煤矿井下随钻测量定向钻进技术

探讨煤矿井下定向钻进技术在井下地质勘探中的实际应用煤矿井下定向钻进技术是一种先进的地质勘探技术，通过钻机在井下进行钻进，探测目标地点的地质情况，为煤矿开采、勘探提供重要的技术支持。

本文将探讨煤矿井下定向钻进技术在井下地质勘探中的实际应用。

一、煤矿井下定向钻进技术的概述煤矿井下定向钻进技术在井下地质勘探中的应用，是通过采用钻进工具沿着预定方向向目标地点钻进，并且在钻进的过程中，测量并分析钻进过程中所遇到的地质信息。

这种方式的优点在于，其钻进过程可在远距离地进行，而且不会受到井下煤尘的干扰，尤其，它可以在井下煤矿采煤过程中使用，因此，也被广泛地应用于煤矿勘探领域。

二、煤矿井下定向钻进技术的应用场景煤矿井下定向钻进技术在井下地质勘探中的应用场景可以分为以下几个方面：1、煤层开采方向判别：通过钻进的方式，获取更为精确的煤层地质信息，并结合有关数据和资料，钻进目标区域以确定进刀方向及拱形特征信息。

这不仅能够大大提高煤层开采率，还可提高煤层采掘的安全系数。

2、区域地质勘探：通过对特定的目标区域进行钻进，获取该地段的地质情况，以便于今后更加准确地进行区域勘探。

这种方式既节省了煤矿井下防尘作业周期，又大大避免了煤尘危害等问题。

3、煤层裂隙岩溶空间勘查：通过钻进的方式，利用测量数据和岩性条件，获取煤层以及岩溶空间的相关信息，为煤矿勘探提供详细的岩性和裂隙条件信息。

4、煤层井筒勘查：通过钻进的方式，获取煤层井筒的相关数据，以便于今后对该煤层的开采、识别和评估等方面进行指导。

5、煤层地质构造走向判别：通过定向钻孔，获取煤层的地质构造走向，以便于今后更好地进行地质勘探。

三、煤矿井下定向钻进技术的应用效果1、提高了煤矿勘探效率：井下定向钻进技术可以帮助勘探人员在较短时间内采集到丰富的地质信息，这大大提高了勘探人员的工作效率，同时减少了勘探进度和费用上的浪费。

2、加快了煤矿开采进度：利用井下定向钻进技术对煤矿进行勘探，可以更加准确地把握煤层的走向和危险区域，从而提高开采效率，实现开采效益最大化。

煤矿井下定向钻进工艺技术的分析摘要：随着社会经济的快速发展，定向钻进技术在石油工业、煤炭和地质等各个领域占据着十分重要的位置。

在我国煤矿综合推广工作的收益率和效率不断提升的情况下，矿井瓦斯地质异常检测和瓦斯钻孔轨迹的控制精度要求逐步提高，其在煤矿井下得到了十分广泛的应用，其不仅可应用于煤矿井下瓦斯抽采，还能够应用于煤矿井下探放水及工作面地质构造探测等工程领域，均取得了较好的效果。

关键词：煤矿井下；定向钻进工艺；应用1.煤矿井下定向钻进工艺技术的应用原理及特征1.1原理就现阶段煤矿井下定向钻进工艺技术来说，这是一种使用了随钻测量还有水力排渣功能的钻孔工艺技术[1]。

该技术应用的主要原理其实就是在泥浆泵加压静压水的过程中，采取钻杆里面的供水通道来将静压水运送到孔的底部，这样就可以使得孔底的螺杆马达在驱动的作用下进行旋转。

接着把动力提供给钻头旋转切削煤岩，以此来使得水沿着孔壁和钻杆之间的孔隙流动，进而将孔内的钻屑排除出去。

在具体施工的时候，对于孔底钻具的空间参数指标（如方位角还有倾角等）就可以利用随钻测量的系统来对其进行实施测量，这样操作的人员就可以通过设计参数和施工参数之间的对比来对孔底钻具的工具面向角来进行调整，以此来开展下一次的钻井施工[1]。

1.2特征煤矿井下定向钻进工艺技术具有以下特征：（1）稳定组合钻具该钻具具有着比较高的强度以及比较广的地层适应性，并且具有着操作性强以及成本低的特征，而且其结构相对简单，对于冲洗液的性能方面也没有特殊的要求。

