矿井长钻孔随钻轨迹测量技术研究

针对煤矿井下长钻孔轨迹测量的问题,采用了2种长钻孔随钻轨迹测量方法,可用于煤矿井下水平钻孔或定向钻孔无缆随钻测斜,随钻测量并记录钻进方向的倾角、方位角;对最小曲率法、均角全距法的钻孔轨迹数据计算方法进行了研究,分析了钻孔轨迹测量中常见的误差原因及校正误差的方法,通过实测钻孔轨迹数据分析钻孔轨迹测量数据分析方法与测量效果。通过理论与实测数据研究得出,该随钻钻孔轨迹测量技术与误差校正方法提高了钻孔轨迹测量精度,能够很好地用于矿井长钻孔的轨迹测量。     

矿用钻孔深度声波测量装置设计与应用

针对目前煤矿井下钻孔施工的质量验收,主要依靠退钻时人工数钻杆的方式计量钻孔深度,效率低且人为因素大的问题,通过研究基于钻杆柱中声波反射原理设计了便携式钻孔深度测量装置,利用声波在钻杆柱中的传播的速度和声波在钻杆柱中往返传播一个周期的时间计算出钻孔中钻杆柱的长度,确定钻孔深度。设计的矿用钻孔深度测量装置主要由3部分组成：激震源、探头和主机,关键的数据处理和人机交互等功能通过主机的软硬件实现。在大佛寺煤矿和寺河煤矿进行的现场试验,验证了该装置的测量深度大于200 m,最大误差不超过10 m,能够满足煤矿井下孔深测量的迫切需要。     

煤矿井下钻孔深度检测技术研究

针对煤矿井下钻孔施工质量检验中钻孔深度检测的问题,结合钻孔施工工艺和使用钻杆结构的不同,论述了煤矿井下钻孔深度快速检测与验证的最新技术成果,包括:利用声波和低压脉冲反射检测钻孔中钻杆柱长度的方式确定钻孔深度,以及钻机上装载多路传感器实时监测钻机参数的方式计算钻孔深度,指出利用2种检测方式实现孔深快速检测与验证的基本原理、适应工况、影响因素、优缺点等,并提出将2种检测方式结合起来应用,可以更加可靠和准确地实现钻孔深度检测的目的。     

上行开采在水文地质复杂型矿井可行性研究与应用

针对矿井投产后所开采的一煤组18煤层裂隙带波及上部Ⅲ-1强含水层、矿井及工作面涌水量较大、煤层顶底板软弱、遇水严重泥化、工作面回采难度较大的问题,徐矿集团哈密能源公司结合二煤组煤层赋存情况,考虑先开采下部的二煤组,进行上行开采可行性研究。通过上行开采可行性分析及二煤组首采工作面采后实际观测,矿井上行开采是可行的,取得了可观的经济效益和安全效益。     

牙轮钻机钻孔深度测量的微机控制系统及其改进

在振动环境下，采用光电脉冲发生器和传统的脉冲可逆计数方法测量牙轮钻机的钻孔深度，误差极大，无法进行精确测量。本文阐述了在我院研制的ＺＷＫ—１型牙轮钻机孔深测控系统的基础上，对其光电脉冲发生器进行改造后的新型孔深测控系统，它能够消除振动对传感器的干扰，精确测量钻孔深度。     

基于上行开采的上部煤层底板破坏深度分析

以宁东煤田某煤矿为例,首先采用理论计算和数值模拟法对只有上部煤层开采时其底板破坏规律进行了分析,然后利用数值模拟法总结了在下部煤层开采后上部煤层开采时其底板破坏规律。单一煤层开采时底板破坏深度随着工作面回采呈现出"台阶状"增加,并且初始破坏深度较小;下部煤层开采后上部煤层开采时其底板破坏深度随着工作面回采变化不大,并且初始破坏深度较大。     

随钻测量定向钻进技术在煤矿井下地质勘探中的应用

煤矿井下随钻测量定向钻进技术是一种成熟的钻孔施工技术,该技术具有钻孔轨迹参数可精确测量和计算、钻孔轨迹可人为控制以及开分支孔等特点。基于上述技术特点,随钻测量定向钻进技术适用于煤矿井下长距离、高精度地质勘探。现场实例介绍了定向钻进技术在煤矿井下地质勘探中的应用技术以及分析方法,可为同类钻孔施工提供经验借鉴;同时,针对现场施工中存在的问题,并指出了该技术的发展方向。     

