煤矿地质防治水中定向钻技术的应用

煤矿地质防治水中定向钻技术的应用

张东浩

陕西陕煤澄合矿业有限公司西卓煤矿  陕西渭南  715300

摘要：在国民经济中煤炭采矿业是重要的组成部分，对于经济发展有促进作用，煤炭资源是众多行业发展的基础。煤矿开采时如果遇到地质灾害，采矿的质量和效率会收到影响。定向钻技术能使煤矿地质的防水效果进一步提高，相关从业人员需要加强对定向钻技术的研究，制定合理的定向钻进技术在煤矿地质防治水中的应用策略。基于此，本文着重对煤矿地质防治水中定向钻技术的应用进行了研究，希望对相关研究提供参考。

关键词：煤矿开采；防治水；定向钻技术

水文条件、现场地质都会对煤矿开采产生影响，煤矿开采频频遭遇阻碍。煤矿开采工作中，防治水是重要的内容。定向钻技术能对煤矿开采过程中水害隐患进行预防，有针对性的对水患进行处理，对于煤矿安全开采具有重要的现实意义。

1. 定向钻进技术概述

定向钻进技术在地质勘探中应用非常广泛，在使用过程中需要结合设备、仪器、钻具。选定勘察地区进行钻孔，使用联合仪器，确定轨迹参数，对待处理区域内可能发生的水害进行预测，确定坐标值，制定科学的开采计划。施工单位需要对地址进行详细的勘察，根据数据进行科学的分析，结合项目的实际情况，制定资源开采和水害预防等相关方案，为资源开采工作奠定坚实的基础。

2. 定向钻进技术的装备及使用原理

2.1定向钻机

在定向钻技术中，定向钻机是其中最主要的装备，由钻机主机、控制系统、转向机构以及推进机构等部分共同组成。定向钻机的核心部件是钻机主机，主要能够推动钻孔作业。钻机主机主要由油缸、钻头、旋转头以及钻杆等部分组成，其中，油缸最主要的作用是能够推动钻机向前进行移动，钻头有利于打穿地表区域，旋转头能对钻头的倾斜角度和旋转进行更灵活的控制。在定向钻机中，推进机构是重要的前进机构，主要由托轮、轨道以及油缸等部分共同组成。通过油压能充分发挥油缸的推进作用，使钻机能够保持向前移动。转向机构能使定向钻机的工作方向进行控制，主要组成部分包括转向机构、转向油缸以及方向传感器等。定向钻机的控制中心为控制系统，主要包括计算机监控器、传感器以及操作平台等相关设备，能够对定向钻机进行更加全面的控制。

2.2钻头

在定向钻机中，钻头是最核心的工具之一，主要的组成部分包括螺纹连接、导向钻头以及模具等。在进行钻地操作时，导向钻头能够充分发挥自身的作用，通过导向钻头能对定向钻机的方向进行控制，将其引导到目标方向，确保钻孔工作顺利进行。磨具是钻头的重要部分，主要的作用是切削地层，切削的效果是否良好，会对后续钻孔的质量和效率产生直接的影响。钻头的螺纹连接主要指的是钻头和连接钻杆之间的部件，能够使定向钻机的耐腐蚀性和密封性进一步提升。

2.3测量仪器

在定向钻进技术中，测量仪器是不可或缺的关键组成部分，主要的作用是对钻孔的位置方向以及倾斜角度等相关参数进行精准的测量与有效控制。测量仪器主要包括电子罗盘、磁场、传感器、倾角仪以及导向仪等。在定向钻机中，导向仪是重要的导向系统，能更准确的对钻机的方向和位置进行测量。倾角仪主要的作用是对钻孔倾斜的角度进行测量，确保钻孔保持在预定的区域范围内。磁场传感器最主要的作用是对地下磁场的变化进行监督与测量，以此作为数据基础，对钻孔的方向进行确定。电子罗盘在运行的过程中，需要根据地球磁场的方向，对钻孔的位置与方向进行更加精准的测量。上述测量仪器，为钻孔的控制和定向能提供关键的参考和准确的数据。

