【煤矿井下钻孔】井下钻孔要素确定

2020-06-12 14:24:34 yysm 271
一、钻孔要素确定

(一)钻孔方位设计

(二)钻孔倾角计算

1、三角函数(配合作图)法

(1) 垂直煤层走向钻孔的倾角、孔深计算

(2) 顺层施工钻孔倾角计算

顺层施工的钻孔倾角与地层倾角一致。

(3) 穿层施工钻孔倾角计算

垂直于煤层走向的钻孔倾角β、孔深H分布按下式计算,各参数如“图 垂直煤层走向钻孔倾角、孔深计算参数图”所示。 

中心通缆钻杆

1、三角函数(配合作图)法

(1) 斜交煤层走向钻孔倾角、孔深计算图斜交煤层走向的钻孔倾角β、孔深  H分别按下式计算,各参数如“图 斜交煤层走向钻孔倾角、孔深计算参数图” 所示。

中心通缆钻杆

2、高差长度计算法

在煤层底板等高线图上,根据钻孔终点煤层底板等高线的高程和钻孔孔口高程计算出高差L,在图上量出钻孔投影的长度h,则可计算出孔深H。计算公式如下,各参数如“图 高差-长度计算钻孔倾角、孔深参数图”所示。


中心通缆钻杆

二、井下现场钻孔要素标定方法

1、钻孔方位井下标定

井下标定钻孔方位,一般采用以下几种方法

(1) 仪器测量法

(2) 中线延伸法

(3) 三角函数法

例如:一钻孔方位为121°,巷道施工方位为92°,钻孔在巷道右帮开口。 则:钻孔与巷道的夹角为29°,sin29°=0.48;井下使用钻杆长度为0.76m, 则钻杆末端距离巷道右帮的距离为0.76×0.48=0.36m,该钻进方向即为钻孔设计方位。

2、钻孔倾角井下标定方法

井下钻孔倾角一般采用坡度尺或罗盘直接进行测量标定,该方法方便、便捷, 且易于操作。

三、钻孔孔深测量

钻孔孔深是指从钻孔孔口到钻孔孔底的长度。在井下钻探过程中一般采用进尺(钻杆长度)标明钻孔深度,钻孔进尺可分为钻孔总进尺、残尺和净进尺三类,如“图 钻孔进尺示意图”。孔深(净进尺)就是总进尺与残尺的差值。

1、总进尺

总进尺是指从安装到钻机上的最后一根钻杆到钻孔孔底第一根钻杆长度之和。

2、残尺

残尺是指从安装到钻机上的最后一根钻杆到钻孔孔口的长度。

3、净进尺(孔深)

净进尺,也就是孔深,是指从钻孔孔口到孔底所有钻杆的长度。

三种进尺主要是井下现场用来记录加减钻杆情况,方便原始记录填写,是考核各施工小组(班)钻进情况的依据。

中心通缆钻杆

四、钻孔孔径

(一)防突钻孔孔径确定

在进行瓦斯抽采时,钻孔流量与钻孔半径、钻孔抽采半径、煤层透气性系数和煤层厚度有以下关系:

中心通缆钻杆

钻孔直径应当根据煤层赋存条件、地质构造和瓦斯情况确定,一般为75~ 120mm,地质条件变化剧烈地带也可采用直径42~75mm的钻孔。若钻孔直径超过120mm时,必须采用专门的钻进设备和制定专门的施工安全措施。

(二)探放水钻孔孔径的确定

钻孔孔径的确定是根据安全及生产相关要求确定的。如《煤矿防治水规定》规定“探水钻孔除兼作堵水或者疏水用的钻孔外,终孔孔径一般不得大于75 mm”。

但实际工作中疏放水钻孔的孔径是根据需要疏放的总放水量(Q )、放水时间(H )、单位时间的放水量(q)、放水地点的排水能力(Q 排)等综合因素,进行确定放水钻孔孔径的。一般说来,放水钻孔的孔径以不超过127mm 宜 。

单孔涌水量可采用下述公式计算:

中心通缆钻杆

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