钻杆钻进技术
    所谓的全煤层孔螺旋钻杆钻进技术，简单的来说就是工作人员在钻进每一层煤层的时候都要对实际的情况进行全面控制，在此基础上将这些情况作为主要的依据，进而对钻进工作的正常开展起到促进作用。通常情况下，全煤层孔螺旋钻杆钻进技术主要应用于一些煤层相对松软的区域，不仅可以对这些区域的地质情况进行充分了解，而且还能够对工作人员的生命安全进行有效保障。另外，这种技术还可以大大降低坍塌事故发生的概率，钻进过程中不会对周围环境造成一定的破坏，而且实际产生的噪音也比较小，这就要求煤矿开采单位要对该技术进行合理的应用，这样才可以提高整体的开采质量和效率。
结束语
煤矿开采过程中，防治水工作是非常重要的一个环节，尤其是当开采深度达到了一定范围时，防治水工作的难度也会越来越大，并且由于煤矿井下环境非常复杂，也给防治水工作的开展造成了一定程度的阻碍。而在煤矿防治水中应用定向钻探技术，能够起到很好的防治水效果，有助于推动煤矿开采的顺利进行。

参考文献

[1]王斌.煤矿防治水定向钻探技术应用分析[J].能源与节能,2021(08):204-205.

[2]王跃.煤矿防治水作业中定向钻探技术的应用分析[J].当代化工研究,2021(16):82-83.