YHQ-X型钻孔测斜仪在不同类型钻孔倾斜探测效果的对比分析

2016-09-19刘敏娟太原理工大学太原030000

山东工业技术 2016年18期

刘敏娟（太原理工大学，太原 030000）

刘敏娟
（太原理工大学，太原 030000）

通过实测钻孔的偏斜轨迹，修正井下各类型钻孔取得的地质资料数据，使得地质资料的分析更接近实际状况，达到探查各种局部地质变化的目的，为井下采掘活动提供可靠的地质保障。通过实施YHQ-X型全方位钻孔测斜仪进行钻探施工指导具有重要的实用性价值，其研究成果达到国内领先水平。

YHQ-X；钻孔；测斜仪；倾斜；探测

1　立项背景

YHQ-X型钻孔测斜仪主要由测斜探管、同步机两部分组成，如图1所示。探管由测角、测向传感元件及其电路、多路开关、放大器、VFC压频转换器、集单片机组成。同步机由同步单片机、液晶显示器、触摸式小键盘等组成。在探管中的采集单片机，可按事先编好的程序定时采集测斜数据存贮于RAM中，与探管同步工作的同步机则记录测点的有效与无效，通过测量钻杆长度来确定每一测点的孔深，并完成测量结果的计算与显示。测斜完毕，测斜探管的数据可用同步机通过电缆线通信取出。同步机可以显示各测量道的测斜数值，也可显示各测点的俯仰角和方位角。

2　探测不同类型钻孔的结果分析

2.1实例1、定向孔（使用效果较好）

该实例应用于葛泉矿施工避难硐室专用孔，开孔地点为-150m泄水巷，贯通地点为轨道上山坡底硐室，水平距离约123左右，在前期施工实施1#、2#钻孔，均未与轨道坡底硐室设计位置贯通。通过使用YHQ-X型钻孔测斜仪进行钻孔测斜，发现1#钻孔倾角偏斜较大，终孔时该孔标高位于硐室下方3-5m；2#钻孔方位及倾角均偏离设计较大，实际终孔位置与设计位置最大偏差为9m。如图1和表1所示。

图1　钻探轨迹及平面投影

表1　钻探设计参数与测斜参数对比分析表

综合上述问题采取控制钻机钻进压力，在钻杆上增加扶正器、延长导向管等措施，重新设计钻孔3#、4#、5#，3个工程孔顺利贯通。

2.2实例2：底板加固钻孔（使用效果不理想）

通过测斜资料分析该孔方位与设计出入不大，倾角有出现变小现象。该钻孔实际终孔位置已经位于9#煤层底板下35m（垂深），结合工作面其它钻孔资料显示该孔已经穿透本溪灰岩，达到设计要求。故该钻孔应该是在钻探过程中施工人员判层错误漏掉了灰岩层。

2.3实例3：冲积层钻孔（使用效果不理想）

在进行冲积层钻孔施工时，掘进范围为13-40m冲积层线范围内，为探查清楚13m冲积层防塌煤柱线的准确位置，施工冲积层孔2个，考虑到钻孔存在偏斜现象（尤其是上斜孔），为了探明13m冲积层防塌煤柱线，对其进行了测斜，最终确定该孔见冲积层位置与实际位置标高分别相差，2m、3m。

2.4实例4：探构造钻孔（使用效果较好）

承压含水层采煤巷道掘进前必须施工沿煤层超前探构造孔，控制长度一般在100-120m，但由于钻探过程中钻杆自重下垂或钻探过程中人为给钻机压力过大造成钻孔倾角变大的现象时常发生，导致本应全煤区段钻孔揭露煤层底板铝土质粉砂岩现象不断出现，误导工作人员认为前方煤层产状存在变化或存在小的地质构造。但是采用测斜仪以后，根据钻孔倾角及方位变化情况结合该区域地质资料能够增大对巷道前方煤层产状变化及是否存在小的断层的预测。