一孔之見談井下找鉆孔

摘要:通過找一重要通風鉆孔的經歷談井下找鉆孔的步驟方法及對可能出現的問題的預防。

關鍵詞:找鉆孔 分析資料 測斜

0 引言

在礦山測量中，找鉆孔是經常遇到而又復雜的一項工作，實際工作中工程到位而鉆孔沒有找到的情況經常遇到。由于純直線的鉆孔是不存在的，鉆頭在壓力作用下經常跑偏，加上測斜不甚準確，就給找鉆孔的工作帶來了一系列的困難，在經過坑探后鉆孔找不到往往就需要對資料從頭復測，費時費力。本人曾經聽地質隊老鉆探工程師講過帶傾角的鉆孔打到居民院里的趣聞;在本公司第三礦區施工的泄水孔偏移進水泵房里，與理論坐標相差12米;在一個老礦區還有一個沒有找到的鉆孔，在鉆孔理論坐標周圍采礦都有幾十米的范圍了，可是鉆孔始終不見蹤影。井下找鉆孔的風險和難度可見一斑。本人將以找龍口礦區通風孔的經歷為主結合其他找孔經歷來談找鉆孔的步驟，以達到拋磚引玉的效果，希望對礦山工作者找鉆孔的工作有一定的裨益。

1 找孔經歷及步驟

工程簡介，本人施測的+70cm03-2主運大巷全長700m，鉆孔0802距井口670m左右，該主運大巷的目的就是探采該鉆孔控制的8號礦體。

1.1 前期工作 工程到位后在巷道里沒有發現鉆孔，但是已見礦，該巷道繼續向前掘進10余米，期間也沒有發現鉆孔，根據資料鉆孔離左邦0.3m，在左邦的可能性較大，就先開左邦，沒有找到，由于已經見礦，探礦目的已經達到，對鉆孔的揭露不是很迫切，就暫時放下找鉆孔的工作。

隨著礦體的揭露，該處需要投入多個機臺，現有的通風能力只能滿足一個機臺的生產要求，若施工通風井需要投入150m左右的工程量，工期至少得半年之久，公司領導經過測算決定將ZK0802擴孔至φ202mm，以滿足通風需要，找到該鉆孔的任務變得迫切起來。

1.2 由于該鉆孔是該巷道找的第一個鉆孔，資料沒有經過驗證，經研究首先對該鉆孔進行復測，復測的坐標與原坐標相差0.1m，證明該鉆孔資料準確無誤。接下來繼續在鉆孔附近開主巷左邦至進尺3.1m，可是鉆孔依然沒有找到，又開右邦，仍然沒有找到鉆孔。在這種情況下決定對井下測量資料進行復測分析。原導線測量采用經緯儀導線，鋼尺量距離，測站17個，復測用全站儀測距，測站7個。經復測測量資料準確無誤，各項指標如下:δX=+0.151，δY=+0.015， 導線閉合差fs=0.152m，導線全長Σs=612.540m，導線全長相對閉合差為1/4030，方位角閉合差-72″，按照10″復測支導線標準，角度閉合差允許±20″√17+7=±98″，導線全長閉合差不大于1/4000，該導線精度符合10″復測支導線標準，證明測量資料準確無誤。

1.3 該鉆孔地表所處位置偏僻，封存完好，在原鉆孔位置進行擴孔處理。在復測井下資料期間地表擴孔工程開始施工，擴孔的鉆機不取巖芯而是用鉆頭將巖石沖擊磨碎再用高壓空氣將巖芯碎屑吹到地表，該鉆機一天能施工60m，該鉆孔地表標高221m，巷道標高72m左右，設計工程量150余米。工程鉆施工到130多m時我到施工現場看見鉆機吹上來的巖石碎屑有原鉆孔壁的殘留痕跡，可以確定是在老鉆孔的基礎上擴的孔，鉆機沒有偏離原鉆孔。

1.4 在鉆機鉆進期間我曾經下井聽音辨位，當鉆機在+70m以上時在巷道里聽見鉆機的轉動聲，只能判斷是在頂部，但無法判定具體方位，在鉆機掘進至+70m以下時可以清楚地聽到聲音在左邦。為了進一步確定位置，經與測量組工程技術人員研究決定采取在該孔內加染色指示劑的措施，加上染色劑后看巷道壁滲水的顏色就可以大概確定鉆孔方向，加指示劑方案有兩種一是用鉆機的皂化油，二是用大瓶的墨汁，后來分析皂化油對地下水有污染而且不醒目決定采用墨汁，并研究用塑料袋裝上石頭扎上眼再裝入墨汁投入鉆孔中，這樣裝有墨汁的塑料袋可以一邊下沉一邊漏墨汁將鉆孔中的水染色。

1.5 在鉆孔位置基本確定的情況下為了減小工程的盲目性，決定在左邦用2.5米鉆桿打探眼，探眼平行分布，間距0.15m，在打到第七個探眼時出現涌水及卡鉆現象，經分析認為是鉆孔。遂以鉆孔為中心施工巷道，對該處進行爆破揭露，施工完成后發現鉆孔。探眼布置形式見圖1

