复合勘探技术在煤矿工作面水害防治中的应用

发布时间：2024-07-05 22:14

　　现有煤矿工作面水害复合勘探技术大多采用常规回转钻进成孔方法,钻孔数量多、工作量大,且施工过程中钻杆弯曲变形、孔内地层变化、钻进工艺参数改变等会导致钻孔发生偏斜,从而导致探水决策失误。针对该问题,提出一种基于定向钻进的复合勘探技术,并将其应用于某煤矿综采工作面水害探测。应用过程如下:先采用矿井音频电透技术探测工作面低视电阻率异常区,再采用定向钻进技术直接揭露富水区,通过观测钻孔涌水量和化验钻孔涌水水质,确定异常区存在导水奥灰岩溶陷落柱,并圈定了陷落柱在该工作面内的延展状态和边界;根据复合勘探结果,指导更改切眼位置,有效消除了工作面开采揭露导水陷落柱导致突水事故的隐患。

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【部分图文】：

图1煤矿井下定向钻进系统组成

采用煤矿井下定向钻进技术实现钻探。该技术采用孔底马达（以高压冲洗液为传递动力介质）作为动力钻具，配备随钻测量系统、中心通缆钻杆、泥浆泵、钻头等装备，实时检测钻孔倾角、方位角并控制钻孔轨迹，使钻孔轨迹在目标层位精确延伸，并可实现分支孔钻进[12-13]，具有钻孔精确、钻进效率高、工....

图2工作面定向钻孔布置

采用定向钻进技术在工作面施工12个主孔、8个分支孔，如图2所示，从而探查工作面切眼附近6煤底板下35～40m段隔水层范围内的构造发育及水文地质情况，并对探查区进行注浆加固，封堵导水通道。定向钻进装备见表1。钻孔设计三级孔身结构，如图3所示。一级孔身用于下入孔口管，安装孔口控水闸阀....

图3钻孔结构

钻孔设计三级孔身结构，如图3所示。一级孔身用于下入孔口管，安装孔口控水闸阀；二级孔身用于穿过泥岩、9上煤、9下煤等不稳定地层，保障钻孔施工安全；三级孔身为定向孔段，钻孔弯曲按设计轨迹钻进，对富水性异常区进行探查。2.3勘探结果与分析

图4矿井音频电透三维反演成像结果

矿井音频电透三维反演成像结果如图4所示。经分析可发现在切眼附近存在一个明显的低视电阻率（低阻）异常区，大小为95m×45m，工作面内发育范围为现有切眼位置向东80m、回风巷向南110m，且该区域在底板下0～80m范围内均有发育，为垂向联通的低阻异常区。在回风巷9号钻场内向底板低阻....

本文编号：4001620