2.煤矿井下钻探工艺
煤矿千米定向钻进施工方案
煤矿千米定向钻进施工方案XXXXXXXXXXX有限公司2018年2月目录一、定向钻进技术简介 (1)二、煤矿井下定向钻孔轨迹设计 (1)（一）煤矿井下定向钻孔设计的一般原则 (1)（二）定向钻孔设计的主要内容 (2)三、煤矿井下定向钻孔轨迹控制 (2)（一）定向钻孔轨迹控制主要参数 (2)（二）定向钻孔轨迹控制注意事项 (2)四、煤矿井下定向钻进工艺 (3)（一）定向钻进工艺流程 (3)（二）探放水和构造探测施工工程设计 (3)（三）定向钻进工艺 (5)五、施工设备与人员配置 (9)（一）施工工程设备配备 (9)（二）施工工程人员配备 (10)六、孔内事故处理 (11)七、钻孔施工注意事项 (11)八、灾害应急措施及避灾线路 (12)煤矿千米定向钻进施工方案一、定向钻进技术简介定向钻进起源于石油钻井,随着钻探技术的不断深入,受控定向钻进技术从石油行业逐渐延伸到煤炭、地质等领域,发挥着重要的作用。
煤矿井下近水平定向钻进技术是钻探工程领域的一项新技术,通过对倾角和方位角的实时调节实现对钻孔轨迹的精确控制，保证钻孔轨迹在目的层中有效延伸，并可进行多分支钻孔施工，具有钻进效率高、一孔多用、集中抽采等优点，现已成为国内外瓦斯高效抽采的主要技术途径，并应用于地质构造探测和探放水等领域。
二、煤矿井下定向钻孔轨迹设计煤矿井下定向钻孔是通过对倾角和方位角的实时调节实现对钻孔轨迹的精确控制，保证钻孔轨迹在目的层中有效延伸。
（一）煤矿井下定向钻孔设计的一般原则1、充分掌握原始资料内容包括施工目的、技术要求等。
根据施工要求应尽量获取最全面的地质资料并及时更新主要信息，详细了解施工区域的地质情况和井下情况，便于合理设计施工方案，保障施工安全。
地质资料主要包括3项内容：地质报告（地质说明书）、采掘平面图、钻孔柱状图钻孔施工资料包括：瓦斯治理报告、瓦斯抽采数据、水文报告等2、可行性分析从技术、经济、效用等角度分析包括：煤层坚固性系数f、顶底板岩性、钻孔类型、钻孔长度（经济长度、能力长度）、供水供电情况、人员配置情况、工期要求（超前探工期紧张）3、尽量利用自然造斜规律4、考虑施工方便和安全钻进5、注重经济效益（二）定向钻孔设计的主要内容1、选择孔身剖面2、确定定向钻孔目标层位、靶区、靶点3、确定主孔和分支孔的施工方案，预留好分支点4、确定定向孔孔深轨迹参数参数包括：磁偏角、各孔段长度，起始点和终点的倾角、方位角，各孔段起点和终点的上下、左右位移，到达目标层位的倾角、方位角、上下和左右位移。
煤矿切眼放顶钻探措施
XX矿业有限公司综采工作面欲裂爆破钻探安全技术措施编制：通风科：编制日期：安全技术措施审核表审核人员签字施工单位机电科安环科调度室技术部安全矿长机电矿长生产矿长总工程师意见：综采工作面欲裂爆破钻探安全技术措施一、工程概况1、施工目的为确保综采工作面推采工作顺利进行，特对综采工作面切眼进行深孔预裂爆破，以便人工形成工作面的顶板垮落带，避免工作面老顶的初次来压形成飓风造成人员设备损伤事故，实现安全生产。
为保证钻探人员的人身安全及工程质量，特编制该安全技术措施。
2、钻探设备该工作面的钻探施工选用煤矿井下本安型探放水专用钻机，根据现场施工情况，选用ZDY-3200SY煤矿用全液压坑道钻机，钻头采用Φ94mm合金钢钻头。
二、施工方法及工艺流程采用ZDY-3200SY型坑道钻机进行钻探施工。
三、技术标准与要求1、钻孔设计方案：根据安全生产技术部提供的《综采工作面深孔欲裂爆破施工作业规程》，钻孔设计如下：本次施工设计31个钻孔。
其平面位置见附图。
2、钻孔具体参数为：1）、钻孔布置在距老空巷回采侧3.5米处（见工作面预裂爆破钻孔设计图），钻孔眼位确定，其严格按测量给定中线施工，中线为20米一个点，以保证其准确度；每施工一个钻孔，必须按照设计图的点号，在煤帮上喷上点号；为保证两端头顶板的垮落，在运输顺槽及回风顺槽距切眼外帮22.5米处、65米处，各施工一个长度为26米的钻孔。
2）、切眼内炮眼共27个，钻孔间距为7米，呈“一”字型分布，钻孔仰角30°，钻孔长度为8米，16米，18米，22米，26米，垂深分别为4.7米、9.4米、12.9米、15.3米，除机尾8个掏槽眼呈锲型布置外，其余钻孔均向机尾方向倾斜布置。
28#、29#钻孔分别布置在回风顺槽、运输顺槽内，距切眼外帮22.5米，仰角与水平成60°；30#、31#钻孔分别布置在回风顺槽、运输顺槽内距切眼外帮65m，仰角与水平成60°。