1.6 為了分析原因總結經驗決定對該鉆孔進行測斜。用3m長的鋁合金花桿貼緊鉆孔壁，用DQY-1A地質羅盤進行傾角測量測得傾角為2°，該鉆孔地表坐標與井下坐標相差4.6m，高差148m，以此推算傾角為3°，而該鉆孔資料說明是直孔，傾角90°，由此可以推斷該鉆孔測斜不準確。鉆孔井上井下坐標位置見圖2

1.7 對該鉆孔資料進行總結分析 該鉆孔沒有在巷道里找到的主要原因是鉆孔測斜資料不準確。

該鉆孔資料為鉆探隊提供，有兩種可能 ①測斜不準確，由于該施工單位采用氫氟酸玻璃管式測斜儀受影響因素較多如觀測誤差孔內環境引起的誤差等以及測斜計算不準確等因素。②沒有測斜或者是沒有按照規范要求每隔50m測斜一次，而僅在開孔時測斜一次。按照《工程地質鉆探規程》要求:各類工程地質勘查鉆孔，每100m孔深(段)，垂直孔頂角允許不超過2°，斜孔不超過4°;鉆孔方位角無特殊要求時可不測定。測量頂角，一般每鉆進50m或終孔時測定一次，但孔深小于30m的鉆孔一般不進行測量，特殊孔段的孔斜測量按設計要求進行。而該鉆孔頂角偏離度大于2°。[4]顯然，該鉆孔測斜資料不符合規程要求。

2 總結

2.1 找鉆孔的常規思路

2.1.1 分析系統誤差。主要是根據已經找到的鉆孔地表理論坐標與實際找到的鉆孔坐標進行分析比較。以前在一老礦區發現鉆孔大部分向北偏，經分析認為是系統誤差，經復測發現是由測量誤差引起的。而在該區發現鉆孔向各個方向偏移的都有，經分析發現主要是鉆孔傾斜引起的偏移，具有不規律性。

2.1.2 查看有無滲水現象，優先在有水的一面開幫。在筆者找的30多個鉆孔中只有兩個是無水孔，揭露后沒有水，其余的鉆孔都有明顯的滴滲水現象，看巷道壁有無滲水現象可以作為找孔的一項重要參照，若未見孔，通常鉆孔是在有水的一邦，但也有例外，在本礦區的+40m中段的ZK0401在巷道穿過后沒有找到鉆孔，看到左邦有水而右邦沒有水，就劈左邦，卻沒有找到鉆孔，然后劈右邦，結果在右邦0.5m處找到鉆孔，后來與地質工程技術人員研究發現右邦為完整致密的大理巖沒有裂隙，水無法滲出，而左邦小裂隙比較發育，水能夠通過裂隙滲出。無水鉆孔通常出現在離地表比較近的中段，與當地地下水位的深淺有關系，一般在水位線以下則有水，反之則無水。

2.2 找孔措施

2.2.1 巷道里如果沒有見鉆孔首先對該巷道進行測量，對照一下鉆孔與巷道的關系，再以鉆孔理論坐標為圓心進行開幫，若巷道壁有滴滲水現則先在滴滲水明顯的一面開幫，一般工程量以鉆孔不超過3°的偏移量為宜。

2.2.2 如果在采取多種措施沒有找到鉆孔的前提下需要對資料進行復測。

2.2.3 要是實在找不到的話可以采用地質物探隊的一種新技術:地震波找鉆孔。具體講，采用了地震直達波方法，即在鉆孔理論坐標投影至所在大巷中，在其周圍有規則的布設24道檢波器，將少量炸藥下到鉆孔底部進行激發，根據初至波時間確定鉆孔的終孔位置。[5]儀器布設形式見圖3。

2.3 找鉆孔注意事項

2.3.1 鉆孔資料要有檢核條件，鉆孔經常布設在農田、果園里，這樣的鉆孔在打完幾個月甚至幾天之后地表孔位就會被夷為平地，而井下工程往往在鉆孔施工完成幾年后才能到位，在找不到鉆孔的情況下想復測都不可能。

2.3.2 鉆孔一定要嚴格按照《工程地質鉆探規程》驗收

2.3.3 設計找鉆孔的巷道盡量將鉆孔放在巷道正中間。

2.3.4 注意分析上部中段見過的鉆孔的偏移量，推算傾角和偏移方位，以便掌握下部中段鉆孔偏移量。

2.3.5 對測量資料要經常檢查，按照測量規范每300m布設永久點一組，并進行復測，這樣可以避免從頭復測，費時費力過大。

參考文獻:

[1]論鉆孔彎曲及其糾正方法.[J].蔡盛業.廣東高要河臺金礦.黃金科學技術.2004.5第12卷第3期

[2]陳國勝.鉆孔測斜誤差分析及其解決方案[J].焦作中州煤炭.2008年第4期.

[3]采礦手冊.編輯委員會.采礦手冊[M].第一卷冶金工業出版社，1988，12.

[4]S工程地質鉆探規程DZ/T0017-91.

[5]地震直達波在煤礦井下尋找鉆孔位置的應用[J].郭繼華.黑龍江省煤田地質物測隊.科技信息2007年第27期265頁.

[6]高井祥.數字測圖原理與方法(第二版)[M].

[7]巖金礦山地質與測量工作條例[S].國家黃金管理局.1989.