同时，对于钻孔的倾角而言也是比较容易控制。

然而对于方位角来说，其控制方面的能力却是比较差的。

因此，该种钻具对于钻进定位精度要求不高并且深度在八百米以内的施工比较适用。

（2）孔底螺杆马达钻进对于孔底螺杆马达钻进的钻具而言，其具备较为复杂的结构，所以其成本也比较高，而且还要求有关操作的人员要具有比较高的技术水平。

同时，还钻具对于方位角还有倾角都有着比较强的控制调节能力，可以精准实时的进行随钻测量，并且其定向精度比较高。

煤矿井下随钻测量定向钻进技术发表时间：2020-12-30T02:21:57.407Z 来源：《中国科技人才》2020年第24期作者：程建未[导读] 煤矿生产作为当前社会生产中的重要组成部分，对于社会经济的发展有着极为重要的作用。

中国煤炭地质总局一一九勘探队河北省邯郸市 056400摘要：煤矿生产作为当前社会生产中的重要组成部分，对于社会经济的发展有着极为重要的作用。

这就要求有关部门可以对煤矿开采有着足够的重视，确保煤矿开采工作可以顺利进行。

在这一过程中，相关部门应当对煤矿井下随钻测量定向钻进技术有着一个较为基本的了解，确保煤矿随钻测量结果的准确性。

随钻测量技术在煤矿开采中的合理应用，可以有效提高煤矿钻孔轨迹的精确控制，使得当前的煤矿开采更加高效化。

同时，随钻测量定向钻进技术还可以被应用于地质勘测中，在地质行业中有着较为广泛的应用。

通过对随钻测量定向钻进技术的研究，有效推动煤矿开采效率的提高，还能在一定程度上推动当前社会经济的稳定发展。

关键词：煤矿；随钻测量；定向钻进技术；分析随着社会经济的快速发展，人们对于煤矿开采也有着更高的要求。

煤炭作为当前较为常用的能源之一，对于社会经济的稳定发展有着极为重要的作用。

通过煤矿开采效率的提高，从而实现当前社会生产力的稳步提高。

随钻测量定向钻进技术作为煤矿开采中较为重要的施工工艺，对于煤矿开采效率的提高有着较为直接的影响。

这就要求有关部门能够对煤矿随钻测量定向钻进技术有着足够的重视，使得当前的煤矿开采可以更加合理化。

在这一过程中，煤矿企业还应当注意对于工作人员专业素养的培养，确保工作人员可以充分满足煤矿开采的需要，有效实现煤矿经济效益的提高。

同时，煤矿随钻测量定向钻进技术不仅可以被合理应用于煤矿领域，还可以被应用于地质勘测中，对于地质行业的发展有着较为重要的作用。

下面本文将针对煤矿随钻测量定向钻进技术进行分析研究。

1.随钻测量定向钻进技术原理1.1.钻进技术在对煤矿随钻测量定向钻进技术进行分析时，首先工作人员需要对煤矿随钻测量定向钻进技术原理有着一定的了解，确保煤矿开采可以顺利进行。

煤矿井下随钻测量定向钻进技术与应用探究作者：李磊来源：《中国科技纵横》2018年第06期摘要：本文简要阐述了随钻测量定向技术的应用原理，并对随钻测量定向钻进工艺做出了分析，随后进一步探讨了煤矿井下随钻测量定向钻进技术的应用。

以期通过本文的分析与研究，能够为煤矿井下作业技术的进一步完善提供相应的参考与借鉴。

关键词：煤矿；瓦斯抽采；随钻测量；定向钻进中图分类号：P634 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）06-0180-02随着社会的发展和科技的进步以及城市化进程的不断推进，促使对于煤炭等能源的应用数量与范畴进入到全新的阶段。

在煤矿井下开采环节中，随钻测量定向钻进技术应用范围也呈现出逐渐扩展的趋势，通过应用此种技术，不仅能够完成较硬煤层的瓦斯抽采，还能够进行地质勘探等作业。

因而对此项技术进行应用研究，便具有典型的现实价值与意义。

1 随钻测量定向钻进技术原理1.1 钻进技术随钻测量定向钻进设备由两部分结构构成，且钻进设备是其中的基础部分之一。

应用于煤矿作业中的随钻测量定向钻进设备，其钻进设备中涵盖定向钻机、泥浆泵以及马达等部件。

在钻进设备运行过程中，泥浆泵通过对高压水的输送，使马达能够利用高压水来完成驱动与转动，进而为钻机的作业提供原动力。

在此过程中，钻进方向也由马达进行调控。

1.2 测量技术除了钻进设备之外，随钻测量定向钻进设备中的另一大核心技术，便是测量技术。

设备中的测量探管，可对钻孔倾斜角、方位角以及工具面向角等进行探测和接收，并由监视器生成钻孔路径图形。

由此便可使之与设计路径图形做出实时比对，以此做出更为精确的调整，确保钻孔路径与设计路径相同。

2 随钻测量定向钻进工艺分析2.1 水平长钻孔施工工艺通常情况下，煤矿井下瓦斯抽采的技术人员，希望钻孔作业能够穿透更厚的煤层，并尽量确保钻孔长度能够最大限度的延伸，以此来确保瓦斯抽采作业的准确与高效。