刍议煤矿井下定向钻孔施工工艺
刍议煤矿井下定向钻孔施工工艺1、定向钻孔施工的工艺原理煤矿井下定向钻进是采用水力排渣、随钻测量的一种钻孔施工工艺，是利用泥浆泵将静压水通过加压后，通过钻杆内侧供水通道送达孔底，驱动孔底螺杆马达旋转，为钻头旋转切削煤岩提供动力，水沿着钻杆与孔壁之间的间隙排除孔内钻屑。
施工过程中通过随钻测量系统实时测出孔底钻具空间姿态参数（倾角、方位角、工具面向角等），操作人员通过对比施工参数与设计参数，调整孔底钻具工具面向角，进行下一次钻进，依次按照此步骤施工直至实际钻孔轨迹沿着设计轨迹钻进至终孔。
2、定向钻孔的设计定向钻孔施工前必须预先设计好钻孔轨迹，定向钻孔轨迹的设计应考虑到以下因素：钻孔的类型，施工钻孔的个数及预计孔深、钻孔分支孔的数量、孔深及分支位置等，轨迹设计前，尽可能多的收集到能准确反映钻孔布孔平面和空间区域的地质测量资料（包括煤层顶底板等高线图、综合柱状图，采掘工程平面cad 图、局部探眼或钻孔柱状图等），分析布孔区域煤层瓦斯含量及压力、煤层顶底板岩性变化及煤厚变化情况。
下面以顶板瓦斯抽放钻孔设计为例说明如何进行定向钻孔轨迹设计：2.1钻孔方位角设计。
设计钻孔方位角时，必须先明确工作面顶底板等高线图的真方位角a，然后再确定钻孔施工的主方位角b，顶板瓦斯抽采钻孔距离回风巷平距一般为10～30m，可以设计2～5个定向主孔，开孔间距控制在0.5～1m，再确定分支钻孔的个数及开孔位置，分支钻孔开孔位置均布置在工作面收作线以内，这样可减少无效孔段的施工，钻孔设计孔深在300～600m为宜，主孔方位在进入收作线后保持平行轨道顺槽延伸，主孔方位角确定后，再设计分支孔的方位，使钻孔终孔在平面上等间距分布，平均间距5～7m。
2.2钻孔倾角设计。
倾角的设计应兼顾到两个方面，一是高位钻孔最佳抽采高度，二是岩性情况。
钻孔的终孔垂高应分布在煤层顶板裂隙带内，淮南矿区高位钻孔最佳终孔高度一般控制在煤层顶板垂距15～25m范围内。
煤矿开采的地质勘探和勘测技术
高效开采
高效开采概述
高效开采是指在保证安全的前提下，通过优化采掘工艺、提高设备利用率和降低能耗等方式，实现煤矿的高产高效生 产。
高效开采的关键技术
高效开采的关键技术包括采掘机械化、自动化和信息化技术，以及矿产资源综合利用技术等。这些技术的应用能够提 高矿井生产效率、降低生产成本，增加企业经济效益。
水害应急预案
制定完善的水害应急预案，配备专业的应急救援 队伍，提高应对水害事故的能力。
矿井瓦斯防治
01
瓦斯监测
建立瓦斯监测系统，实时监测矿 井内的瓦斯浓度、压力等参数， 及时发现异常情况。
瓦斯抽放
02
03
瓦斯利用
通过瓦斯抽放技术降低矿井内的 瓦斯浓度，预防瓦斯积聚和爆炸 事故。
合理利用瓦斯资源，如用于发电 、供暖等，提高资源利用率，减 少环境污染。
瓦斯地质调查
通过收集和分析矿区瓦斯地质资 料，了解瓦斯的生成、运移和聚 集规律，预测瓦斯富集区和瓦斯 压力。
瓦斯含量和成分测
定
通过钻孔取样和实验室分析，测 定煤层中瓦斯的含量和成分，为 瓦斯防治提供依据。
瓦斯压力测定
通过钻孔瓦斯压力测定，了解煤 层中瓦斯压力情况，预测瓦斯突 出风险。
03 煤矿开采技术
05 煤矿开采的未来 发展
智能化开采
智能化开采概述
随着科技的不断进步，智能化开采已成为煤矿开采的重要发展方向。通过引入先进的自动 化技术、传感器技术和数据分析技术，实现矿井内的高效、安全和可持续开采。
智能化开采的关键技术
智能化开采涉及的关键技术包括自动化采掘设备、智能传感器网络、实时数据采集与处理 、智能决策支持系统等。这些技术的应用能够提高矿井生产效率，降低安全风险，减少环 境污染。
分析井下瓦斯抽采钻孔施工技术
分析井下瓦斯抽采钻孔施工技术
井下瓦斯抽采钻孔施工技术是一种用于控制井下瓦斯的工程技术。
在煤矿、油田等朝
地下深处钻探开采过程中，地下瓦斯是一个常见的安全隐患，采取井下瓦斯抽采钻孔施工
技术可以有效地减少瓦斯危害，提高工作环境的安全性。
1. 钻孔前的准备工作：在进行钻孔施工之前，需要对地下瓦斯进行检测和分析，确
定瓦斯生成、分布和运移情况，以确定钻孔位置和深度。
还要进行井筒设计，确保钻孔施
工的安全性和有效性。
2. 钻孔施工：根据钻孔设计要求，选择合适的钻孔设备进行施工。
施工过程中要根
据地层情况选择合适的钻头、钻杆和钻进液，并根据需要进行钻孔液压平衡控制，以保证
钻孔的顺利进行。
在钻孔过程中，还需要对瓦斯进行连续监测，及时掌握瓦斯浓度和压力
