煤矿地质钻探中的关键问题探讨

摘 要：伴随着近年来我国经济的不断发展，工程建设步伐的越来越快，对于煤炭资源需求量也呈现出了不断的上升趋势。煤矿资源为我国社会经济的飞速发展做出了巨大的贡献，作为重要自然资源的煤矿在环境问题的日益严峻的情况下，加强对于其开采力度及社会经济的可持续发展有着非常重要的意义。但是由于过度的开发不进行保护，部分的煤田矿产的开采已经到了严重的枯竭状态，这对于生态环境是一种严重的破坏，甚至由于钻探过程中的技术的使用不当，造成了不安全事故的频繁发生。基于此，加强对于煤矿地质钻探的研究对于解决煤矿资源有着非常重要的意义。

关键词：煤矿地质；钻探；问题；建议

1 前言

我国社会发展、经济进步离不开煤矿资源的有力支撑，但是作为目前重要的自然资源，在能源日益枯竭的今天，为了社会可持续发展必须要重视煤矿开采的力度。在煤矿开采的施工过程中，会遇到多种问题，最常见的就是煤矿开采的安全问题，这对国家财产以及人民安全都是一种巨大的威胁。鉴于煤矿地质结构有其自身的复杂性，开采过程中对技术要求比较高，所以对于钻探过程中存在的问题应当及时发现并采取必要措施进行及时解决。

2 煤矿地质钻探中常见的关键问题分析

2.1 深孔问题

深孔钻孔就是在煤矿开采过程中会遇到的一个问题，在煤矿地质钻探施工中，由于对钻探工具认识不够全面、缺少实际经验，所以在工程初期会存在很大的困难，造成施工不顺。为了有效解决这些问题，需要对钻探技术、钻探工艺以及钻探使用的机具进行细致的分析和研究，进一步找出机具出现问题的原因所在，并且根据问题采取相应的改善措施，保障钻探施工的顺利进行。

2.2 塌孔问题

煤矿安全问题近些年在我国越发受到关注，多次的煤矿事故，引起了人们对煤矿地质钻探中塌孔问题的研究。只有不断加强对煤矿地质中勘探技术的研究和水文条件的预测，才能最大化地减小塌孔风险的发生。要加强对塌孔问题的关注，并积极研究其防治办法。分析造成塌孔的原因有很多种，最主要的表现在岩层硬度差异。地质钻探工作过程中，对于不同硬度的岩层，其压力掌握不稳定，如果是相对较软岩层，其钻进速度就会过快，那么当遇到硬度高的岩层时，钻进过程中就会出现掉渣及堵塞现象。

2.3 瓦斯问题

瓦斯问题是煤矿企业经常会面对的一种安全问题。这是由于瓦斯是存在于地下的一种能源，虽然密度较小但是释放的能量却很大。在进行煤炭钻探时，一旦发生瓦斯问题，就是极其严重的安全问题，其破坏性极大，造成的人员伤亡与财产损失无法估计，这是由于瓦斯问题会引发爆炸、火灾等一系列的问题，因此，一旦在狭小空见内发生瓦斯问题，工作人员就会避无可避，不仅会为煤矿企业带来巨大的损失，同时还会造成工作人员的伤亡。长久以来，瓦斯问题一直深深困扰着煤矿企业，无法有效的预防瓦斯问题，就不能保证安全作业，就不能保证工作人员的生命安全，更无法保证煤炭企业的工作进度。因此，煤炭企业应重视瓦斯问题的危害，积极寻求科学的预防方法，才能促进煤炭企业的可持续发展。