同时，在进行地质构造勘探过程中，若面对相对复杂的地质构造时，要尽可能的对构造障碍进行避让，来尽量增长钻孔长度。

煤矿井下定向钻孔施工测量精度验证与应用煤矿井下随钻测量定向钻进技术可实现长钻孔定向钻进和对钻孔轨迹的精确控制，在煤矿安全和地质勘探领域得到较大的推广和应用，特别是在煤矿井下瓦斯抽采钻孔、防治水钻孔、勘探孔等施工中发挥着越来越重要的作用。

在实际应用中为实现精确对穿和中靶进行了精确定向施工，取得了很好的效果。

通过精度验证和现场实际应用，有助于进一步理解钻孔施工精度，进行精确钻进施工。

基于此，本文主要对煤矿井下定向钻孔施工测量精度验证与应用进行分析探讨。

标签：煤矿井下定向钻孔；施工测量；精度验证；应用1、精度验证试验1.1试验方案试验地点位于陕西长武亭南煤业公司3盘区301工作面，开孔位置位于301运输巷2#联络巷处。

钻进地层为2#开采煤层，煤层厚度5.1m，根据地层标高计算得到煤层倾角约+1°。

煤层顶板为粉砂岩，底板为碳质泥岩和泥岩。

预计穿透巷道为301回风巷，沿煤层顶板掘进，巷道高度约为4m。

在301工作面运输巷2#联络巷位置开孔后向301工作面回风巷钻进并穿出。

设计钻孔开孔（真）方位为180°、172°、164°，孔深分别为300、300、306m。

主设计方位为180°，分别以每个钻孔开孔点作为坐标原点，钻孔主设计方位线延伸方向为x轴正方向，水平顺时针旋转90°为y轴正方向，竖直向上为z轴正方向建立设计坐标系，对应值即为左右位移（y）、上下位移（z）。

钻孔设计参数见表1。

其中1#钻孔有探明地层作用，为后续钻孔设计进行修正。

钻孔布置平面图如图1。

1.2钻孔施工1#钻孔按照设计倾角+1°钻进至35m见煤层顶板，后开分支继续钻进并对地层进行探测，确定了煤层起伏变化情况，绘制煤层顶底板剖面，并对钻孔轨迹进行调整，同时将后续钻孔开孔倾角修改为-1°。

1#钻孔钻进至300m成功从301工作面回风巷穿出。

根据1#钻孔施工情况确定煤层顶、底板变化情況，修改2#和3#钻孔设计开孔角度为-1°，按照钻孔设计进行施工分别于301m和306m深度从巷道穿出。

2024.02 矿业装备 / 590 引言尽管我国能源结构总体上在不断优化，多种类型的清洁能源得到了广泛的应用，但随着煤炭产业的转型升级，尤其是煤炭资源依然是我国的战略性安全能源，煤炭产业在我国的地位依然十分重要。

然而，就目前的情况来看，随着我国煤炭工业的发展，向深层开发方向发展已势在必行。

从目前矿井防治水的角度来看，钻井是矿井防治水的重要手段，采用定向钻井技术可以提高矿井防治水的成效。

所以，在矿井防渗水条件下，研究和分析了定向钻工艺在矿井防渗水条件下的应用，具有一定的现实意义。

1 定向钻进技术的概述目前，随着我国科学技术的发展，煤炭资源的开发利用，煤炭资源开发利用的技术与装备日趋成熟，对煤炭资源开发与利用的需求也随之提高。

定向性钻进技术可以根据资料信息进行准确的勘探工作。

为了能够有效地应用定向钻进技术，需要采用相应的采矿装备，使其在矿井的生产中更好地发挥其功能，为矿井的生产提供方便和辅助。

将定向钻进技术应用到煤矿地质防治水工作中，能够科学、精确地定位某些钻孔的轨迹，保证钻头能够正确、稳定地找到并到达地下工作面，这大大提高了我国矿山勘探的效率和效果，也为煤炭开采中的有关工作人员的身心健康提供了一种有效的保证[1]。

