煤礦地質(zhì)鉆探中關(guān)鍵問題的探究

摘 要：伴隨著近些年來我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，工程建設(shè)步伐的不斷加快，對于煤炭資源的需求量也呈現(xiàn)出不斷上升的趨勢。煤礦資源為我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)，作為重要自然資源的煤礦在環(huán)境問題日益嚴(yán)峻的當(dāng)前，加強(qiáng)對其的開采力度對于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展有著至關(guān)重要的意義。然而由于過度開發(fā)不加保護(hù)，部分煤田礦產(chǎn)的開采已經(jīng)到了嚴(yán)重枯竭的狀態(tài)，這對生態(tài)環(huán)境是一種嚴(yán)重的破壞，甚至因?yàn)殂@探過程中的技術(shù)使用不當(dāng)，造成不安全事故的頻繁發(fā)生。所以，加強(qiáng)對煤礦地質(zhì)鉆探的研究對于解決煤礦資源有著非常重要的意義。

關(guān)鍵詞：煤礦地質(zhì)；鉆探；問題；建議

中圖分類號： P634文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號：1672-3791（2015）01（a）-0000-00

我國社會(huì)的發(fā)展、經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步離不開煤礦資源的有力支撐，作為當(dāng)前重要的自然資源，在能源日益枯竭的今天，為了社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展必須要重視煤礦開采的力度。在煤礦開采的施工過程中，會(huì)遇到多種問題，最常見的就是煤礦開采的安全問題，這對國家財(cái)產(chǎn)以及人民安全都是一種巨大的威脅。鑒于煤礦地質(zhì)結(jié)構(gòu)有其自身的復(fù)雜性，開采過程中對技術(shù)要求比較高，所以對于鉆探過程中存在的問題應(yīng)當(dāng)及時(shí)發(fā)現(xiàn)并采取必要措施進(jìn)行及時(shí)解決。

1煤礦地質(zhì)鉆探中常見的幾個(gè)問題

1.1深孔問題

深孔鉆孔就是在煤礦開采過程中會(huì)遇到的一個(gè)問題，在煤礦地質(zhì)鉆探施工中，由于對鉆探工具認(rèn)識(shí)不夠全面、缺少實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，所以在工程初期會(huì)存在很大的困難，造成施工不順。為了有效解決這些問題，需要對鉆探技術(shù)、鉆探工藝以及鉆探使用的機(jī)具進(jìn)行細(xì)致的分析和研究，進(jìn)一步找出機(jī)具出現(xiàn)問題的原因所在，并且根據(jù)問題采取相應(yīng)的改善措施，保障鉆探施工的順利進(jìn)行。

1.2塌孔問題

煤礦安全問題近些年在我國越發(fā)受到關(guān)注，多次的煤礦事故，引起了人們對煤礦地質(zhì)鉆探中塌孔問題的研究。只有不斷加強(qiáng)對煤礦地質(zhì)中勘探技術(shù)的研究和水文條件的預(yù)測，才能最大化地減小塌孔風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生。要加強(qiáng)對塌孔問題的關(guān)注，并積極研究其防治辦法。分析造成塌孔的原因有很多種，最主要的表現(xiàn)在巖層硬度差異。地質(zhì)鉆探工作過程中，對于不同硬度的巖層，其壓力掌握不穩(wěn)定，如果是相對較軟巖層，其鉆進(jìn)速度就會(huì)過快，那么當(dāng)遇到硬度高的巖層時(shí)，鉆進(jìn)過程中就會(huì)出現(xiàn)掉渣及堵塞現(xiàn)象。

1.3瓦斯問題

由于在煤礦地質(zhì)開采中遇到的礦山地質(zhì)結(jié)構(gòu)都是非常復(fù)雜的，并且絕大部分都是井下開采。作為重要能源的瓦斯，是煤礦層中一種氣體，它的密度相對來說是比較小的，釋放時(shí)會(huì)產(chǎn)生壓力，因此煤礦開采過程中，瓦斯大量釋放往往會(huì)造成爆炸及火災(zāi)等問題。

2有效處理煤礦地質(zhì)鉆探的建議

（1）煤礦地質(zhì)開采的難度非常之大，并且工藝復(fù)雜、施工工期較長，所對狂啊山地質(zhì)的具體情況應(yīng)當(dāng)進(jìn)行細(xì)致分析，并且全面了解，分析地質(zhì)狀況時(shí)應(yīng)當(dāng)對工程量、施工時(shí)間長短以及巖石的特性上進(jìn)行考量，根據(jù)具體狀況選擇相應(yīng)的施工工具。在煤礦施工中如果施工時(shí)間過長，施工的危險(xiǎn)系數(shù)就會(huì)增加，施工難度也會(huì)不斷加劇。在開采工具的選擇方面，工作人員需根據(jù)實(shí)際施工情況，在滿足施工要求前提下，盡量選擇性能優(yōu)良的工具，并在使用這些工具時(shí)，一定要按照施工規(guī)范和要求，最大限度減少問題出現(xiàn)。選擇鉆機(jī)時(shí)，需留有一定空間。全液壓動(dòng)力頭鉆機(jī)優(yōu)勢雖然十分明顯，但在深鉆事故處理方面還不夠完善，因此在進(jìn)行深鉆孔時(shí)，不能選擇全液壓動(dòng)力頭鉆機(jī)。

