【正文】 不同構(gòu)造在煤層底板等高線圖中的表現(xiàn)形式 14 第二章 井下鉆孔 ? 第一節(jié) 井下鉆孔基礎(chǔ)知識(shí) ? 一、鉆孔要素 ? （一）鉆孔三要素 ? 井下鉆孔參數(shù)主要有三個(gè)：鉆孔方位，鉆孔傾角及鉆孔深度，鉆孔參數(shù)的表示方法為：鉆孔編號(hào)、鉆孔方位、鉆孔傾角及鉆孔孔深的組合，如 “ 圖 鉆孔參數(shù)示意圖 ” 所示（由于鉆孔布置平面圖中方位一定，往往僅標(biāo)明鉆孔傾角與孔深兩個(gè)要素），其次還有鉆孔孔徑等。 17 第二章 井下鉆孔 ? 第一節(jié) 井下鉆孔基礎(chǔ)知識(shí) 18 第二章 井下鉆孔 ? 第二節(jié) 井下鉆孔要素確定 ? 一、鉆孔要素確定 ? （一）鉆孔方位設(shè)計(jì) ? （二）鉆孔傾角計(jì)算 ? 三角函數(shù)（配合作圖）法 ? （ 1）垂直煤層走向鉆孔的傾角、孔深計(jì)算 ? 1）順層施工鉆孔傾角計(jì)算 ? 順層施工的鉆孔傾角與地層傾角一致。 ? 則：鉆孔與巷道的夾角為 29176。 ? 殘尺 ? 殘尺是指從安裝到鉆機(jī)上的最后一根鉆桿到鉆孔孔口的長度。一般說來，放水鉆孔的孔徑以不超過 127mm宜 。 ? PDC鉆頭制造工藝簡單，生產(chǎn)效率高。 ? 硬質(zhì)合金鉆進(jìn)的優(yōu)點(diǎn)是：在軟巖及中硬巖石中鉆進(jìn)效率高，鉆進(jìn)質(zhì)量好，鉆探材料消耗少，成本低，鉆進(jìn)操作簡便，鉆探方法靈活，應(yīng)用范圍廣泛。該技術(shù)克服了因封孔質(zhì)量造成的負(fù)壓損失問題，保證了鉆孔長期持續(xù)地抽采高濃度瓦斯。水泥漿濃度（水灰重量比） 1： （ 1～ 2），水玻璃采用 35～ 40Be；水泥漿與水玻璃的體積比 1：~。 ? 原因：孔壁巖石掉塊 、孔口掉物；巖層遇水膨脹，孔徑收縮 ；孔身彎曲，孔壁形成“鍵槽”在斜孔或彎曲孔段的凸出的弧形面上，經(jīng)常受到鉆桿的磨刮。一般采用比重較大，失水量低，粘度適宜的泥漿就能解決問題，必要時(shí)還得使用粘土球固壁、水泥固壁，直至下套管護(hù)孔 。因此，鉆孔的頂角和方位角都趨向垂直巖層層面方向彎曲。 ? 鉆進(jìn)中，遇到大的裂隙或斷層，其方向和角度又與鉆孔的方向和角度相近似時(shí)，鉆孔會(huì)沿裂隙或斷層的方向和傾角發(fā)生彎曲。 51 ? 四、 掉鉆、鉆孔發(fā)火（燒鉆）事故 ? 五、鉆事故的處理 ? 撈：用各種類型的絲錐和撈管器打撈孔內(nèi)事故鉆具。此法一般用于淺孔或中深孔淺部的掉塊擠夾事故較為有效。 ? 開孔換徑 ? 開孔孔徑大，用小孔徑鉆孔施工時(shí)與大孔徑鉆孔不同心，上下固定不牢而曠動(dòng)，不起導(dǎo)向作用也會(huì)引起鉆孔彎曲。 49 ? 三、 飄鉆（鉆孔彎曲）事故 ? （一）地質(zhì)構(gòu)造 ? 地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜和破碎的地層 ? 在破碎層鉆進(jìn)斜孔時(shí)，因其具有流散性，故在鉆具的自重作用下，鉆孔極易下垂。 ? （一）地質(zhì)構(gòu)造 ? 各向異性的巖層 ? 對有層理和片理構(gòu)造的巖石，當(dāng)外力垂直其層面或平行其片理作用時(shí)，它們表現(xiàn)的力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)是不一致的，稱為巖石的各向異性。在孔內(nèi)無液柱反壓力平衡的情況下，很容易造成坍塌。 44 第五章 鉆孔事故及處理 ? 一、 卡（夾）鉆事故 ? 所謂鉆具擠夾、卡阻就是常說的卡（夾）鉆。套管一端預(yù)先焊接法蘭盤，以便與悶盤及注漿設(shè)備連接。