煤田勘探地质钻孔在不同地层段中的技术分析

田合全

[摘要]煤田勘探技术主要包含煤炭的开采以及矿产区施工等技术，而这些技术都离不开地质学知识给予理论上的基础。除了理论上的基础外，岩层样品所提供的地质层资料也是煤田勘探技术不可缺少的技术支持。本文从地质钻孔技术的角度出发，分别从第四系、上部砾岩底层、砾岩层、煤系地层以及煤系下层等不同地址的钻井工作进行技术措施的相应分析，通过分析得出了不同地质类型的钻孔工作需要配以不同的参数、钻孔类型以及钻孔速度的结论。

[关键词]煤田勘探 钻孔 地质 技术

[中图分类号] P624 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-7-206-1

1煤田勘探钻孔技术

煤炭开采不是一项单一的技术形式，他的产生、发展以及应用需要强大的地质学知识给予基础。简单来说，煤炭开采技术与地质学知识是相辅相成不可分割的有机整体。由于煤炭地质测量的内容具有全面性的特点，所以煤田地质勘探技术的应用前景同样是相当广泛的。以地质学为理论指导的煤田地质勘探技术，对各种地质构造都能给予精确的分析，进而为与煤矿的开采相关的所有工程做出数据上的支持。在众多的煤田勘探技术中，地质钻孔技术所占据的位置是不言而喻的，这是因为地质钻孔技术的特点直接决定了煤田勘探的精确性，进而影响了整个矿区开采工程的准确性。总之，在煤炭的实际勘探过程中，面对不同的地质形态以及结构，要采取具有针对性的钻孔技术，只有这样才能保证整个勘探工程健康、安全有序的进行测量取样工作。

2煤田勘探地质钻孔在不同底层段中的技术措施分析

2.1在第四系上的钻孔

笔者认为第四系层属于较为大众以及常见的地质层，这与它的组成成分—黄土与沙土有非常大的关系。由于黄土以及沙土都属于坚硬程度较软的土系，所以钻头钻进第四系中是非常容易的。在钻头进孔难易程度的基础上，第四系地质可以选择三翼合金等无心类型的钻头。钻孔钻进的参数在实际的钻孔工程中要依据土质的实际情况进行适当的调整，例如在遇到具有大粘性度黄土的时候，全面钻进技术就要与增加泵量这个环节共同使用，或者直接更换新的钻头。经过长时间的实际研究与资料总结，第四系层钻进的参数模式主要是：全面钻进的高压力、中转速以及大泵量。该地层的泥浆要有一定的侧重点，粘度与密度的要求使得原材料最好选用钠土粉。

2.2上部砾岩地层

上部砾岩底层有两个部分组成：泥质岩层面以及泥沙岩层交换面，故又称之其为三系沉积层。由于上部砾岩底层所具有的特殊层面形态，所以在实际钻头钻孔的过程中一定要考略泥岩缩径以及泥沙岩互层的偏空问题。综合考虑以上问题，我们可以得知上部砾岩底层同第四系层一样，都可以采用全面钻进，但是不同的是钻头的选择一般倾向于三翼DPC钻头。由于在该岩层钻孔的过程中非常容易出现泥砾岩互层超径、钻孔偏斜的问题，所以在泥沙混合时比例的掌握以及相应放斜措施的提前实施都是十分有必要的。除此之外，钻头遇到岩心水化不易取出也是在该层的钻孔过程中常常遇到的问题，这个时候一定要合理的控制钻速，最好保持匀速的钻孔速度，慢慢的取出岩心。

2.3砾岩层钻进

与上面介绍的两种地质层面的特点形成鲜明对比的则是砾岩层，该层十分坚固，坚硬程度属于高级别，所以十分不容易钻孔进行钻进工作。在砾岩层的钻孔工程中，曾经发生由于对断层的处理不当而引起地质坍塌的事故，这类事故的出现证明了砾岩层具有不可确定性的特点，所以在实际钻孔之前一定要对该层进行相应的实验工作，以保证钻孔工作的顺利开展。通过大量的实际经验的总结，该层应采取DPC钻头配以高压低转速以及大泵量等相应的技术参数。在钻孔工作开始之前，对于实验报告进行详细的分析，遇到泥浆黏度以及小规模的漏失等问题都应该采取事先准备好的相应的措施对工程进行调整。

2.4煤系地层钻进

由于组成该地质层的主要土质类型是煤，所以该系的钻孔钻进工作是非常容易的；同时孔壁结构的稳定性，保证了钻孔的安全以及稳定。但是从实际的钻孔经验可以看出，岩层煤心的钻取效率并没有其它地质层那样高，所以钻头选取的合理性就显得尤为重要了，肋骨式DPC钻头以及卡簧钻头的合作使用是该系最为常见的钻孔钻头组合方式。在实际钻进的过程中，各参数之间没有特别的数值要求，相互配合即可。钻头的钻进速度不需要控制得过低，一般都采取常规钻进速度，但是当遇到煤层断碎成粉末状的时候，为了保证钻孔的成功率以及安全性必须采用低速钻孔模式。

2.5煤系下层钻进

煤系下层与砾岩层有些许的相似，因为它们的地质坚硬程度都属于相当高的级别；但是与砾岩层不同的是，由于组成该层的成分是具有较强胶粘性的石英砂岩，所以煤系下层的钻进工作不能采取DPC钻头。通过煤田勘探技术人员长时间的实验和总结，总结出了一套专门钻进煤系下层的钻头组合模式—肋骨式硬质合金钻，配以四个大角度硬质合金。该种新型的钻头组合的应用十分广泛，无论是硬质地质还是软质地质都可以使用，该钻头在钻孔效率以及钻孔安全性等方面所做出的贡献是有目共睹的。煤系下层钻进工作除了对钻头有特殊的要求之外，对于参数以及钻孔速度并没有其它的要求，当钻到标志岩石样本后整个钻孔的钻进工作可以宣告结束。

3总结

煤炭开采不是一项单一的技术形式，他的产生、发展以及应用需要强大的地质学知识给予基础。简单来说，煤炭开采技术与地质学知识是相辅相成不可分割的有机整体。煤层的勘测工作主要包括煤炭开采以及矿产区的施工等环节，而勘测的每一个环节都需要相应的岩层样品资料给予理论和技术上的支持，而作为获取岩层样品的最直观的方法，钻孔技术的作用是不言而喻的。随着时代的发展，虽然针对不同地质的钻孔技术得到了很多先进的测量设备以及技术的支持，但是由于失误而产生的安全事故却频频发生，煤层勘测工作的质量受到了极大的挑战。我国的煤矿开采行业只有真正认识到钻孔技术的重要性，切实的把施工技术把握的更加完善，才能真正发挥技术的作用，才能真正使煤矿开采行业以健康、安全的姿态为我国的经济发展做出贡献。

参考文献

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