煤田地質鉆探中鉆孔彎曲的危害和預防

（江西省煤田地質局一九五地質隊 江西豐城331100）

（江西省煤田地質局一九五地質隊 江西豐城331100）

煤田地質鉆探工作中常常出現的一項問題是鉆孔彎曲，鉆孔彎曲會造成鉆探方向偏離計劃方向，導致不能達到預期的鉆探效果，有時還可能引發重要的危險事故。所以要對煤田地質鉆孔工作進行深入的研究，找到鉆孔產生彎曲的原因，摸清彎曲規律，然后制定正確的預防措施來減輕和避免鉆孔彎曲現象。本文先介紹了煤田地質鉆探中鉆孔彎曲的各種危害，然后根據其產生原因提出了可行的預防方案，希望以此能夠提高煤田鉆孔的質量。

煤田地質鉆孔彎曲危害預防

煤田地質鉆探中的鉆孔工作目的主要是對地下煤炭存儲量進行檢測和評估，鉆孔時要求鉆孔必須準確的到達計劃鉆探的位置，這樣才能準確的對目標區域的煤田資源進行探測。但是鉆孔工作并不是想象的如此簡單，孔軸線會因為地質硬度、鉆探深度、鉆頭變形等原因產生不可預測的彎曲【1】。鉆孔彎曲會嚴重影響煤田地質勘探質量，所以要對鉆孔彎曲產生的原因進行全面深入的研究，制定出一套行之有效的預防鉆孔彎曲的措施。

1 鉆孔彎曲的危害

一般情況下煤田地質勘探中鉆孔都有一定的彎曲度要求，允許一定量彎曲產生，但是一旦彎曲超過了允許的度就會造成給勘探工作造成嚴重的影響，輕者影響勘探結果的準確性，重則引發可怕的生產事故。

1.1 地質工作方面的危害

煤田地質勘探主要是為了得到地下礦山的地質信息以指導今后對礦山的開采工作，勘探方法就是進行深度鉆孔，在鉆孔內取樣分析得出煤田礦山的地質數據。由此可見如果鉆孔的彎曲超過了允許的彎曲度，鉆孔不能到達預期的位置，取樣就偏離了計劃勘探的方位，這樣分析得到的數據并不是實際礦山位置處的信息，就會對礦山的開采產生誤導，在開采時就會出現各種意想不到的問題和危險。鉆孔彎曲在地質信息搜集方面的影響主要表現在對兩個方面，一是不能正確的發現地下煤田的構造帶，這一錯誤可能會導致開采下去卻發現沒有煤炭存儲，或者未能發現存在于預定位置的煤田。二是對煤田煤炭儲量的錯誤估計，鉆孔在煤田儲層的彎曲會導致對煤炭儲量的過多或過少預估。

1.2 鉆探工作方面危害

煤田地質鉆探鉆孔彎曲有可能是鉆頭或鉆桿形變造成的，鉆孔的彎曲又會對鉆桿產生額外的壓力，使其工作時的回轉阻力大幅增大，造成對鉆桿的操作困難，嚴重時會導致鉆具斷裂。鉆孔彎曲也會對鉆頭產生損傷，鉆孔彎曲導致孔底部平面的傾斜，使鉆頭受壓不均衡，這不僅加劇了鉆頭的磨損消耗還降低了鉆孔效率。而且傾斜的鉆孔很容易使一些孔壁堅硬碎塊繳入鉆頭中造成鉆頭的卡頓、咬死故障，地下鉆探工作的故障排除難度高，需要將整個鉆具提升出地面才能解決，所以就會嚴重影響鉆探工作效率【2】。由此可見鉆孔彎曲不僅會對鉆具產生很大的額外損耗還會嚴重影響工程進度。

煤田地質鉆探中鉆孔的質量關系到煤田煤炭存儲的預估，今后礦山開采方案的設計以及開采的安全性和效率問題，所以要把勘探鉆孔工作當做一項最重要的基礎工作來做。在鉆孔的施工中要從問題產生的各個方面進行預防和改善。其中最有效的一種方法就是在鉆孔施工中時刻對鉆探方向進行監測，一旦鉆孔彎曲超過了規定的角度就及時進行修正，這樣就能保證鉆孔整體的彎曲在允許的范圍內。

鉆孔彎曲度是指實際孔軸線與理論孔軸線之間的角度。鉆孔彎曲度在不同的地質勘探中有著不同的標準，需要根據勘探對象和鉆探要求來確定具體的彎曲度要求。煤田地質勘探中的鉆孔彎曲度要求一般是在100米深度（或長度）上，垂直鉆孔的彎曲度小于或等于2°，傾斜鉆孔的彎曲度小于等于3°。鉆孔彎曲的影響隨著鉆孔深度的增加表現的越加明顯，所以鉆孔深度大于100米時，彎曲度要求更加苛刻。現在這些規定在各類地質勘探中都有嚴格的執行標準，能夠在一定程度上保證鉆孔質量。

2 鉆孔彎曲的預防

煤田地質鉆探中鉆孔彎曲的預防要從鉆孔彎曲產生的原因入手。由前文所述可知，造成鉆孔彎曲的地質因素以及施工條件的影響是無法避免的，所以要從這些影響因素中尋找其規律，只有了解了其影響原理才能從找到克服其影響的方法。造成鉆孔彎曲的施工技術因素是可以通過對施工工藝的改進和對施工人員的培訓得以消除的，所以預防的重點就是無法消除的地質影響。其中一個具體的做法就是在需要鉆孔的區域進行預先鉆孔來探測該區域的地質條件，先對地下構造有一個大致的了解，總結出鉆探特點，然后制定特定的鉆孔方案，這樣在正式的鉆孔施工中就能有一定的預知能力。

施工條件方面，要保證施工設備的正確安裝。鉆孔設備安裝精度對鉆孔質量的影響是根本性的，所以在設備安裝環節一定要保證高的精度，開孔的精度同樣至關重要，定向管的設置決定了鉆孔的走向，這幾個前期鉆孔施工環節需要投入最大的精力。然后鉆機的安裝面必須保證達到水平要求，鉆機安裝要牢固，并且還要保證在工作震動條件下依然能保持高的鉆孔精度【3】。鉆機的鉆桿和孔軸線要達到同軸度要求，鉆機的立軸安裝方位決定了進給方向，即鉆孔前進方向，所以在施工中要對鉆機立軸的定位進行定期的檢查，一旦出現偏移要及時矯正。開孔工作也要足夠重視，開孔時的定位精度要求最高，鉆孔深度增加后要適當的更換強度更高的鉆具。

3 總結

綜上所述，煤田地質鉆探時鉆孔彎曲現象會在地質勘測準確性和鉆探工作的安全性和效率方面產生嚴重的不良影響。通過對鉆孔施工的研究得出了鉆孔彎曲產生的原因，在此基礎上提出了預先勘探鉆孔區域地質條件以及改善施工技術等預防鉆孔彎曲的措施。通過這些措施可以有效預防目前地質鉆探中的鉆孔彎曲，提高煤田地質勘探的效率和質量。

[1]王文田.煤田地質鉆探中鉆孔彎曲的危害與預防措施 [J].黑龍江科學,2014,05:170.

[2]師莉榮.地質鉆探行業安全生產標準化規范的研究 [D].中國地質大學（北京）, 2013.

[3]陳蕊.地質鉆探孔內安全評價體系研究 [D].中國地質大學（北京）,2014.

煤田地質鉆探中鉆孔彎曲的危害和預防

■湯江山

P62[文獻碼]B

1000-405X（2016）-10-257-1