上行含水钻孔双测压管测定瓦斯压力试验

针对复杂地质条件下煤层瓦斯压力难以准确测定的问题,对单管测压过程中钻孔的含水情况进行分析,在钻孔呈充水状态或出现塌孔时,采用剔除水压的测压方式难以准确测定瓦斯压力。基于此,设计出高低位双测压管测压技术及采用“两堵一注”的快速封孔方式,并在大众煤矿进行现场试验,经过现场试验结果得出:该技术可有效控制和降低封孔后孔内通过导水裂隙或水泥砂浆浆液析出积水对压力测定的影响,可以准确测定煤层瓦斯压力值。     

突出煤层顺层抽放钻孔施工深度的影响因素与对策

针对我国突出煤层中顺层抽放钻孔的施工现状,分析了突出煤层中顺层抽放钻孔施工深度的影响因素,把影响施工深度的因素分成了钻孔设计、瓦斯和排渣3个方面,并结合试验数据逐一进行了分析,有针对性地提出了提高顺层钻孔施工深度的对策。     

煤矿井下钻孔测斜技术

钻探施工过程中，由于多种因素的影响使得钻孔大都有上飘或下沉现象。只有对钻孔实施准确的测斜工作后，才能保证钻探资料的准确可靠性。     

瓦斯抽放钻孔深度快速检测技术研究

设计了利用弹性波快速检测钻孔深度的方法,并从检测原理、钻杆中弹性波的传播特点、扰动时间和强度对信号精度的影响等几方面对检测技术进行研究;设计出检测信号分析方法,实现了检测信号的自动识别,开发了配套软件。现场试验结果表明,该方法能够准确、快速地确定钻孔深度。     

钻孔深度测量仪在方位伽马测井中的应用

为了满足煤矿井下随钻方位伽马测井在顺煤层钻进地质导向的应用需求,设计开发了矿用钻孔深度测量仪,为随钻方位伽马测井的数据资料解释提供精确深度数据支持。从组成、工作原理、结构设计、现场试验等几个方面介绍了钻孔深度测量仪在随钻方位伽马测井中的应用情况。通过在地面勘探孔及煤矿井下实钻孔中的试验,表明钻孔深度测量仪测量的深度数据稳定、可靠,可以满足煤矿井下方位伽马测井对钻孔深度测量的需求。     

钻孔见煤深度误差规律的探讨

通过钻孔见煤深度误差分析,总结钻孔见煤深度误差与钻孔的见煤深度、钻孔天顶角、钻孔施工年限、钻孔 测斜改正等因素之间的关系和规律。     

某矿井上行开采的可行性预测

通过对某矿井煤层特征和影响上行开采的主要因素进行了阐述,并对上行式开采可行性进行了理论分析,得出通过采取安全技术措施先采9号煤层,后采7号煤层的上行开采方式是可行的。     

岩溶强发育地层钻孔桩施工技术

京沪高速铁路荆河特大桥全长11.445km,全桥墩台基础设计全部为钻孔桩基础,最大桩长为85m.由于该桥位于石灰岩地区、且岩体节理裂隙发育,钻孔遇溶洞率高达76.9%.针对这一特性,施工中分别采取了钢护筒跟岩溶注浆、斜岩面纠偏钻孔、潜孔钻机预钻孔、深孔水压爆破等施工方法,快速顺利地完成了全桥钻孔桩施工,积累了类似地区钻孔桩施工经验.     

煤层上行抽采钻孔可拆式孔口密封器研制与应用

针对煤层上行抽采钻孔在孔口密封中存在的问题,研制了用于封堵孔口的可拆式密封器,并进行了现场应用。可拆式密封器利用橡胶套分割膨胀胶囊与水泥浆液,实现了膨胀胶囊的重复利用;通过膨胀胶囊内水压作用,对孔口裂隙进行压实封堵,避免了孔口漏浆问题。在现场开展了对比试验,结果表明,该装置有效避免了孔口漏气、漏浆现象,有效完成了钻孔密封,而膨胀胶囊则能重复利用;相比于现有的孔口封堵方式,该装置具有成本低廉、封堵效果好的优点,能够较好地满足上行抽采钻孔的孔口密封的需求,大幅降低了人员操作失误的可能性,该装置在上行煤层抽采钻孔的密封领域有较高的实用价值。     

煤矿井下瓦斯抽采钻孔施工技术

钻孔抽采瓦斯是煤矿生产治理瓦斯灾害的根本措施,我国煤矿每年瓦斯治理的钻孔工程量已超过1亿5000万m,对煤矿安全生产具有不可替代的作用。瓦斯抽采从钻孔层位、抽采目的考虑,主要可分为顶板高位钻孔、沿煤层钻孔和穿层钻孔,对于不同类型的钻孔,可以使用不同型号的钻机和成孔工艺。本文在论述煤矿井下瓦斯抽采钻孔布孔方式、施工技术的基础上,对未来的新技术发展趋势作了展望。