第一次封孔時(shí)，距離孔口 2～ 3m處及封孔管末端各纏繞上棉紗，中間注入賽瑞高分子材料進(jìn)行封孔， 如“圖 二次封孔鉆孔結(jié)構(gòu)示意圖”。煤礦井下常用的鉆進(jìn)方式有硬質(zhì)合金鉆進(jìn)、金剛石鉆進(jìn)和沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)。m ? L （ D） — 履帶式 ? 鉆機(jī)結(jié)構(gòu) ? 本鉆機(jī)采用整體式布置，全機(jī)由主機(jī)、泵站、操縱臺(tái)和履帶車體四大部分，各部分之間用軟管連接。如《煤礦防治水規(guī)定》規(guī)定 “探水鉆孔除兼作堵水或者疏水用的鉆孔外，終孔孔徑一般不得大于 75 mm” 。 孔深（凈進(jìn)尺）就是總進(jìn)尺與殘尺的差值。巷道施工方位為 92176。平面圖形中鉆孔投影較空間傾斜鉆孔長度小，水平鉆孔投影后與平面圖中的大小一致 。 第一章 地質(zhì)基礎(chǔ)知識(shí) 12 第一章 地質(zhì)基礎(chǔ)知識(shí) ? 第四節(jié) 煤層底板等高線圖 ? 一 、 煤層底板等高線及煤層底板等高線圖 煤層底板等高線是在勘探及礦井生產(chǎn)中 ， 根據(jù)鉆孔孔口標(biāo)高及煤層深度計(jì)算或通過井上 、 下測量獲得的煤層底板標(biāo)高相等的點(diǎn)的連線 。）、 ∠ 21176。 巖層產(chǎn)狀要素就是用來說明巖層產(chǎn)狀的參數(shù) 。莫氏硬度僅為相對硬度，比較粗略。系數(shù)分為普氏硬度系數(shù)和摩氏硬度系數(shù)。垂直于層理方向的硬度值最小，平行于層理的硬度最大，兩者之間可相差～ 。因此，硬度指標(biāo)更接近于鉆掘過程的實(shí)際情況。地殼較深處和上地幔的上部主要由火成巖和變質(zhì)巖組成。了解巖石的結(jié)構(gòu)與構(gòu)造特征，有助于分析鉆孔鉆進(jìn)巖性、分析目標(biāo)層位的地質(zhì)、水文地質(zhì)及瓦斯地質(zhì)特征，有利于提前對水害防治及煤與瓦斯突出防治做準(zhǔn)備 。煤礦井下鉆探技術(shù) 永貴能源開發(fā)有限責(zé)任公司 二〇一三年十二月十九日 1 前 言 ? 不要昧著良心干活。 ? 巖石也是構(gòu)成各種地質(zhì)構(gòu)造和地貌的物質(zhì)基礎(chǔ)。 ? 地球表面的巖石以沉積巖為主，約占地殼面積的 75%，海洋底幾乎全部為沉積巖覆蓋。抗壓強(qiáng)度是固體抵抗整體破壞時(shí)的阻力，而硬度則是固體表面對另一物體局部壓入或侵入時(shí)的阻力。但層理對巖石硬度的影響正好與對巖石強(qiáng)度的影響相反。 5 第一章 地質(zhì)基礎(chǔ)知識(shí) ? 第一節(jié) 巖石概念 ? 三、巖石的硬度 ? 巖石硬度可分為普氏硬度和摩氏硬度。 ? 硬度值并非絕對硬度值，而是按硬度的順序表示的值。 通常以巖 （ 煤 ） 層的走向 、 傾向和傾角表示 ，見 “ 圖 巖層的產(chǎn)狀要素 ” 。 E（或25176。）。 15 第二章 井下鉆孔 16 第二章 井下鉆孔 ? 第一節(jié) 井下鉆孔基礎(chǔ)知識(shí) ? 二 、 垂直投影法繪制鉆孔垂直 、 水平平面圖 ? 垂直投影是平面制圖采用的一種幾何投影方式，將空間鉆孔沿 鉛垂線 投影到水平面上，得到鉆孔在水平面上的平面位置，構(gòu)成水平面上的相應(yīng)平面圖形。 22 第二章 井下鉆孔 ? 第二節(jié) 井下鉆孔要素確定 ? 二、井下現(xiàn)場鉆孔要素標(biāo)定方法 ? 鉆孔方位井下標(biāo)定 ? 井下標(biāo)定鉆孔方位，一般采用以下幾種方法 ? （ 1