绳索取芯钻进工艺在煤田钻探中的运用

袁萌萌

[摘要]纵观当今社会，经济总量成为全球各国竞技的主要目标，在经济的带动下，科学技术不断推陈出新，取得了众多发展成果，并在各个领域中发挥着不可替代的作用。其中，煤炭行业是三大产业的重要组成部分，对于国民经济的提升起着至关重要的作用，鉴此，完善煤田钻探工艺成为当前社会亟待解决的问题之一，而绳索取芯钻探工艺的日益成熟为煤田钻探行业提供了强有力的技术支撑。

[关键词]绳索取芯 煤田钻探 工艺运用

[中图分类号] P641.4+61 [文献码] B [文章编号]1000-405X（2014）-7-212-1

目前，除了少数发达国家以第三产业为主以外，众多国家将第二产业作为主导行业，而煤炭产业第二产业中的龙头行业，关系到国计民生。而煤炭开采的复杂性也向钻探技术提出了更高要求。在此过程中，绳索取芯钻探工艺不断完善自身优势，优化基本设施，极大地提升了工作效率。较之以往的钻探工艺，绳索取芯钻探技术有了无可比拟的优越性，在煤田钻探技术领域逐渐掌握着主动权。

1绳索取芯钻进工艺为煤田钻探提供高性能的设备及技术支持

1.1绳索取芯钻进设备

所谓绳索取芯，就是在钻具中加入芯管，在外管钻进的同时，也将管芯注入，待岩芯装满时就可用打捞器捞出取芯管，岩芯取出后，取芯管要再次放置管底，如此循环往复。其中，绳索取芯的钻具选择有着明确要求：钻头采用特定型号、加工定制特殊的接头设备等。如此才能配合好泥浆泵和绳索取芯钻具。绳索取芯的钻具主要是由两大部分构成：双管配置、打捞器。依据绳索取芯钻进工艺的工作原理，不难发现，双管包括外管和管芯，也就是通常所说的内管。双管设备是由多个机构联合组成，其中，双管部分也是包含打捞机构的，主要用于捞取岩芯，除此之外，弹卡、悬挂、调节、缓冲等部分也是绳索取芯钻进工艺的基础设备，这些装置性能齐全，安全系数高，对于充实煤田钻探技术起着决定性的作用，有效提高了煤田钻探过程的安全系数。

1.2绳索取芯钻进工艺的技术手段

煤炭资源是一个国家发展的重要自然资源，近年来，国家对煤田钻探事业的投入使得煤田钻探技术迎来中大发展机遇。与此同时，选择高效安全的钻探工艺成为各大科研领域的热点话题。绳索取芯钻进工艺采用性能齐全的设置、周密的技术手段，成为了煤田钻探技术的首要选择对象。绳索取芯钻探技术在钻探过程开始之前对地质进行勘探、检测，因地制宜，详细分析当地的岩层及砂砾分布，由此选用与地质相吻合的钻进工具，为钻进技术的提供了物质基础。在钻探过程中，钻头转速、钻头钻压等也是有特殊技术要求的。钻头钻压是根据当地当地的岩层坚硬程度来确定的，因为不同的钻头压力对岩层的穿透力度也是不同的，如果压力过大，就会导致岩层直接破碎，煤田资源也会相应的收到影响。除此之外，钻头的转速也需注意，钻头转速是绳索取芯钻进速度的重要决定因素，钻头要控制在合理的速度范围内，如若转速过大，则会直接导致钻头磨损，岩石基质遭受破坏。而钻头转速过慢，会延长钻机在岩层中的停留时间，而这样长时间的停滞也会使得钻头磨损程度加大。所以，绳索取芯钻进工艺在钻探伊始就进行勘探准备，加之细致的钻探技术细节，有效保证了煤田钻探质量。

2绳索取芯钻进工艺的运用过程或方式

2.1准确把握钻孔方位

众所周知，煤炭的可再生周期非常长，甚至要经过上一年的光景，这对于日益发展的人类社会显然太过漫长了，而人类不合理的开发和利用使得煤炭资源不断减少，所以发挥煤田应用效能、保证开采率成为解决这一问题的关键所在。绳索取芯钻探工艺在做好前期勘探准备后，需要首先确定钻孔方位，这是钻探过程的首要一步。但煤炭散乱的分布特点使得定位存在困难，这就需要利用较为精准的仪器检测煤炭所在地，把握钻孔方位，为之后的钻机工作奠定基础，使孔身结构得以优化。

2.2操作要领

绳索取芯钻进工艺所用的机具及钻井液准备好后，就要在原先确立好的钻孔方位上进行资源开采。外管、管芯、钻头等的直径差异要尽量控制在同个数据范围内，这样才能形成满管钻进。随后，要在设备自身的基础上，设定与之相适应的转速及钻压，同时，要兼顾钻探过程中的冲洗液量，所谓冲洗液量，就是指除去钻头钻进时所产生的灰尘，对其起到冷却、稳定的作用，是保护钻头的重要一步。在使用冲洗液时，会相应的安装流量表和泵压表，用此反映钻探钻压变化幅度，保持冲洗液的稳定性。除此之外，绳索取芯钻进工作运行的情况是由专门的报信机构进行衡量的。报信机构是在进水管上安装一个特制的缓冲设备，利用压力表上的数值变化判断钻孔运行现状，具有到位报信、和特殊情况报信的作用，因为在钻探运行的过程中，也会出现众多阻碍因素，如：岩芯满管、芯管阻塞、压力值异常等，出现这些情况时，报信机构都能检测到，并发出警报，避免众多意外因素的发生。在钻孔过程中需要极度注意把握钻孔方向，按照钻孔位置进行钻进，掌握好偏斜度，将偏斜率控制在1%以内，在打捞岩芯时，采用带绳索的转用打捞器，不必提钻而取出芯管，由此减轻劳动强度，为煤田钻探降低成本。

3结束语

煤炭资源是当今社会经济发展、人民生活水平进步的重要命脉，是提高三大产业发展速率的重要一环。虽然煤炭产业总体发展势头趋向平稳，但无度开采和资源浪费也使得煤炭工业的进一步发展面临危机。以次为基点，我们要充分认识到绳索取芯钻探工艺的优越性和经济性，不断发展创新、开拓进取，完善绳索取芯钻进技术，优化绳索取芯的基本钻进设备，逐渐强化发展思路，改善资源发展现状。

参考文献

[1] 费文斌.煤田绳索取芯金刚石钻进中常见孔内事故原因及采取的对策[J].中国西部科技，2008（18）.

[2] 杨贤明，王志强.绳索取芯金刚石钻进工艺在煤田漏失地层勘探中的应用[J].西部探矿工程，2008（10）.

[3] 彭步涛.绳索取芯钻探在复杂地层矿区施工技术措施[J].中国西部科技（学术），2007（09）.

[4] 云晓平，高艳.绳索取芯钻探过程中常见问题判断分析和对策[J].大众科技，2008（07）.

[5] 姜明和.绳索取芯钻进中几个技术问题及解决对策[J].西部探矿工程，2009（12）.