底抽巷穿层钻孔的反演方法

摘 要：底抽巷穿层钻孔的设计为立体的，即设计的孔方位存在多个角度，而矿井常用地质剖面图多为反映一个方位上面的煤、岩层及构造发育情况。本文着重介绍分布在底抽巷多个方位的穿层钻孔反演到同一方位的地质剖面图上，对钻场附近煤岩层及构造发育情况的指导作用。

关键词：穿层钻孔；反演；底抽巷

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.06.263

1 底抽巷穿层钻孔的反演方法

由于底抽巷穿层钻孔分布在不同的方位，想把所有的钻孔全部投影在同一个方位上，一般分为三步。现在以设计一个孔为例来说明反演方法。设计1#孔，孔深Lm，方位角为α，倾角为β，见煤岩情况为L1～L2、L3～L4为煤，其余为岩石，要把1#孔投影到方位角为γ的剖面上。

1.1 沿钻孔方位将钻孔投影在对应平面

第一步就是沿着钻孔施工方位将钻孔见煤情况投影在平面上。首先是将1#以施工情况画到图纸上，然后投影在对应的平面上， 1#孔见煤位置投影在平面上为1-1#孔，钻孔长度为Lcosβ，见煤岩为L1cosβ～L2cosβ、 L3cosβ～L4cosβ为煤，其他为岩。

1.2 将1-1#孔数据投影到方位角为γ的平面上

第二步就是将1-1#孔数据投影到方位角为γ的平面上，两个方位的夹角为е=γ-α， 1-1#孔见煤位置投影在方位角为γ的平面上为1-2#孔，钻孔长度为Lcosβcosе，见煤岩为L1cosβcosе～L2cosβcosе、 L3cosβcosе～L4cosβcosе为煤，其他为岩。

1.3 将1-2#孔数据投影到沿方位角为γ的剖面上

第三步就是将1-2#孔数据投影到沿方位角为γ的剖面上。根据1#的倾角以及两个方位的夹角е，可以算出1-2#孔投影在方位角为γ的剖面上的倾角δ=arctan（tanβ/cosе） ，1-2#孔见煤位置投影在方位角为γ的平面上为1-3#孔，孔长度为Lcosβcosе/cosδ，见煤岩为L1cosβcosе/cosδ～L2cosβcosе/cosδ、 L3cosβcosе/cosδ～L4cosβcosе/cosδ为煤。1-3孔数据为反演最终数据，通过反演，把所有的钻孔的数据全部集中反应在一个地质剖面上，可以更加直观准确的判断巷道附近煤、岩层及构造的发育情况。

2 实际运用

上述讲明了底抽巷抽采孔的反演方法，下面就以谢桥煤矿12426底抽巷的实际反演情况为例来看下效果。12426底抽巷设计3052.3m，巷道施工过程中在巷道两帮共施工了50个钻场，在每个钻场里面分别设计了一组穿层的泄压孔，以13#钻场为例，13#钻场泄压孔钻孔设计平面图如图1所示。

中5#、10#、15#、20#、25#打钻数据如表1所示。

根据上述钻孔反演方法，把5#、10#、15#、20#、25#反演到垂直钻场方位的剖面上效果如下图2所示。

3 总结

通过对穿层孔剖面图上的反演，可以节约成本，省去了地质前探孔的设计，可以把抽采孔、泄压孔等作为地质孔用，更重要的是可以更直观的分析煤岩层、构造的赋存情况，分析煤岩层倾角变化，为上覆煤层的掘进以及回采提供数据。

这个方法也存在一些弊端，那就是穿层孔施工过程中由于岩性变化，成孔不一定为直线，而我们反演是以理想状态的直线情况为基础，有些时候就会看到反演的与煤岩层实际的标高存在一些误差，这些误差不是计算方法产生的，而是使用钻孔数据的误差产生的，所以在选用钻孔数据的时候，尽量选用误差小一点的，这样反演出来的图纸更贴近实际。

作者简介：许承奇（1988-），男，山东东营人，助理工程师，主要从事煤矿地质、防治水工作。