探析煤田鉆探工藝及其鉆探效率的提升策略

李明

摘 要：在煤田開采過程中，鉆探工藝是煤田勘探中的一個重要方面，直接影響著我國煤炭資源的開采效率，隨著我國社會經濟的不斷發展，我國對于煤炭的需求與日俱增，提升煤田鉆探效率和利用效率至關重要。本文將首先分析我國當前的煤田鉆探工藝，然后具體提出了幾項提高煤田鉆探效率的措施，擬有一定的參考作用。

關鍵詞：煤田；鉆探工藝；鉆探效率；措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.12.061

煤炭資源作為重要能源礦產資源之一，是世界重要的工業原料，所占能源消費比重大。隨著我國國民經濟的快速發展，我國的鉆探技術和煤炭產量都在逐年遞增，而隨著經濟發展水平的不斷提升，不論生活還是生產，對于煤炭的需求量仍在不斷增加。我國當前煤炭供需的現狀是：供需總體平衡，局部供不應求。面對這樣的形式，我們需要增加煤田鉆探力度，提升鉆探效率，來確保國家建設和人民生活生產的需要。加強煤田鉆探工藝的研究，有效提升鉆探效率，是當前需要研究的重要課題。

1 煤田鉆探工藝

鉆探是煤田開采的必經環節，鉆探工藝的選擇關系到鉆探的成果和效率，隨著我國科學技術的不斷發展，鉆探工藝在趨于成熟，當前我國應用的煤田鉆探工藝有這樣幾種：

（1）金剛石鉆探工藝。在眾多鉆探工藝中，金剛石鉆探工藝的歷史最久，是一種傳統鉆探方式。金剛石鉆探工藝是依靠金剛石的硬度來碎石，此種鉆探方式鉆探效率高，并且比較節省資金，鉆探過程中不容易出現危險，這種鉆探方式目前普遍應用在煤田開發中，具有獨特的優勢，運用金剛石鉆探不會受到鉆孔傾斜的影響，不論是隧道還是坑道，都可以應用金剛石鉆探工藝。

（2）沖擊回轉鉆探工藝。沖擊回轉鉆探工藝是用沖擊和回旋兩種方式結合在一起的一種常見鉆探方法，這種鉆探工藝建立在回轉鉆探工藝基礎上，在回轉的鉆桿柱下端和取心鉆之間有一個沖擊錘，在鉆孔過程中提供沖擊能量，實現沖擊和回轉兩種效果來破碎巖石，可以大幅度提高鉆巖效率。目前沖擊回轉鉆探工藝通過兩種沖擊器實現，一種是液動沖擊回轉鉆探，它是通過鉆孔沖洗液能量驅動來實現的，另一種是空氣鉆探，通過壓縮空氣驅動沖擊器實現。

（3）空氣洗井鉆探工藝。空氣洗井鉆探工藝需要將壓縮空氣和液體混合在一起，作為鉆探的沖洗介質，此種鉆探工藝具體還可以分為好幾類，可以用泡沫洗井法，可以用泥漿操作洗井，還可以運用粉塵和霧化方式洗井鉆探，每種方法各有利弊，要具體問題具體分析。空氣洗井鉆探在實際的煤田開采中適應性強，可以在極其惡劣的地理地質條件開采，有效的提升了鉆探的工作效率。

（4）反循環鉆探工藝。反循環鉆探工藝是一種新型的鉆探技術。在鉆探過程中，先把一些沖洗介質放入鉆孔中，用這些沖洗介質在鉆孔底部冷卻鉆頭，并清除巖粉，然后沖洗介質再把巖粉從鉆具的中心孔道中排到地面上，以此實現反循環。在煤田鉆探中，這種鉆探工藝不僅簡化了鉆探程序，節省了施工時間，而且還減輕了鉆井對巖石和煤礦的損傷，有效地保證了鉆探質量。隨著技術的進步，反循環鉆探工藝的類型也增多，比如，泵吸反循環鉆探技術、射流反循環鉆探技術和氣舉反循環鉆探技術等。總之，反循環鉆探工藝已經成為了一種獨立的設備和工藝體系，是我國煤田鉆探技術發展的里程碑，為煤炭開采翻開了新的篇章。

2 影響煤田鉆探工作效率的基本因素

（1）地層發育情況。地域和地層的情況將直接影響到煤田鉆探的難度和效率，在我國，有些煤田地域由于受到風化作用，水的溶蝕以及地質構造作用形成破碎裂隙發育地層，這樣的地層狀況如果直接采取鉆探，可能會讓大量的沖洗液流失浪費掉，這時就要采用隔離的方式，將鉆孔加深至200m左右。但是孔深并不是越深越好，實踐證明，如果大于這個孔深數值，堵漏的效果并不佳，可能會流失更多的沖洗液，白白浪費了資金成本。另外，除了地層本身的情況，水源不夠或者打泥漿過程中遇到的各種問題，都會影響煤田鉆探的工作效率。

（2）開礦采空區以及溶洞的影響。煤炭開采過程中，時常會碰到溶洞以及采礦采空區的問題，這種地質情況同樣容易流失沖洗液，有時還會在開采過程中遇到反水的問題。這種地質情況在鉆探前就要設置好套管做保護，避免沖洗液漏失。

3 提高煤田鉆探效率的措施

（1）選用合適的鉆探工藝。我國幅員遼闊，地勢復雜多變，煤炭資源分布很不均勻，在勘察煤田的過程中，要充分考慮到林地和山區開采的不便，實事求是，因地制宜，考慮周全，選擇合適的鉆探工藝。同時要注意維護生態平衡，最大限度保護林地和土壤。比如在我國西北地區，煤炭資源豐富，但是由于該區域水資源缺乏，在開采時就要充分考慮到節約水資源，選擇合適的鉆探工藝，比如采用空氣鉆探方式，不僅保護了水資源，還能有效提升鉆探效率。

（2）使用先進的鉆探設備。選擇合適的鉆探設備，不僅能節約開采時間，提升工作效率，還能合理運用設備，盡量降低對環境的影響。盡量使用性能較好的設備，提升巖石破碎效率，節約鉆探資金。鉆機方面，可以使用車裝鉆機車，能夠承載多種鉆機，功能多樣，保證鉆探質量，有效提升煤田鉆探效率。

（3）加強對煤田鉆探的管理。加強對煤田鉆探的管理，有效提升技術人員和施工人員的業務能力和綜合素質，都可以有效提升煤田的鉆探效率。要定期組織工作人員展開業務培訓，從鉆探程序和操作技能上展開學習，考察個人的技能水平，開展有效的獎懲制度，提升鉆探效率，加強安全教育，避免鉆探工作過程中可能出現的危險。在設備方面，要及時檢查設備安全和性能，確保能正常開展鉆探工作，提升鉆探工作效率。

4 結束語

總之，隨著我國經濟發展和科學技術的不斷進步，我國煤田鉆探工藝水平也在不斷提升，國家對于煤炭的需求量以及開采量都在不斷上升，雖然我國煤田鉆探技術相較于過去取得了很大進步，但是放眼世界，我們的鉆探技術還處于劣勢地位，技術上的弊端也會制約我國煤炭業的發展，要想讓煤炭能源開發工作走可持續發展的健康路線，實現煤炭業的平穩發展，就要不斷深入研究煤田鉆探技術，革新工藝和設備，加強管理和監督，促使我國的煤礦開采走上一條先進的技術道路。

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