摘 要:伴隨著近些年來我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展,工程建設步伐的不斷加快,對于煤炭資源的需求量也呈現(xiàn)出不斷上升的趨勢。煤礦資源為我國社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展做出了巨大貢獻,作為重要自然資源的煤礦在環(huán)境問題日益嚴峻的當前,加強對其的開采力度對于社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展有著至關重要的意義。然而由于過度開發(fā)不加保護,部分煤田礦產(chǎn)的開采已經(jīng)到了嚴重枯竭的狀態(tài),這對生態(tài)環(huán)境是一種嚴重的破壞,甚至因為鉆探過程中的技術使用不當,造成不安全事故的頻繁發(fā)生。所以,加強對煤礦地質(zhì)鉆探的研究對于解決煤礦資源有著非常重要的意義。
關鍵詞:煤礦地質(zhì);鉆探;問題;建議
中圖分類號: P634文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2015)01(a)-0000-00
我國社會的發(fā)展、經(jīng)濟的進步離不開煤礦資源的有力支撐,作為當前重要的自然資源,在能源日益枯竭的今天,為了社會的可持續(xù)發(fā)展必須要重視煤礦開采的力度。在煤礦開采的施工過程中,會遇到多種問題,最常見的就是煤礦開采的安全問題,這對國家財產(chǎn)以及人民安全都是一種巨大的威脅。鑒于煤礦地質(zhì)結構有其自身的復雜性,開采過程中對技術要求比較高,所以對于鉆探過程中存在的問題應當及時發(fā)現(xiàn)并采取必要措施進行及時解決。
1煤礦地質(zhì)鉆探中常見的幾個問題
1.1深孔問題
深孔鉆孔就是在煤礦開采過程中會遇到的一個問題,在煤礦地質(zhì)鉆探施工中,由于對鉆探工具認識不夠全面、缺少實際經(jīng)驗,所以在工程初期會存在很大的困難,造成施工不順。為了有效解決這些問題,需要對鉆探技術、鉆探工藝以及鉆探使用的機具進行細致的分析和研究,進一步找出機具出現(xiàn)問題的原因所在,并且根據(jù)問題采取相應的改善措施,保障鉆探施工的順利進行。
1.2塌孔問題
煤礦安全問題近些年在我國越發(fā)受到關注,多次的煤礦事故,引起了人們對煤礦地質(zhì)鉆探中塌孔問題的研究。只有不斷加強對煤礦地質(zhì)中勘探技術的研究和水文條件的預測,才能最大化地減小塌孔風險的發(fā)生。要加強對塌孔問題的關注,并積極研究其防治辦法。分析造成塌孔的原因有很多種,最主要的表現(xiàn)在巖層硬度差異。地質(zhì)鉆探工作過程中,對于不同硬度的巖層,其壓力掌握不穩(wěn)定,如果是相對較軟巖層,其鉆進速度就會過快,那么當遇到硬度高的巖層時,鉆進過程中就會出現(xiàn)掉渣及堵塞現(xiàn)象。
1.3瓦斯問題
由于在煤礦地質(zhì)開采中遇到的礦山地質(zhì)結構都是非常復雜的,并且絕大部分都是井下開采。作為重要能源的瓦斯,是煤礦層中一種氣體,它的密度相對來說是比較小的,釋放時會產(chǎn)生壓力,因此煤礦開采過程中,瓦斯大量釋放往往會造成爆炸及火災等問題。
2有效處理煤礦地質(zhì)鉆探的建議
(1)煤礦地質(zhì)開采的難度非常之大,并且工藝復雜、施工工期較長,所對狂啊山地質(zhì)的具體情況應當進行細致分析,并且全面了解,分析地質(zhì)狀況時應當對工程量、施工時間長短以及巖石的特性上進行考量,根據(jù)具體狀況選擇相應的施工工具。在煤礦施工中如果施工時間過長,施工的危險系數(shù)就會增加,施工難度也會不斷加劇。在開采工具的選擇方面,工作人員需根據(jù)實際施工情況,在滿足施工要求前提下,盡量選擇性能優(yōu)良的工具,并在使用這些工具時,一定要按照施工規(guī)范和要求,最大限度減少問題出現(xiàn)。選擇鉆機時,需留有一定空間。全液壓動力頭鉆機優(yōu)勢雖然十分明顯,但在深鉆事故處理方面還不夠完善,因此在進行深鉆孔時,不能選擇全液壓動力頭鉆機。
