煤矿钻探设备与工艺技术

摘要：虽然随着环保观念逐渐深入人心，人们更加追求绿色发展，但是我国国土面积辽阔，不同地区有着不同的情况，想要在短时间内完成资源利用体系的转变，存在着较大的困难，因此在当今我国不断发展的过程中，煤矿的开采工作依旧是一个重要的内容，要实现人与环境和谐发展，便需要不断改进煤矿开采技术。本文对钻探工作进行了简要的介绍，主要对进行钻探工作时所用的设备技术进行了分析，帮助读者对煤矿钻探工作进行了解。

关键词：煤矿钻探；钻探设备；工艺技术

前言：

煤矿在进行开采的过程中，需要经历较多的环节，首先是确定煤炭所在位置时，所需要进行的探测环节，在当今进行探测的过程中，通常会采用地理信息系统来对煤矿所在位置进行分析，进而进行精确的开采工作，使开采工作效率更高。但是在进行煤矿开采的过程中，钻探工作同样是开采工作的一个重要环节。只有完成了钻探工作，才能真正確定开采工作的范围以及规模。

1.煤矿钻探工作的概述

1.1煤矿钻探工作的主要内容

在进行煤矿钻探的工作时，工作内容相对较多，同样重要性也相对较高，在进行钻探的过程中，首先便需要对进行钻探工作之前进行勘探的工作结果进行检验。在进行钻探工作的过程之前，往往会对整个煤矿的规模以及范围进行明确的划分勘探，在进行钻探的过程中，首先需要确保勘探工作的精确性。对勘探的范围进行钻探检验。在钻探的过程中，需要划定钻探的范围，钻探的往往和进行勘探的结果相符合，如果在进行钻探的过程中，没有发现进行勘探所确定的煤矿资源，便需要重新进行精确勘探工作，避免后续工作成为无用功。煤矿钻探工作的另一项重要内容是对当地的地质进行探究，通过钻探工作，可以有效地发掘地下土壤，根据地下不同深度的土壤岩层情况，利用地理信息系统进行地下岩石种类的划分，能够将煤矿范围内各个区域的地质情况通过地图的形式显现出来，在进行开采施工的过程中，能够根据地质情况选择合适的建造点，提高开采工作的效率。另外，钻探工作的另一项作用便是对地下结构进行分析，如果没有进行有效的钻探工作，直接进行开采工作，地下可能会存在看不见的水源对工程造成损害，甚至可能造成严重的安全事故。进行煤矿钻探工作是进行煤矿开采之前的一个重要保障，只有进行了有效的煤矿钻探工作，才能够排除一些隐藏的风险，提高生产效率。

1.2煤矿钻探工作中所用的设备分析

钻探设备决定着煤矿钻探工作的执行效率，而决定钻探设备工作性能的因素也相对较多，而其中较为主要的两个方面因素是钻探设备的动力设备以及其所使用的钻头强度。在钻探设备的动力设备方面当今有着较多类型的动力装置。在进行煤矿钻探的过程中，根据动力来源不同，将其主要分为电力动力装置和内燃机动力装置，电力动力装置在进行工作的过程中需要利用电力作为动力，利用电力动力装置进行工作的过程中，所造成的环境污染相对较少，同时利用的能源相对较少，但在使用电力装置进行工作的过程中，却会受到相应的限制，在施工地区需要有足够的电力保障。但是在进行煤矿钻探时，煤炭所处地区往往工作环境并不能刚好符合需求，部分地区电力供给存在着问题，会影响到电力装置的运行。另外，电力动力装置在进行钻探的过程中，虽然比较稳定，但其功率相对会较低，因此在进行工作的过程中效率也相对较低，在一定的时间内进行钻探的范围和深度较为有限。这时另一种动力装置的优点便能够显现出来。另一种动力装置为内燃机，内燃机根据其进行工作时采用的燃料不同主要分为汽油、柴油和原油内燃机三大类。相较于电力动力装置而言，内燃机动力装置所能够提供的动能较大，因此在进行钻探的过程中，钻探的效率较高，但伴随着较高的功率，其消耗的能源也较多，而且内燃机的能源在使用的过程中，如果内燃机质量出现问题，燃烧不够充分，会产生大量的有害气体，对施工人员的身体健康造成威胁，在进行动力装置选择的过程中，应尽可能更具需求选择合适的动力装置进行工作，提高工作效率。影响钻探设备的另一因素便是钻头，在钻探设备中，为了能够有效地进行钻探工作，避免钻探设备受损，钻探设备的钻头需要有较高的强度。当今的钻探设备大多采用金刚石作为钻头。在进行钻头制作的过程中，金刚石成本较高，因此也对制作的精度要求较高。在进行制作的过程中需要对钻头的形状和大小进行制定，在进行制定的过程中更具适用情况来进行规格的划分，一个合理的钻头能够为钻探工作提供巨大的帮助。