变化情况。
3. 钻孔设施安装：完成钻孔后，需要在钻孔内安装抽采管道和设备。
抽采管道要与
钻孔保持良好的接触，以保证抽采效果。
在安装管道过程中，还需注意管道的排布和连接
方式，确保抽采工艺的畅通和灵活性。
4. 井下瓦斯抽采：完成钻孔设施安装后，可以开始进行井下瓦斯抽采。
根据瓦斯的
特性和管道条件，选择合适的抽采方法，如自然抽采、机械抽采等。
抽采过程中要根据瓦
斯浓度和压力的变化进行调整和控制，确保瓦斯能够有效地被抽采出来，并保证井下工作
环境的安全性。
5. 检测和监控：在井下瓦斯抽采钻孔施工完成后，还需定期进行瓦斯的检测和监控，以确保抽采效果和工作环境的安全性。
在检测和监控过程中，要关注瓦斯的浓度和压力变化，并及时采取相应的措施进行调整和处理。
煤矿井下随钻测量定向钻进技术
1.定向钻进技术简介
（3）煤矿井下定向钻进技术发展历程（国外发展）
定向钻进技术应用于煤矿井下起步于20世纪六七十年代美、 德、英等西方发达国家，初期主要是移植在石油钻井中成功 应用的稳定组合钻具。
进入 20世纪90年代以后，螺杆钻具得到快速发展。美国 用螺杆钻具和定向钻进监测仪器钻成1432.56 m 的瓦斯抽采 孔。澳大利亚在煤质较硬的稳定煤层中采用螺杆钻具、导向 工具钻进时，孔深可达1000 m 以上，并进行多个分支孔施工； 在易发生坍塌、掉块等事故的复杂地层使用普通回转和螺杆 钻具相结合的钻进方法，孔深也达到400~700 m。
与传统的回转钻进不同，螺杆马达带动钻头旋转破碎岩 石时，整个钻杆柱和螺杆钻具的外壳（包括造斜件）不旋 转，所以造斜件弯曲的方向即是钻孔将要弯曲的方向。
常规钻进 ➢ 钻孔深度有限 ➢ 钻孔数量多 ➢ 劳动强度大 ➢ 施工周期长 ➢ 封孔质量差
定向钻进 ➢ 轨迹精确控制 ➢ 有效距离长 ➢ 多分支孔 ➢ 钻进效率高 ➢ 一孔多用 ➢ 集中抽采
1.定向钻进技术简介
术自 2008 年试验成功以来， 已在国内30 多个矿井进行推广应用，在硬煤层钻进中最大 主孔孔深 1212 m，最大分支孔孔深915 m，累计施工钻孔 进尺达数百万米。
从此之后，中煤科工集团重庆研究院、沈阳北方交通重 工集团先后进行研究并生产出同类产品。
煤矿井下定向钻进技术培训系列
1.煤矿井下随钻测量定向钻进技术
1. 定向钻进技术简介 2. 定向钻进技术与装备 3. 定向钻进技术的应用 4.研究与发展方向
1.定向钻进技术简介
（1）基本概念
近水平定向钻进（HDD）技术是指利用钻孔自然弯曲规律 或采用专用工具使近水平钻孔轨迹按设计要求延伸钻进至预 定目标的一种钻探方法，即有目的地将钻孔轴线由弯变直或 由直变弯。
煤矿井下随钻测量定向钻进技术
东翼胶带巷 东翼回风巷 东翼轨道巷
113槽回运风料顺道 113工作面一号联络巷 113工作面二号联络巷
实 例——陕西彬长亭南煤矿试验
113运输顺槽
2-1分支孔
1-2分支孔 1-3分支孔
113回风顺槽
2#主孔 1#主孔
1-1分支孔
1# 主孔终孔深度1046m，创造了当时我国煤矿井下瓦斯抽放水平定向钻孔的最高记 录，并施工3个分支孔，1-1分支和1-3分支从回顺巷道中靶穿出； 2# 主孔深度822m，施 工1个分支孔，从运顺巷道中部中靶穿出。
随钻测量定向钻进设备组成
设备组成： 1.定向钻机 2.钻杆 3.钻头 4.泥浆泵 5.螺杆钻具 6.随钻测量系统
定向钻机
定向钻机： ZDY6000LD、ZDY6000LD(A)、ZDY4000LD
定向钻机
ZDY6000LD(A)钻机为整体式布局，由主机、电机泵 组、操纵装置、履带车体、稳固装置、电磁起动器、 泥浆泵八大部分组成，各部分之间用高压胶管和螺栓 连接。
煤矿井下随钻测量定向钻进分类
本煤层定向孔 煤矿井下随钻测量定向钻进技术适用于普氏硬度系数大
于等于1（f≥1）的较完整煤层，但不能在煤层断层带或煤层 陷落柱区域内钻进。 a 单孔抽放 b 主孔与分支孔联合抽放（羽状分支孔）
煤矿井下随钻测量定向钻进分类
梳状定向孔 煤层硬度系数较小，煤质松软，在煤层中难以成孔，采用
煤矿井下随钻测量定向钻进技术
中煤科工集团西安研究院钻探所
定向钻进定义
• 石油钻井中定向钻进的定义：沿着预先设计的井 眼轴线钻达目的层的钻井方法。
• 地质勘探中定向钻进的定义：利用钻孔自然弯曲 规律或采用人工造斜工具，使钻孔按设计要求进 行延伸钻到预定目标的一种钻进方法。
浅析煤矿瓦斯治理中的钻探技术及防治