（2）在煤礦地質(zhì)鉆探過程中，技術(shù)人員一旦發(fā)現(xiàn)鉆機(jī)旋轉(zhuǎn)不夠，孔內(nèi)出水，并且水的顏色不清，細(xì)小石塊較多的問題，那么就需要應(yīng)考慮是發(fā)生了埋鉆現(xiàn)象。遇到這種情況，應(yīng)當(dāng)立即旋轉(zhuǎn)起鉆，當(dāng)返水逐漸減少、石塊減少時(shí)，再緩慢下鉆。如果旋轉(zhuǎn)依舊非常的很費(fèi)力，上述動(dòng)作就應(yīng)當(dāng)反復(fù)重復(fù)。經(jīng)過多次反復(fù)，如果此種現(xiàn)象還是不能得到緩解，則證明塌孔現(xiàn)象變得越發(fā)嚴(yán)重，這時(shí)需要技術(shù)人員將拔鉆桿到安全位置。

（3）對瓦斯的科學(xué)利用，不僅對環(huán)境是一種有效保護(hù)，還能促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，保護(hù)煤礦安全問題。所以在煤礦地質(zhì)鉆探中，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對人員安全意識(shí)的培養(yǎng)，引進(jìn)新的施工技術(shù)和防治安全辦法，這對提高瓦斯安全有著非常重要的作用。

一般來說瓦斯防治技術(shù)主要有鉆孔抽取技術(shù)和先抽取技術(shù)，這主要是通過瓦斯抽放以及巷道泄壓帶來防治瓦斯事故的。由于受到一定因素的限制，在地面鉆孔抽取過程中，不能進(jìn)行大面積的瓦斯抽取，可以在煤層還未被開采前進(jìn)行抽取，這種邊開采邊抽取的方式既經(jīng)濟(jì)實(shí)惠又方便簡單，對于瓦斯風(fēng)險(xiǎn)的降低也使一種有效提高。

3煤礦地質(zhì)鉆探技術(shù)在實(shí)踐中的應(yīng)用

3.1在沙層地質(zhì)中的應(yīng)用

沙層主要的組成成分有少量粘土和大量的沙，并且土質(zhì)十分的疏松。在這樣的地質(zhì)條件下，地下水位、沙粒顆粒與地層鉆探技術(shù)的選取之間有著非常密切的關(guān)系。針對粉細(xì)砂來講，通常采用的是螺旋進(jìn)行鉆進(jìn)，對于鉆壓及鉆速應(yīng)當(dāng)有著嚴(yán)格的控制，對于鉆孔較深的，在操作后期建議換一些直徑相對比較小的螺旋鉆，對于中粗砂或者砂石而言，建議采用三角形硬質(zhì)合金鉆頭，其中鉆頭直徑應(yīng)當(dāng)比巖心筒略大一些。有些碎石的體積比較大，先要進(jìn)行破碎操作，進(jìn)而進(jìn)行鉆進(jìn)施工。

3.2 在巖溶地質(zhì)中的應(yīng)用

巖溶地質(zhì)主要以灰?guī)r為主，它的表面由于受到比較嚴(yán)重的風(fēng)化和侵蝕，內(nèi)部溶蝕發(fā)育比較好，但是覆蓋層的厚度并不均勻，里面含有不同量的孤石、漂石，因此地層情況比較復(fù)雜。在進(jìn)行煤礦地質(zhì)鉆進(jìn)過程時(shí)，常常會(huì)出現(xiàn)坍孔、斜孔或者漏漿、超徑以及卡鉆和掉鉆等各種病害。在鉆進(jìn)過程中，如果遇到巖層變軟的現(xiàn)象，必須格外加以注意。遇到漏水現(xiàn)象的發(fā)生，可將洞口利用粘土、水泥進(jìn)行封閉，進(jìn)而對其開展適當(dāng)?shù)你@進(jìn)操作。

3.3在粘土層地質(zhì)中的應(yīng)用

軟弱黏性土層的土壤強(qiáng)度非常低，而且鉆進(jìn)效率也比較高，這種地質(zhì)條件下的巖心通常是比較完整的，對于該地段的自然條件能夠真實(shí)、準(zhǔn)確地反映出來，鉆探過程中遇到土層高于地下水位時(shí)，可利用帶閥管鉆頭配以套管沖擊之，選用低角度長螺旋鉆進(jìn)行回轉(zhuǎn)操作，需要注意的是，必須跟進(jìn)套管，以免塌孔事故的發(fā)生。

3.4在滑坡體地質(zhì)中的應(yīng)用

滑坡體表面一般穩(wěn)定性較差，為確保鉆探的質(zhì)量，建議選用干鉆進(jìn)行施工操作，采用雙層巖芯管、或者無泵孔底反循環(huán)作業(yè)方式。需要隨時(shí)對密度、濕度變化情況進(jìn)行觀察。

4結(jié)語

煤礦地質(zhì)鉆探過程中，地質(zhì)條件具有復(fù)雜性，對煤炭安全高效回采率產(chǎn)的影響較大，應(yīng)當(dāng)重視對鉆探的創(chuàng)新，促進(jìn)我國煤礦地質(zhì)鉆探事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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