2 定向钻进技术的优势当前，随着科学技术的进步，将定向钻进技术应用于矿井的地表水防治，已成为当今时代发展的必然趋势，并在实践中得到了很好的应用，从而保证了矿井的地表水防治工作能够更好的进行。

在现实的调研中，定向钻进技术能够有效地利用随钻测量技术及其各种技术功能，准确的计算出矿井的地表3D 坐标，能够在构造点的某些钻井内部形成一定数目的分支孔，再通过定向开树枝技术来计算该点的3D 坐标，便于对矿井进行勘探，从而为矿井的开发工作带来了便利。

通常，在进行地质勘探工作以后，工作人员能够对两个或多个3D 坐标的数据和信息进行采集和计算，进而对其进行分析和研究，更好的查明水患发生的位置，并根据其信息和数据来改善和完善采矿的方法和防控的措施，使矿山的地质条件更适合于采矿的需要，达到采矿的标准，从而保障采矿工作能够顺利进行，进定向钻进技术在煤矿地质防治水工作中的应用分析西伟东（霍州煤电云厦防治水工程技术分公司，山西霍州 031400）摘要：在煤炭开采过程中，经常会遇到水灾害的问题，对整个开采工作造成很大的影响。

煤矿井下随钻测量技术及钻孔轨迹数据处理方法研究在煤矿生产作业中，为确保生产效率及安全，多会采取定向钻进技术，确保煤矿生产钻进工作的有效控制。

研制我国煤矿井下随钻测量技术，探究钻孔孔迹数据处理方法，其具备着极为显著的实践应用价值。

从一般水平定向钻进入手，分析水平定向钻孔轨迹的基本要素，探究煤矿井下水平定向孔轨迹的一般形式和描述方法，提出一定的钻孔孔迹数据处理方法。

标签：煤矿井下随钻测量技术；钻孔轨迹；数据处理1 一般水平定向钻进钻孔轨迹一般意义上的水平定位钻进，多选择以地面作为参照，并进行相应空间坐标系建立。

在煤矿生产作业中，其水平定向钻孔则需要依据井下钻场为参照，建立相关的空间坐标系。

为确保钻孔钻井精度及效率，需要综合考虑矿井实际状况，确保空间坐标系建立准确性，并研究表征钻孔贵轨迹空间位置的实际点、线、面与角之间所存在的具体关系，确定描述钻孔轨迹的方法及相关计算方法，将其作为钻孔轨迹设计与钻孔轨迹数据信息处理的理论基础。

定向钻孔轨迹，以空间曲线参数作为划分标准，则可以分为设计钻孔轨迹、实际钻孔轨迹与实测钻钻孔轨迹。

其中实际钻孔轨迹，指的是钻头钻进过程中由钻头中心点沿着钻孔轴移动所形成的实际的几何路径，其钻孔轨迹，是由众多点组合而成。

然而在实际操作过程中，受条件限制无法对钻孔轨迹中的所有点实施测量，因此其实际钻孔跪进仅仅具备抽象意义，无法将其完整绘制展示。

钻孔实测轨迹，指的是在钻进过程中，对实际轨迹中存在的某些特定点执行测量操作获得的轨迹，这些店称之为测点，以测点为基础，绘制出的钻孔轨迹表现为折线，折线与实际轨迹之间所具备的近似程度，是由测点的密集程度来决定的。

媒矿井下水平定向钻孔轨迹空间坐标作为基础，逐步实现钻孔轨迹描述与绘制作业。

其操作步骤主要为：第一，依据区域特征及实际，建立钻孔轨迹空间坐标系，对钻孔轨迹所处于的实际空间位置进行确定。

传统方式的地面钻孔，多会选择以地面作为参照，依据钻孔表现的方向，多将向下方向作为垂直轴，设置为Z，表示正方向，然而井下钻孔作业，不仅仅存在着垂直孔与下斜孔，还存在着近水平孔，钻有上仰孔，且其钻孔地点均位于地面以下，为方便研究与描述其钻孔钻进状态，其基本参照物多选择井下钻场，依据其参照体系，构建出垂直于轴向上为正方向的煤矿井下钻孔坐标系。