浅析煤矿瓦斯治理中的钻探技术及防治摘要：在矿井工作中，如果发现瓦斯含量超标或发生泄漏，很容易造成重大的安全事帮。
因此，在进行矿井安全生产的过程中，要加强对矿井瓦斯的监控和控制，才能确保矿井生产的正常进行，并能有效地保障工作人员的生命。
基于此，文章主要分析了煤矿瓦斯治理中钻探技术的应用。
关键词：煤矿瓦斯治理；钻探技术；防治1煤矿瓦斯治理的概念煤矿瓦斯治理是指对煤矿开采过程中产生的瓦斯进行有效的控制和利用的过程。
煤矿瓦斯是在煤矿开采过程中释放出来的一种有害气体，主要成分为甲烷。
煤矿瓦斯治理的目的是通过采取各种措施，包括瓦斯抽放、瓦斯抑制和瓦斯利用等，将瓦斯排放到安全范围内，以保障煤矿生产的安全和环境的健康。
2煤矿瓦斯治理中钻探技术的应用2.1地面瓦斯抽采为了使地下抽采的效益最大化，必须加大定向钻探等技术的实际推广和使用。
该技术的特点是在煤矿顶部设置钻台，然后在整个矿井进行抽放。
该技术是在地表进行竖向钻孔，钻孔后沿着煤层的真实走向，在煤层的上部、下部和中部进行钻孔，然后沿着煤层的真实方位进行水平钻孔。
定向钻探开采煤层气的原理与常规开采方法大同小异，都是利用抽水、抽吸、排出煤层气，最终进行开采。
不同之处在于，常规开采方式只采用垂直井进行开采，定向钻探开采则是在原有方向上增设水平井，沿煤层方向进行采集，不仅采集区域较广，工作效率也大大提高。
2.2井下瓦斯抽采利用井下钻孔来进行瓦斯抽放，是在井下巷道内进行钻井作业，既可以穿越煤层，又可以沿着煤层的方向进行开采。
在国内，这一领域的技术有：第一，利用顺层密井对该煤层进行抽放。
该技术适合于地区性的煤层开采，可有效地减少煤层和煤层的实际含气量，并可解决煤层的防突问题。
一般情况下，井眼深度大于80m，井眼间距在3～5m，预抽周期不低于6个月。
在布孔工艺中，斜布或交叉布孔可以有效地改善实际的抽气效果，而通过横向布置可以加强该煤层的实际抽气，并在斜布后进行抽气。
该工艺的最大特点是不设专用井眼、便于施工、经济实用；不足之处是需要进行全面的治理，对坚硬度高、渗透率一般的煤层进行抽采，而强度不强的低层会造成钻孔困难，实际的抽放效益非常有限，在渗透率不高的煤层中，更是很难取得应有的效果。
煤矿企业-井下钻探工安全操作规程
井下钻探工安全操作规程（适用于ZY-650.ZY-750.ZY-2300型全液压钻机）一、适用范围第1条本技术操作规程适用于煤矿井下钻探工。
二、上岗条件第2条井下钻探工必须经过钻机操作知识的专业技术培训，取得安全技术工种操作资格证后，持证上岗。
第3条上岗条件及职责：1．必须熟悉钻机的工作原理，掌握各种钻机的操作要领、维护保养及排除故障的知识和处理办法。
2．了解本矿井发生煤与瓦斯突出的预兆和规律，掌握施工区域的通风系统和避灾路线。
3．掌握瓦斯抽采钻孔、排放钻孔、测压钻孔、煤层注水钻孔、注浆钻孔、地质钻孔等各类钻孔的施工操作。
4．掌握抽放钻孔、测压钻孔、探放水钻孔等钻孔的封孔工艺方法。
5．了解“一通三防”基础知识。
三、安全规定第4条加强对操作人员的安全培训，提高操作人员的安全意识。
第5条操作人员必须经过培训才可使用本钻机。
第6条操作人员使用钻机必须详细学习说明书和本操作规程。
第7条操作人员随身衣物应合身并束紧，以免缠上钻机的运动部件而对肢体造成损伤。
第8条钻机工作时，钻机必须固定牢靠，防止伤人。
第9条严格按照说明书要求调定钻机工作压力。
第10条启动钻机前，操作人员应通知所有人员注意安全，在确认人员和设备都安全后，方可启动钻机运转。
在抽排放瓦斯人员配备中应安排一名瓦检员，随时检察钻场附近瓦斯情况。
第11条调定转速时，必须停止旋转和推进。
第12条钻机在钻孔过程中，当钻杆之间采用螺纹连接时，动力头严禁反转，只有在加接或拆卸钻杆时，夹持器夹住钻杆后方可反转。
当钻杆之间采用四方扣传递转矩，并用U型销连接时，在卡钻、抱钻时动力头方可反转。
第13条钻机钻孔过程中加接钻杆时，夹持器必须夹紧钻杆，防止钻杆从钻孔中滑落伤人。
第14条钻机施工过程中，钻机前方严禁站人，操作人员站在钻机的侧面；在煤与瓦斯突出矿井的大巷进行越层瓦斯预抽时，所有人员要在进风侧，严禁操作人员正对钻杆操作。
第15条钻机钻孔过程中，操作人员靠近钻机外露运动部件时，必须注意安全。
煤矿井下定向钻进技术在矿井地质勘探中的应用
煤矿井下定向钻进技术在矿井地质勘探中的应用摘要：煤矿开采是一项较为特殊的工作，该项作业的施工和工作人员的生命安全之间存在高度的关联性，如果作业中出现问题，不但会导致煤矿开采企业的经济效益受到一定的影响，还会威胁煤矿开采工人的安全。