3 煤矿地质钻探的处理措施

（1）煤矿地质开采的难度非常之大，并且工艺复杂、施工工期较长，所对狂啊山地质的具体情况应当进行细致分析，并且全面了解，分析地质状况时应当对工程量、施工时间长短以及岩石的特性上进行考量，根据具体状况选择相应的施工工具。在煤矿施工中如果施工时间过长，施工的危险系数就会增加，施工难度也会不断加剧。在开采工具的选择方面，工作人员需根据实际施工情况，在满足施工要求前提下，尽量选择性能优良的工具，并在使用这些工具时，一定要按照施工规范和要求，最大限度减少问题出现。选择钻机时，需留有一定空间。全液压动力头钻机优势虽然十分明显，但在深钻事故处理方面还不够完善，因此在进行深钻孔时，不能选择全液压动力头钻机。

（2）在煤矿地质钻探过程中，技术人员一旦发现钻机旋转不够，孔内出水，并且水的颜色不清，细小石块较多的问题，那么就需要应考虑是发生了埋钻现象。遇到这种情况，应当立即旋转起钻，当返水逐渐减少、石块减少时，再缓慢下钻。如果旋转依旧非常的很费力，上述动作就应当反复重复。经过多次反复，如果此种现象还是不能得到缓解，则证明塌孔现象变得越发严重，这时需要技术人员将拔钻杆到安全位置。

（3）对瓦斯的科学利用，不仅对环境是一种有效保护，还能促进经济的发展，保护煤矿安全问题。所以在煤矿地质钻探中，应当加强对人员安全意识的培养，引进新的施工技术和防治安全办法，这对提高瓦斯安全有着非常重要的作用。

一般来说瓦斯防治技术主要有钻孔抽取技术和先抽取技术，这主要是通过瓦斯抽放以及巷道泄压带来防治瓦斯事故的。由于受到一定因素的限制，在地面钻孔抽取过程中，不能进行大面积的瓦斯抽取，可以在煤层还未被开采前进行抽取，这种边开采边抽取的方式既经济实惠又方便简单，对于瓦斯风险的降低也使一种有效提高。

4 煤矿地质钻探技术在实践中的应用

4.1 在沙层地质中的应用

沙层主要的组成成分有少量粘土和大量的沙，并且土质十分的疏松。在这样的地质条件下，地下水位、沙粒颗粒与地层钻探技术的选取之间有着非常密切的关系。针对粉细砂来讲，通常采用的是螺旋进行钻进，对于钻压及钻速应当有着严格的控制，对于钻孔较深的，在操作后期建议换一些直径相对比较小的螺旋钻，对于中粗砂或者砂石而言，建议采用三角形硬质合金钻头，其中钻头直径应当比岩心筒略大一些。有些碎石的体积比较大，先要进行破碎操作，进而进行钻进施工。

4.2 在岩溶地质中的应用

岩溶地质主要以灰岩为主，它的表面由于受到比较严重的风化和侵蚀，内部溶蚀发育比较好，但是覆盖层的厚度并不均匀，里面含有不同量的孤石、漂石，因此地层情况比较复杂。在进行煤矿地质钻进过程时，常常会出现坍孔、斜孔或者漏浆、超径以及卡钻和掉钻等各种病害。在钻进过程中，如果遇到岩层变软的现象，必须格外加以注意。遇到漏水现象的发生，可将洞口利用粘土、水泥进行封闭，进而对其开展适当的钻进操作。

4.3 在粘土层地质中的应用

软弱黏性土层的土壤强度非常低，而且钻进效率也比较高，这种地质条件下的岩心通常是比较完整的，对于该地段的自然条件能够真实、准确地反映出来，钻探过程中遇到土层高于地下水位时，可利用带阀管钻头配以套管冲击之，选用低角度长螺旋钻进行回转操作，需要注意的是，必须跟进套管，以免塌孔事故的发生。

4.4 在滑坡体地质中的应用

滑坡体表面一般稳定性较差，为确保钻探的质量，建议选用干钻进行施工操作，采用双层岩芯管、或者无泵孔底反循环作业方式。需要随时对密度、湿度变化情况进行观察。

5 结语

综上所述，煤矿在地质的钻探过程中，地质条件具有复杂性，对煤炭的安全高效回采率产生非常大的影响，要重视对于钻探的创新，从而促进了我国煤矿地质钻探事业的可持续发展。

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