关键词：定向钻进技术；煤矿地质；防治水工作；应用
引言
通过实际的调查发现，在煤矿内部的矿井水温地质条件都是比较复杂的，这样在实际的煤矿开采工作当中就容易受到很多因素的影响，从而导致一系列水害问题的出现。为了能够保证煤矿开采工作正常进行，相关开采单位要结合实际的情况而对定向钻进技术进行充分应用，对水害隐患进行科学的排查，促进煤矿企业得到进一步的发展。为此，在基于相关文献研究以及自己多年工作实践经验情况下，主要就定向钻进技术在煤矿地质防治水工作中的应用展开探讨，以供参考。
1定向钻进技术的定义及优势
在科学技术高度发达的今天，越来越多先进的技术和设备被不断的研发出来，并且在实际的应用过程当中能够发挥出良好的效果。在我国的石油勘探开采过程当中应用最为广泛的技术之一就是定向钻进技术，这项技术主要是由专门的井下工作、精确的测量工作和相关开采设备共同组成的，在实际的应用过程当中能够对钻孔的轨迹进行科学准确的定位，钻头可以按照正确的方面而达到地下目标，这样不仅能够让矿井勘探工作的效率得到进一步的提高，而且还能够让煤矿相关工作得到安全保障。通过实际的调查发现，定向钻进技术主要有以下几种优势：该技术能够对随钻测量的技术和技术功能进行充分的利用，从而能够计算出该煤矿所处地层当中的三维坐标，在一些构造点的钻孔内部设置相应数量的分支孔，之后再利用定向开分支技术可以计算出该点的三维坐标。在经过一系列地质勘验之后可以得到两组或者两组以上的三维坐标数据，工作人员可以对这些数据进行有效的分析，这样才能够找出水害问题出现的主要位置，并且结合实际的开采情况而进行相关的改进和完善，保证矿井的地质条件符合开采的实际要求，促进煤矿开采工作能够正常进行，提高开采效率和质量，为企业带来一定的经济效益。
2定向钻进技术装备及使用原理
就从目前情况看来，定向钻机在我国大部分煤矿工作当中占据着十分重要的地位，对于整体的工作效率和质量都有着直接的影响。整个定向钻机设施主要是由定向钻机、泥浆泵、下无磁钻杆、测量探管等几个部分组成。工作过程使用的高压水都是存在于泥浆泵当中且直接送入到送水器当中，在这个过程当中还会有中心通缆钻杆进入到马达当中，在驱动马达的旋转作用下能够使钻头进行全方位的转动，这样就能够对整个煤层进行科学的切削。该装置还能够在规定的地区进行钻孔工作，钻孔过程中涉及到的相关信息和数据可以直接反应在计算机当中，工作人员可以对这些数据进行充分的分析，从而能够准确的找到水害问题出现的原因，并且及时的采取有效措施进行防水处理，这样才能够让煤矿开采工作正常进行，对企业和相关工作人员进行有效的安全保障。
3定向钻进技术应用的策略
3.1对地质构造进行探测
通过应用地面钻孔探测技术，能够有效获得当前煤矿范围内的地质构造、开采技术条件等数据，为煤矿设计、开采提供基础依据。但是地面钻孔也具有一定的局限性，不能很好的应对局部范围内的构造发育情况，并且不能实现对煤层开采的超前探测工作。定向钻孔技术可以实现对局部地质构造以及相关开采地质条件的超前探测。
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3.2定向钻进技术在施工前的应用
施工前的准备工作在整个煤矿防水施工过程当中占据着十分重要的地位，对于整个防水效果有着直接的影响，同时也是定向钻进技术真正发挥作用的地方。因此，施工设计人员首先要对实际的煤矿施工环境进行充分的了解，深入到煤矿的地下对岩层结构进行勘探，结合实际的情况而对钻孔大小进行确定。定向钻进技术涉及的范围比较广，而且对工作人员有较高的专业性要求。如果在进行应用过程当中某个环节出现失误，就会导致整个煤矿防水效果受到影响。这就要求施工人员需要具备较高的专业知识，而且还要在施工之前对施工环境进行考察，另外还要确保煤矿地下的顶板和支板具有较好的支撑效果，从而为施工人员营造一种安全的工作环境，最后施工人员要确保防护工具可以正常使用，施工人员要佩戴相应的防护工具进行施工。与此同时，通过对目标岩层深度进行计算后将钻探超前距、止水套管等钻进过程中所涉及长度参数确定出来，随后在结合前期煤岩层勘测数据设计钻孔，并将其相应参数与施工顺序予以明确出来。
3.3定向钻进技术在施工当中的应用
定向钻进技术在施工当中进行应用的时候，施工单位应该指派专门的人员在钻进机器一旁进行操作，钻进机器的周围无杂物，休持干净整洁。操作人员要严格的按照相关施工要求和规定进行钻进机器的操作，如果在施工过程中出现故障应该立刻停止，并且及时采取措施进行维护，从而延长机器的使用寿命。除此之外，钻进人员还要做好相关的记录工作，每一次钻进的距离和深度都要进行记录，如果在钻进的过程当中煤层出现较高的水压和较多的水量，应该立刻停止钻进工作，这个时候的钻进深度要进行记录，而且还要使用钻杆进行固定，之后在向上级部门汇报，使用正确的办法进行解决。这主要是结合煤矿井排水能力和水仓容量，通过对放水孔流量控制、排水能力调整等方法对定向钻进所出现的水进行排除。
3.4定向钻进工作完成之后
在整个定向钻进工作完成之后，相关人员要对钻孔出现的现象进行实时观察，要是出现漏水现象，工作人员要及时记录下钻孔的水量和气体。钻进工作完成的钻孔也应该立刻对其进行封锁，这样能够避免其他物体进入到钻孔当中，从而影响钻孔的使用效果。另外，当定向钻进抵达目标岩层之后，出于避免回采工作面底板与断层破碎带出现突水问题。此时我们可以通过注浆加固的方法对断层破碎带开展处理，从而在提升隔水层厚度与完整性情况下增强其阻水性能。在注浆加固操作中，首先根据方案要求确定下每个注浆点距离多大，然后借助于地面注浆站、输浆管子道、井筒以及井下高压注浆管路把黏土水泥浆打入井下注浆钻孔，然后逐段加固底板。
结语
在进行煤矿开采前，必须运用各种地质勘探手段对煤矿地质、水文、开采技术条件等进行有效的数据采集和治理工作，通过针对性的研究和应用定向钻进技术，能够有效提升矿井地质勘探的质量和效率，切实促进国内煤炭开采行业的稳健发展。
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论文作者:霍军鹏
论文发表刊物:《工程管理前沿》2020年1月第3期
论文发表时间:2020/4/22
标签：煤矿论文; 技术论文; 钻孔论文; 工作论文; 地质论文; 矿井论文; 水害论文; 《工程管理前沿》2020年1月第3期论文;