因此，加强煤矿开采中先进技术的应用是确保开采作业人员生命安全的基础，而定向钻进技术是一种比较先进的煤矿开采技术，可以为煤矿开采工作人员的安全提供保障，值得推广应用。
基于此，本文将对煤矿井下定向钻进技术在矿井地质勘探中的应用进行分析。
关键词：煤矿井；定向钻进；地质勘探；应用1 煤矿作业中定向钻进技术的含义定向钻进作业技术是一种新型的并在勘测开采领域被广泛应用的作业技术。
而定向钻进作业技术在我国煤矿勘测作业中最主要的用途之一就定向钻进行防治水性钻孔施工、抽采煤矿井下瓦斯等有毒气体，为保证煤矿井下的勘测作业能够正常顺利地开展提供一个较为安全的施工和生产环境，对煤矿的开采起到一定的保障碍物作用。
其主要是由井下作业工具、工艺设备和测量工具组合在一起使用，通过不断动态地调整钻孔的运作轨迹，从而使钻头沿指定的方向到达预计目标处，大大提高工作效率，降低施工成本，达到预期效果，对于后期工作的开展提供了重要指导和参考，其工作开展相对轻松且安全性大大提高。
定向钻进作业中，其分支孔的实际应用与传统常规钻探的探测技术相比较，主要有以下优势：能够实时随着钻探工作的进行计算和储存探测信息，能够误差更小地计算建立出地层结构中的三维坐标，再利用其定性分支技术测算出该点的三维坐标，通过一个个三维坐标的建立，整体的三维模型建立出来，从而完成对于该区域的地质结构勘测工作，误差与实际值非常之小，通过已施工的大量地质钻孔与实揭煤层剖面的对比，找出地质钻孔偏斜规律，分析影响因素，通过实践验证对比，确认地质钻孔偏斜规律的准确性。
2 煤矿井下定向钻进技术在矿井地质勘探中的应用2.1 勘探陷落柱进行矿井地质勘探工作时，通过有效运用定向钻进技术，可以实现灵活勘探陷落柱，并及时掌握区域的实际情况，制定完善的钻进计划，提高钻进工作的准确性。
井下钻探工操作规程范文
井下钻探工操作规程范文1. 安全操作规程1.1 钻探作业前的准备工作1.1.1 检查钻机设备是否完好，包括起重设备、钻杆、钻头等，在发现损坏或故障时及时报修。
1.1.2 检查井下通风系统是否正常，保证通风畅通，防止井下气体积聚。
1.1.3 清理作业场地，确保没有杂物和障碍物。
1.1.4 确保作业现场有足够的照明设备。
1.2 钻探作业中的安全措施1.2.1 佩戴个人防护装备，包括安全帽、防护眼镜、防护手套和防护鞋等。
1.2.2 操作钻机时，必须站在安全位置，避免钻机倾倒或钻杆折断造成的伤害。
1.2.3 确保钻机设备和周围环境的稳定，防止倒塌。
1.2.4 使用正确的工具和设备，按照操作手册和操作指南进行操作。
1.2.5 在钻探作业时，必须保持清醒状态，避免疲劳、酒后或药物影响。
1.3 紧急情况处理1.3.1 发生事故或紧急情况时，立即停止作业，并按照应急预案进行处理。
1.3.2 在井下发生火灾或爆炸时，迅速撤离现场并报警。
1.3.3 安全疏散时，遵循指定的逃生路线和逃生门。
2. 钻机设备操作规程2.1 钻机设备的启动和停机2.1.1 在启动钻机前，确保电源开关处于关闭状态，然后按下启动按钮，设备开始运行。
2.1.2 停机时，先将钻机设备的控制杆归零，然后按下停机按钮，设备停止运行。
2.2 钻机设备的操作顺序2.2.1 先将钻杆和钻头放入井下，根据需要安装套管。
2.2.2 启动钻机设备，开始钻探作业。
2.2.3 在钻探过程中，根据土层情况和钻探目标，选择合适的钻杆和钻头。
2.2.4 钻探完成后，停止钻机设备，将钻杆和钻头取出井口，清理井下场地。
2.3 钻机设备的日常维护2.3.1 定期检查钻机设备的润滑油和润滑脂，及时添加或更换。
2.3.2 清洁钻机设备的外部表面，保持设备的清洁。
2.3.3 检查钻机设备的电气系统，确保各电缆连接牢固。
2.3.4 定期检查钻机设备的传动系统，确保各传动部件正常运转。
3. 钻探作业规范3.1 钻探前的测量和标记3.1.1 在进行钻探作业前，必须进行测量，并按照设计要求标记钻孔位置和深度。
矿山地质钻探工艺及钻探效率的提升策略
248管理及其他M anagement and other矿山地质钻探工艺及钻探效率的提升策略闫 禄，任铁强（四川华锋钻探工程有限责任公司，四川 成都 610091）摘 要：自我国进入市场经济时代以来，国家综合实力有了稳步提升，同时亦带动了能源开采行业的飞速发展与技术转型。