探讨煤矿井下定向钻进技术在井下地质勘探中的实际应用煤矿井下定向钻进技术是一种通过在井下进行钻进作业的方法，以获得更多有关煤矿地质构造和煤层分布的信息。

它是井下地质勘探中的一种重要技术手段，可广泛应用于煤矿勘探、瓦斯抽放、地质灾害预测等领域。

本文将从技术原理、实际应用和发展趋势三个方面来探讨煤矿井下定向钻进技术的实际应用。

一、技术原理煤矿井下定向钻进技术是将钻杆放入钻井机中，并通过操纵钻杆的转动和推进，将钻头钻进到目标地层。

在钻进过程中，通过转动钻杆和钻头的方式，使钻孔与地面投影线呈现出一定的偏离角度。

这样可以通过在井下的测斜仪检测钻杆的角度，并通过转换器将角度转换为数字信号，从而得到钻孔的倾角和方位角。

利用这些参数，可以进一步确定煤层的分布、煤层倾角和地质构造的情况。

二、实际应用煤矿井下定向钻进技术在煤矿勘探中有着广泛的应用。

首先，它可以提供更精确的煤层分布和倾角信息。

通过钻进的方式，可以在井下获取到更多的煤层样本，并结合倾角测量数据，可以绘制出煤层的地质构造图，为煤矿的开采提供了重要的参考依据。

其次，煤矿井下定向钻进技术还可以用于瓦斯抽放。

在煤层瓦斯抽放过程中，钻进技术可以通过对煤层的倾角和瓦斯含量的测量，确定瓦斯的开采方案和工艺参数，从而提高瓦斯抽放的效率和安全性。

此外，煤矿井下定向钻进技术还可以用于地质灾害的预测和评估。

通过在井下进行钻进，可以获取到更多的地质信息，从而可以提前发现地质隐患，采取相应的措施进行处理，减少地质灾害的发生。

三、发展趋势随着煤矿井下定向钻进技术的不断发展，其在实际应用中面临着一些挑战和机遇。

首先，技术的可靠性和测量精度是目前亟需解决的问题。

在井下环境中进行钻进和测量，受到地质条件和设备限制，对技术要求较高。

因此，需要进一步研发和改进测量设备，提高测量的精度和准确性。

其次，井下定向钻进技术与其他测井技术的配合也是未来发展的重点。

通过将定向钻进技术与其他地质测井技术相结合，可以获取到更多的地质信息，并加强对矿井地质结构和煤层分布的认识。

随钻测量定向钻进技术在煤矿井下地质勘探中的应用研究摘要：本文从技术原理、应用作用、主要工艺等角度着手，对随钻测量定向钻进技术进行简要分析，并对该技术在煤矿井下地质勘探中的应用方法加以阐述，旨在延长钻进深度，扩大勘探范围，提高钻进效率。

关键词：随钻测量；定向钻进；煤矿地质勘探引言：煤矿井下普遍存在断层、采空区、陷落柱等异常地质，为煤矿安全生产带来诸多不便。

在实际勘探过程中，钻进技术也不断发展，从以往的常规钻孔发展为随钻测量定向钻进技术，可适用于长距离瓦斯抽采钻孔施工中，并具有显著的应用效果。

1.随钻测量定向钻进技术概述1.1技术原理在煤矿井下工作中，随钻测量定向钻技术是借助专用工具，根据钻孔自然弯曲规律与设计要求，使分支孔轨迹延伸到目标区域中的一种高效钻探方式，可使钻孔轴线实现灵活的弯直改变。

定向钻进的配套装备由多个部分构成，为孔底马达、泥浆泵、测量探管、孔口监视器等等。

在应用过程中，泥浆泵中的高压水将经过送水器进入到孔底马达中，成为马达运行的动力，推动钻头旋转对煤岩层进行切削，并在钻进中使钻杆柱不断运行，通过改变孔底马达弯角的变化，实现对钻孔轨迹的有效控制。

在该系统中，随钻测量探管可对方位角、倾角与工具面进行调整，形成钻孔实钻轨迹，与钻孔轨迹以及偏移情况相结合，对孔底工具角进行调整，使其与钻孔轨迹目标相符合，实现钻孔轨迹向设计轨迹的延伸。

1.2主要作用在以往的煤炭井下勘探中，主要采用常规钻孔法、地面钻孔勘探法等，勘探范围较小，且信息精准度较低，难以实现长距离的精准勘探。

随钻测量定向钻进技术能够有效克服传统钻进技术中的缺陷，与大范围、高精度勘探需求充分符合，主要作用如下：一是勘探地质构造。

该方式运用测量功能，在勘探过程中，对地质构造点的三维坐标进行记录，并在钻机受阻的四周开一些新的分支孔，当这些分支孔再次受阻时，对附近的三维坐标进行记录构建模型，便可直观的了解地质构造情况；二是煤层走向勘测。

首先当钻孔受阻时对此坐标进行记录，然后将该坐标与地面距离进行转化为标高，最后根据新标高计算煤层倾斜角，从而得出煤层的具体走向[1]。