1.3煤矿钻探工作时常见的问题

虽然我国煤矿钻探工作已经持续了多年，拥有了较为成熟的技术体系，但在进行施工的过程中，部分施工单位没有对各种技术进行有效的利用导致钻探工作中不时出现问题，第一个问题便是较为常见的钻探受阻问题，在进行钻探的过程中，由于地下结构较为复杂，钻探设备的一些节点极容易受地下岩石的阻碍，进而无法进行正常工作，另外一种较为常见的问题便是在进行钻探的过程中出现钻探路径偏离规划的情况，导致无法钻探到规划区域的范围，无法对规划进行检验。另外一种则是对后续工作危害性较大的问题，在进行钻探的过程中，钻探工作对地质造成了影响，导致地下容易出现渗水的现象，容易造成土壤松动，在进行煤矿开发的过程中，工作人员的生命安全难以得到保障。

2.在进行煤矿钻探工作时常用的工艺技术

2.1采用起拔钻探工艺技术进行施工

在进行施工的过程中，钻探工作难以继续进行往往是由于在进行工作时，钻探设备受到钻探过程中造成一些结构影响，出现被地下物质卡到的现象。这时可以将钻探工作中用到的钻头拔出，对其进行整理，避免地质造成其卡死的情况。当钻探设备拔出后再次进行钻探工作，往往会排除这种问题的影响。在进行施工之前，也应该对钻探设备进行一些保护措施，比如在关键的部位套上一层保护层，这样在进行起拔钻探时，不会导致坚硬物质对设备造成损坏，提高施工成本。

2.2采用定向钻探技术进行施工

在进行施工的过程中，需要根据设计图进行精确的施工，才能够得到有效的钻探施工数据，而要实现这一目的，则必须确保钻探的方向。因此在进行施工的过程中，可以采用定向钻探技术进行施工。采用定向钻探技术进行施工时，可以采用自动化设备，在当今社会中，计算机操作具有较高的精度，因此通过对计算机的参数进行调节，能够有效地矫正钻探设备钻探的方向，提高钻探工作的精度。

2.3在煤矿钻探过程中采用水害防治技术

钻探过程中，水害防治是一个重要的话题，在进行钻探时，需要对煤矿周围进行钻探，找到地下水源的源头，对水源进行改道，减少其对工程的影响。另外，在进行钻探的过程中，还可以采用相应的预警技术，设置湿度监控装置，当其数值过高时，应进行紧急处理，减少人员损失。此外，通过钻探对水分含量进行勘探分析，还可对水分较高的地区进行注浆加固，或者进行封堵，提高煤矿的安全性。

结语：

提高煤矿钻探效率，有助于提高煤矿开采的效率，同时降低开采风险，具有较为重要的意义。

参考文献：

[1]陈新光.岩土工程勘察中钻探工艺选取的探讨[J].中国战略新兴产业.2017（28）

[2]王洪伟.浅谈我国地热井钻探工艺及方法[J].西部探矿工程. 2015（02）

作者简介：韩涛（1988.1.16）男，汉族，本科，勘查技术与工程，吉林大学，钻探。