通常情况下，在进行矿山开采过程中都需要用到各类钻探工艺，它直接决定了后续钻探以及生产效率，不仅将大幅度促进煤炭企业的经济效益，同时也是维系行业可持续发展的重要技术支撑。
特备是如今社会大众对于矿产资源的需求量正逐步提升，若不及时更新矿山钻探工艺，很有可能对国民经济增长造成极为负面的影响。
鉴于此，本文就矿山钻探工艺及其钻探效率的提升策略展开深入分析与探究。
关键词：矿山钻探；工艺；钻探效率；提升策略中图分类号：P634 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2020）22-0248-2 收稿日期：2020-11作者简介：闫禄，男，生于1987年，汉族，甘肃民勤人，本科，工程师，研究方向：钻井冲洗液研究。
作为促进国家经济发展的重要能源之一，矿产资源一直占据着举足轻重的位置，在现实生活中矿产资源不仅可以用作工业原料，甚至还有很多地区都需要依赖能源开采来维系正常生活。
面对这种形势，有关部门必须加大力度提高矿山钻探工艺及其钻探效率，避免能源开采行业出现供不应求的生产窘境。
如下，笔者将结合自身多年来相关的矿山钻探工作管理经验，首先就影响矿山钻探工作效率的基本因素展开简要阐述，分析当前我国的矿山钻探工艺，并以“引进技术和现代化设备”、“提高钻探人员专业素养”、“强化监管措施”三个大方面为切入点，分别探究提升矿山钻探效率的有效策略。
还望个人之见，能为广大技术同仁提供可行的一些参考意见[1]。
1 影响矿山钻探工作效率的基本因素影响矿山钻探工作效率的首要因素，便是地域与地层的客观条件，由于我国地大物博，很多地区的矿层在风化作用下，水溶侵蚀再加上各类复杂的地质构造，最终会导致地层破碎裂痕发育。
井下钻探工操作规程
井下钻探工操作规程一、一般规定第1条钻探工必须经专门培训，并经考核合格，持证上岗。
第2条应掌握各种型号钻机的操作和维护保养方法及一般故障的识别和排除方法，并要掌握有关井下钻探知识及施工地点的地质状况。
第3条应掌握放水孔、地质孔、煤层注水孔、防灭火注浆（瓦斯抽放、防突）钻孔及其他各种用途钻孔的施工方法。
第4条每个钻孔施工前，都必须领会设计和施工的要求，否则不能开钻。
第5条施工过程中，各岗位工作人员必须服从机长（班组长）的指挥和安排。
二、钻探设备的运输与安装第6条下井前应根据工作安排，带齐施工所需的工具、材料等，并检查其是否完好。
第7条装运钻机时应注意的问题：1.装运钻机前要进行全面检查：钻机各部件齐全，电机必须防爆，电压与电源相符，电缆无漏电现象，钻杆、钻具及其他管材无损坏；发现问题必须及时处理。
2.利用起重设备装卸设备和其他重物时，必须由专人指挥。
首先应检查起重设备的可靠性以及钢丝绳和绳结的牢固性。
起重时，起落和转动范围内禁止站人，严禁站在重物上随吊起落。
3.装、卸设备时，应轻搬轻放；设备装入矿车时，应垫木板，以防损坏。
4.设备在整体装运时必须符合〈煤矿安全规程〉规定，不得超长、超高、超宽。
5.搬运机器设备时要使设备处于正常状态，不得倾斜或倒置，并要装稳，捆扎牢固。
6.设备运搬时，不得磕碰各操纵手把。
7.分装分运时，要对油管及接头、液压阀、齿轮、齿条滑移导轨等易损部件进行保护，运输时不允许在地上拖拉，不允许脏物进入部件或油管内。
第8条钻机安装前的准备工作：1.进入安装地点前，应首先检查巷道支护及通风等情况。
如巷道支护不好，必须整修、加固钻场，清理脏杂物；通风不良或无风地点必须安设局部通风机或采用导风筒通风，施工过程中不得停风。
局部通风机必须有可靠的风电闭锁装置。
防灭火工作地点应由瓦斯检查人员测定有害气体浓度，不得在有害气体超限的情况下进行工作。
2.疏通好水沟，以便岩（煤）粉及打钻废水排放。
3.钻场内的供水、供电系统应完善，电源开关和其他机件均应保证状态良好，符合使用要求。
煤矿井下钻探工艺
2.筛管完孔技术
➢ 技术特点
不改变现有装备，技术操作简单、可靠； 宽叶片螺旋钻杆排渣效果好，成孔率高； 通过钻柱内通孔下入筛管，保证下入深度； 筛管护孔保证抽采钻孔有效性，提高瓦斯抽采率。
2.筛管完孔技术
➢ 配套设备-钻机
ZDY3200S钻机是西安院研制的成熟机型。 该机型在软煤矿区使用广泛为巷道掘进服务的本煤层孔
2. 穿层钻孔
穿层钻孔根据用途和施工方法也可分为2类： ➢ 在专用的底板巷中施工的用于抽采具有突出危险 煤层的穿层钻孔
3. 穿层钻孔
➢ 在回风巷或专用巷中施工的抽采临近层或采空区 瓦斯的穿层钻孔
3. 顶板高位钻孔