(2)在煤礦地質(zhì)鉆探過程中,技術人員一旦發(fā)現(xiàn)鉆機旋轉(zhuǎn)不夠,孔內(nèi)出水,并且水的顏色不清,細小石塊較多的問題,那么就需要應考慮是發(fā)生了埋鉆現(xiàn)象。遇到這種情況,應當立即旋轉(zhuǎn)起鉆,當返水逐漸減少、石塊減少時,再緩慢下鉆。如果旋轉(zhuǎn)依舊非常的很費力,上述動作就應當反復重復。經(jīng)過多次反復,如果此種現(xiàn)象還是不能得到緩解,則證明塌孔現(xiàn)象變得越發(fā)嚴重,這時需要技術人員將拔鉆桿到安全位置。
(3)對瓦斯的科學利用,不僅對環(huán)境是一種有效保護,還能促進經(jīng)濟的發(fā)展,保護煤礦安全問題。所以在煤礦地質(zhì)鉆探中,應當加強對人員安全意識的培養(yǎng),引進新的施工技術和防治安全辦法,這對提高瓦斯安全有著非常重要的作用。
一般來說瓦斯防治技術主要有鉆孔抽取技術和先抽取技術,這主要是通過瓦斯抽放以及巷道泄壓帶來防治瓦斯事故的。由于受到一定因素的限制,在地面鉆孔抽取過程中,不能進行大面積的瓦斯抽取,可以在煤層還未被開采前進行抽取,這種邊開采邊抽取的方式既經(jīng)濟實惠又方便簡單,對于瓦斯風險的降低也使一種有效提高。
3煤礦地質(zhì)鉆探技術在實踐中的應用
3.1在沙層地質(zhì)中的應用
沙層主要的組成成分有少量粘土和大量的沙,并且土質(zhì)十分的疏松。在這樣的地質(zhì)條件下,地下水位、沙粒顆粒與地層鉆探技術的選取之間有著非常密切的關系。針對粉細砂來講,通常采用的是螺旋進行鉆進,對于鉆壓及鉆速應當有著嚴格的控制,對于鉆孔較深的,在操作后期建議換一些直徑相對比較小的螺旋鉆,對于中粗砂或者砂石而言,建議采用三角形硬質(zhì)合金鉆頭,其中鉆頭直徑應當比巖心筒略大一些。有些碎石的體積比較大,先要進行破碎操作,進而進行鉆進施工。
3.2 在巖溶地質(zhì)中的應用
巖溶地質(zhì)主要以灰?guī)r為主,它的表面由于受到比較嚴重的風化和侵蝕,內(nèi)部溶蝕發(fā)育比較好,但是覆蓋層的厚度并不均勻,里面含有不同量的孤石、漂石,因此地層情況比較復雜。在進行煤礦地質(zhì)鉆進過程時,常常會出現(xiàn)坍孔、斜孔或者漏漿、超徑以及卡鉆和掉鉆等各種病害。在鉆進過程中,如果遇到巖層變軟的現(xiàn)象,必須格外加以注意。遇到漏水現(xiàn)象的發(fā)生,可將洞口利用粘土、水泥進行封閉,進而對其開展適當?shù)你@進操作。
3.3在粘土層地質(zhì)中的應用
軟弱黏性土層的土壤強度非常低,而且鉆進效率也比較高,這種地質(zhì)條件下的巖心通常是比較完整的,對于該地段的自然條件能夠真實、準確地反映出來,鉆探過程中遇到土層高于地下水位時,可利用帶閥管鉆頭配以套管沖擊之,選用低角度長螺旋鉆進行回轉(zhuǎn)操作,需要注意的是,必須跟進套管,以免塌孔事故的發(fā)生。
3.4在滑坡體地質(zhì)中的應用
滑坡體表面一般穩(wěn)定性較差,為確保鉆探的質(zhì)量,建議選用干鉆進行施工操作,采用雙層巖芯管、或者無泵孔底反循環(huán)作業(yè)方式。需要隨時對密度、濕度變化情況進行觀察。
4結語
煤礦地質(zhì)鉆探過程中,地質(zhì)條件具有復雜性,對煤炭安全高效回采率產(chǎn)的影響較大,應當重視對鉆探的創(chuàng)新,促進我國煤礦地質(zhì)鉆探事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
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