YHQ-X型鉆孔測斜儀在不同類型鉆孔傾斜探測效果的對比分析

劉敏娟（太原理工大學(xué)，太原 030000）

YHQ-X型鉆孔測斜儀在不同類型鉆孔傾斜探測效果的對比分析

劉敏娟
（太原理工大學(xué)，太原 030000）

通過實(shí)測鉆孔的偏斜軌跡，修正井下各類型鉆孔取得的地質(zhì)資料數(shù)據(jù)，使得地質(zhì)資料的分析更接近實(shí)際狀況，達(dá)到探查各種局部地質(zhì)變化的目的，為井下采掘活動提供可靠的地質(zhì)保障。通過實(shí)施YHQ-X型全方位鉆孔測斜儀進(jìn)行鉆探施工指導(dǎo)具有重要的實(shí)用性價(jià)值，其研究成果達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平。

YHQ-X；鉆孔；測斜儀；傾斜；探測

1　立項(xiàng)背景

YHQ-X型鉆孔測斜儀主要由測斜探管、同步機(jī)兩部分組成，如圖1所示。探管由測角、測向傳感元件及其電路、多路開關(guān)、放大器、VFC壓頻轉(zhuǎn)換器、集單片機(jī)組成。同步機(jī)由同步單片機(jī)、液晶顯示器、觸摸式小鍵盤等組成。在探管中的采集單片機(jī)，可按事先編好的程序定時(shí)采集測斜數(shù)據(jù)存貯于RAM中，與探管同步工作的同步機(jī)則記錄測點(diǎn)的有效與無效，通過測量鉆桿長度來確定每一測點(diǎn)的孔深，并完成測量結(jié)果的計(jì)算與顯示。測斜完畢，測斜探管的數(shù)據(jù)可用同步機(jī)通過電纜線通信取出。同步機(jī)可以顯示各測量道的測斜數(shù)值，也可顯示各測點(diǎn)的俯仰角和方位角。

2　探測不同類型鉆孔的結(jié)果分析

2.1實(shí)例1、定向孔（使用效果較好）

該實(shí)例應(yīng)用于葛泉礦施工避難硐室專用孔，開孔地點(diǎn)為-150m泄水巷，貫通地點(diǎn)為軌道上山坡底硐室，水平距離約123左右，在前期施工實(shí)施1#、2#鉆孔，均未與軌道坡底硐室設(shè)計(jì)位置貫通。通過使用YHQ-X型鉆孔測斜儀進(jìn)行鉆孔測斜，發(fā)現(xiàn)1#鉆孔傾角偏斜較大，終孔時(shí)該孔標(biāo)高位于硐室下方3-5m；2#鉆孔方位及傾角均偏離設(shè)計(jì)較大，實(shí)際終孔位置與設(shè)計(jì)位置最大偏差為9m。如圖1和表1所示。

圖1　鉆探軌跡及平面投影

表1　鉆探設(shè)計(jì)參數(shù)與測斜參數(shù)對比分析表

綜合上述問題采取控制鉆機(jī)鉆進(jìn)壓力，在鉆桿上增加扶正器、延長導(dǎo)向管等措施，重新設(shè)計(jì)鉆孔3#、4#、5#，3個(gè)工程孔順利貫通。

2.2實(shí)例2：底板加固鉆孔（使用效果不理想）

通過測斜資料分析該孔方位與設(shè)計(jì)出入不大，傾角有出現(xiàn)變小現(xiàn)象。該鉆孔實(shí)際終孔位置已經(jīng)位于9#煤層底板下35m（垂深），結(jié)合工作面其它鉆孔資料顯示該孔已經(jīng)穿透本溪灰?guī)r，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。故該鉆孔應(yīng)該是在鉆探過程中施工人員判層錯(cuò)誤漏掉了灰?guī)r層。

2.3實(shí)例3：沖積層鉆孔（使用效果不理想）

在進(jìn)行沖積層鉆孔施工時(shí)，掘進(jìn)范圍為13-40m沖積層線范圍內(nèi)，為探查清楚13m沖積層防塌煤柱線的準(zhǔn)確位置，施工沖積層孔2個(gè)，考慮到鉆孔存在偏斜現(xiàn)象（尤其是上斜孔），為了探明13m沖積層防塌煤柱線，對其進(jìn)行了測斜，最終確定該孔見沖積層位置與實(shí)際位置標(biāo)高分別相差，2m、3m。

2.4實(shí)例4：探構(gòu)造鉆孔（使用效果較好）

承壓含水層采煤巷道掘進(jìn)前必須施工沿煤層超前探構(gòu)造孔，控制長度一般在100-120m，但由于鉆探過程中鉆桿自重下垂或鉆探過程中人為給鉆機(jī)壓力過大造成鉆孔傾角變大的現(xiàn)象時(shí)常發(fā)生，導(dǎo)致本應(yīng)全煤區(qū)段鉆孔揭露煤層底板鋁土質(zhì)粉砂巖現(xiàn)象不斷出現(xiàn)，誤導(dǎo)工作人員認(rèn)為前方煤層產(chǎn)狀存在變化或存在小的地質(zhì)構(gòu)造。但是采用測斜儀以后，根據(jù)鉆孔傾角及方位變化情況結(jié)合該區(qū)域地質(zhì)資料能夠增大對巷道前方煤層產(chǎn)狀變化及是否存在小的斷層的預(yù)測。

3　結(jié)論與展望

通過實(shí)測鉆孔的偏斜軌跡，修正井下各類型鉆孔取得的地質(zhì)資料數(shù)據(jù)，使得地質(zhì)資料的分析更接近實(shí)際狀況，達(dá)到探查各種局部地質(zhì)變化的目的，為井下采掘活動提供可靠的地質(zhì)保障。

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.18.249