2.4使用原理

定向钻进技术最主要的工作原理，基于地下水和钻孔的物理原理基础，充分的使用定向钻机，调整钻头的方向，对目标层进行准确的钻探，从而能够对地址信息进行确定。根据目标区域范围内的水文地址和地址信息等相关数据，制定科学的防治水方案，对防治水的水流方向、水压和水温等相关的参数进行确定。科学的对定向钻进技术进行使用，对钻孔进行精准的定位，对钻孔的方向进行控制，从而能够更准确的对地下水进行拦截和防治。合理的与其他仪器进行搭配使用，更充分发挥测量仪器的作用，能使钻孔的相关数据和参数更准确，更准确的把控钻孔的位置和方向。当钻孔已经达到了方案中的预定深度之后，需要选择合适的材料进行防水加固与填充，实现防治和拦截地下水的目的。在定向钻技术使用过程中，定向钻机与控制系统的结合，能真正实现对钻孔的实时监督与控，确保钻孔的位置和方向符合预期的目标，更有效的预防错误与误差。

3. 定向钻进技术在煤矿地质防治水中的应用策略

3.1创新技术

在煤矿地质防治水过程中，定向钻进技术具有很多优势。随着科学技术的不断发展，传统的定向钻进技术需要进行全面的改革，才能更好的对复杂地质条件的情况下防水需求进行满足。在对钻进技术进行创新的过程中，需要以传统的定向钻技术作为基础，转变传统定向钻进技术单孔钻进的模式，开展多孔钻进技术，在进行钻进时可以进行多点控制，能够更好的保障环境的效率与质量。如果待测区域的地质条件硬度较高、岩石的密度较大，如果依然沿用传统的机械钻进方式，很难顺利开展工作，可以充分的使用高新科技，例如高能量激光钻等新技术，更好的保障钻探项目的开展。在针对煤矿地质防水预防和治理的过程中，需要根据项目的实际情况，更合理的进行技术支撑。如果依然沿用传统的定向钻进技术，只能对一般的煤层和水文地质进行勘探，勘探的过程缺乏具体性，很多地质条件不能顺利的进行勘探，防治水的效果也得不到保障。7年来全球人民对于环境保护和安全生产的问题越来越重视，因此在煤矿地质防水技术在使用的过程中，需要更科学合理的对专线技术使用而产生的振动和噪音进行处理，减少对建筑物和环境的破坏。定向钻进技术需要、向低振动和低噪音方向发展，更符合我国可持续发展的基本战略。在进行煤矿地质防治水工程时，需要加强安全生产的重视，给予安全的技术支持，加强施工防火、防爆，使定向钻进设备的安全功能更充分的发挥，从而达到安全生产的目的。

3.2引进先进设备

近年来国内外煤矿地质防治水领域发明了很多先进设备。在实际应用中，通过引进先进设备可以提高工作效率，提高工作质量，从而更好地保障煤矿地质防治水的工作效果。引进钻头机器人的应用可以大大提高钻头的质量和精度，钻头机器人具有高精度、高效率、高可靠性等特点，可以精确控制钻头角度、方向和深度，钻头精确确保性和一致性。此外，机器人的应用还能降低劳动者的劳动强度，提高工作效率，使工作更加安全。水力钻机也是煤矿地质防治水领域不可或缺的设备。水力钻机具有下潜速度快、穿透力强等特点，可以快速下潜，有效控制水源。水力钻机的使用既可以减少钻孔误差，也可以提高钻孔质量。在一些特殊情况下，高效的清淤泵和排水设备也是煤矿地质水下防治不可缺少的设备。清淤泵的主要作用是迅速清除煤矿井下积水，从而减少水源，控制煤矿地下水位。排水设备可以快速抽出坑内的水，有效控制坑内水位的高低。这些设备的应用保证了煤矿地下水源的准确控制和稳定排放，防止了因水源不可控而造成的水害事故。

结论

矿山企业要重视地下采矿对矿山地质环境的破坏影响，采取保护和治理相结合的方式，合理开采、科学防护、安全管理，确保地下采矿工作安全顺利，确保矿山资源的可持续利用。

参考文献

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