顶板高位钻孔主要抽采裂隙带、部分采空区以及 受采动影响的上覆邻近层瓦斯。
康。
22. 空气钻进
➢ 中风压空气钻进 中风压空气钻进相较于常风压空气钻进而言，
指压风风压在0.8MPa至1.3MPa之间，一般需空气压 缩机提供风源。通常还需配备孔口集尘器、除尘器、 空气流量计等设备。
空气压缩机
空气流量计
23. 螺旋钻进
螺旋钻进指在钻进过程中，钻屑由螺旋叶片以 推移方式向孔口输送，螺旋钻杆和钻孔之间组成了 一个“螺旋运输机”，螺旋钻具在回转的同时不断 地前进。
螺杆钻具
2. 螺杆钻具定向钻进
1-螺杆马达 2-万向轴 3-传动轴 4-定子 5-橡胶垫圈 6-转子 螺杆钻具内部结构
煤矿井下定向钻进技术培训系列
2.煤矿井下钻探工艺
——2.4 成孔新技术
1.三角型钻杆成孔技术 2.筛管完孔技术 3.跟管钻进技术 4.挠性钻具钻进技术
1.三角型钻杆成孔技术
➢ 技术背景
2.筛管完孔技术
➢ 配套钻具-钻杆
煤矿起底的工艺
煤矿起底的工艺
煤矿起底是指将煤矿中的煤炭资源从地下进行开采和提取的工艺过程。
整个工艺过程一般包括以下几个主要步骤：
1. 探测与勘察：通过地质、地球物理、地球化学等方法对煤矿进行勘察和探测，确定煤层的分布、埋深、厚度、倾角等地质特征。
2. 井工准备：根据煤层的地质条件和采矿方案，钻探井眼进行地质勘探和系统化的数据采集，以确定矿井的井口位置、开采方式、坑架布置等。
3. 采场准备：进行煤矿采场的工程准备，包括采场支护、通风系统建设、供电管线布设等。
同时也进行井下巷道的开挖和支护工作。
4. 煤层开采：通过井工运输设备将矿工、设备以及供给品送入井下工作面。
矿工通过机械设备（如牵引端翻车、蓄能输送机等）进行煤层的开采和切割，并将煤炭转运至井口。
5. 通风与瓦斯抽采：为了确保井下矿工安全，需要进行通风系统的建设和瓦斯的抽采处理。
通风系统利用风机和支护结构对井下矿井进行通风，排除煤尘和有害气体。
瓦斯抽采则利用瓦斯抽采系统将井下的瓦斯抽出并进行处理。
6. 煤炭提取与处理：经过采集的煤炭通过井口输送，经过洗选、筛分等工艺处
理，去除杂质，并将煤炭分级成不同的品位，以便商业销售或进一步加工利用。
以上是煤矿起底的主要工艺过程，不同的矿区和矿层条件会有一定的差异，但总体而言，煤矿起底工艺的目标是通过科学、安全、高效的方法将煤炭资源从地下开采并加工出优质的煤炭产品。
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u22. 空气钻进
Ø 中风压空气钻进 中风压空气钻进相较于常风压空气钻进而言，
指压风风压在0.8MPa至1.3MPa之间，一般需空气压 缩机提供风源。通常还需配备孔口集尘器、除尘器、 空气流量计等设备。
空气压缩机
空气流量计
u23. 螺旋钻进
螺旋钻进指在钻进过程中，钻屑由螺旋叶片以 推移方式向孔口输送，螺旋钻杆和钻孔之间组成了 一个“螺旋运输机”，螺旋钻具在回转的同时不断 地前进。
螺旋钻进排渣
u23. 螺旋钻进
Ø 螺旋钻进主要优点： （1）无重复破碎，辅助设备少。 （2）螺旋叶片的阻挡作用，在一定程度上可以
减弱喷孔。
Ø 螺旋钻进的缺点： （1）纯螺旋钻进一般孔深较浅。 （2）易发生卡钻断杆事故。
u23. 螺旋钻进
Ø 小螺旋复合钻进 小螺旋复合钻进指采用压风排渣，使用宽叶片
会导致卡钻事故。 （4）在松软煤层中钻进，水易通过裂隙、解理渗
入到煤层（煤体）内部，降低煤层的整体强度，加 速煤的解体。
u22. 空气钻进
空气钻进是指采用压缩空气经过钻杆内孔、钻 头进入孔底，在孔内形成高速风流，钻屑则浮在风 流中被吹向孔口，从而实现排粉和对钻头的冷却。
空气钻进排渣
u22. 空气钻进
煤矿井下定向钻进技术培训系列
2.煤矿井下钻探工艺
——2.3 定向钻进技术
中煤科工集团西安研究院有限公司 钻探技术研究所
u1.稳定组合钻具定向钻进 u2.螺杆钻具定向钻进
u1. 稳定组合钻具定向钻进
稳定组合钻具主要由钻杆、钻头和稳定器组成。 在近水平状态下稳定器相当于支点，稳定组合钻具 在重力、给进力的作用下产生变形，对钻杆和钻头 产生作用，使钻孔上仰、下倾或基本保直。
u1. 稳定组合钻具定向钻进
稳定组合钻具造斜钻进
u2. 螺杆钻具定向钻进
螺杆钻具是一种孔底动力钻具，其作用原理是将 泥浆泵所提供的高压水的势能通过螺杆转化为动能， 驱动钻头回转。主要由螺杆马达（定子、转子）总 成、万向轴总成、传动轴总成三大部分组成。
螺杆钻具之所以用于定向钻进，主要基于两个原 因：一是螺杆钻具工作过程中，钻头回转破碎岩石， 而整个钻具不回转；二是通过更换定向弯接头体或 下万向节外管，使螺杆钻具弯曲，在钻压的作用下， 将使钻头对孔壁四周产生不等的侧向力，从而实现 造斜钻进。
和便利。 （2）作业地点无扬尘。 （3）在硬度系数 f≥1的完整煤层、岩层中钻进
时，清水能够迅速带走钻屑，钻孔冲洗较为彻底， 有效降低了堵孔事故。
u1. 清水钻进
Ø 清水钻进的缺点： （1）水对孔壁的冲刷作用强，在松软煤层中钻进
钻孔事故频繁。 （2）水封闭了瓦斯涌出通道，阻碍了瓦斯的释放。 （3）钻遇水敏性岩层时，岩石遇水膨胀钻孔缩颈，
煤矿井下定向钻进技术培训系列
2.煤矿井下钻探工艺
——2.2 回转钻进技术
中煤科工集团西安研究院有限公司 钻探技术研究所
u1. 清水钻进 u2. 空气钻进 u3. 螺旋钻进 u4.适用范围
u1. 清水钻进
清水钻进指用清水做冲洗介质携带钻屑，并起冷 却钻头作用的回转钻进方法。
Ø 清水钻进的优点： （1）煤矿井下供水系统完备，清水供应比较充足
Ø 空气钻进主要优点： （1）空气对孔壁的冲刷小，不易破坏孔壁。 （2）不影响煤层中的瓦斯解吸，使瓦斯得以自
由、快速地释放。 （3）钻孔内始终只有气、固两相流动，发生卡
钻的可能性减小。
Ø 空气钻进的缺点： （1）选用地面压风站供应的系统压风，供风压
力低，流量不稳定。 （2）作业地点粉尘不易控制，损害作业人员健
螺旋钻杆为钻具的钻进方法。矮螺旋的设计，对孔 壁的扰动小，有利于维护钻孔的稳定性，减少软煤 钻进中容易出现的塌孔、卡钻等事故。
小螺旋钻杆
u24.适用范围
Ø 适用范围
a.清水钻进：适用于较坚硬煤层及岩层中钻进。 b.空气钻进：适于施工瓦斯高、喷孔严重、煤质 松软易坍塌地层的钻孔。中风压适用于中深孔的 松软突出煤层钻进。 c.螺旋钻进: 纯螺旋钻进一般适用于浅孔。小螺 旋复合钻进适合松软煤层成孔。
u1.三角型钻杆成孔技术 u2.筛管完孔技术 u3.跟管钻进技术 u4.挠性钻具Ø 技术背景
松软突出煤层的高效成孔技术一直是制约我国煤矿井下 瓦斯抽采的难题。煤层顺层长钻孔为沿煤层钻孔，由于没有 无效进尺，成孔速度快，抽采效果好，所以如果施工条件允 许时被作为首选预抽瓦斯钻孔的施工方法。采用常规钻具在 松软突出煤层中施工顺层瓦斯抽采长钻孔，遇到的主要难题 是钻进不长距离就发生抱钻、顶钻等事故，导致钻进效率低， 成孔深度浅，从而严重制约着瓦斯抽采的效果。
u2. 螺杆钻具定向钻进
螺杆钻具组成：主要由螺杆马达（定子、转子）、 万向轴、传动轴三大部分组成。
螺杆钻具
u2. 螺杆钻具定向钻进
1-螺杆马达 2-万向轴 3-传动轴 4-定子 5-橡胶垫圈 6-转子 螺杆钻具内部结构
煤矿井下定向钻进技术培训系列
2.煤矿井下钻探工艺
——2.4 成孔新技术
中煤科工集团西安研究院有限公司 钻探技术研究所
u3. 穿层钻孔
Ø 在回风巷或专用巷中施工的抽采临近层或采空区 瓦斯的穿层钻孔
u3. 顶板高位钻孔
顶板高位钻孔主要抽采裂隙带、部分采空区以及 受采动影响的上覆邻近层瓦斯。
u4. 其它钻孔
在煤矿井下，除瓦斯治理所施工各类钻孔外，还 会施工：
a.地质勘探孔。 b.工程孔：探放水孔、注浆孔、煤层注水孔、煤 层预裂爆破孔。
u1. 本煤层钻孔 u2. 穿层钻孔 u3. 顶板高位钻孔 u4.其它钻孔
u1. 本煤层钻孔
本煤层钻孔根据其目的不同分为2类： Ø 为采煤工作面回采服务的本煤层钻孔
u1. 本煤层钻孔
Ø 为巷道掘进服务的本煤层孔
u2. 穿层钻孔
穿层钻孔根据用途和施工方法也可分为2类： Ø 在专用的底板巷中施工的用于抽采具有突出危险 煤层的穿层钻孔
煤矿井下定向钻进技术培训系列
2.煤矿井下钻探工艺
中煤科工集团西安研究院有限公司 钻探技术研究所
u1.煤矿井下钻孔类型 u2.回转钻进技术 u3.定向钻进技术 u4.成孔新技术
煤矿井下定向钻进技术培训系列
2.煤矿井下钻探工艺
——2.1 煤矿井下钻孔类型
中煤科工集团西安研究院有限公司 钻探技术研究所
Ø 稳定组合钻具定向的特点： （1）钻具结构简单、便于操作、价格便宜。 （2）只能用于调整钻孔倾角，精度不高。
u1. 稳定组合钻具定向钻进
(a) (b) (c)
(a)上斜组合钻具结构 (b)保直组合钻具结构 (c)下斜组合钻具结构 稳定组合钻具结构示意图
u1. 稳定组合钻具定向钻进
稳定器结构示意图