千米钻机在晋城煤销水害治理的应用前景展望

　　[摘要]分析了千米钻机在防治水工作中应用的必要性和可行性，并与普通钻机相比的优势，提出了千米钻机施工探放水的工艺技术和应用前景。

　　[关键词]千米钻机 防治水 应用前景

　　[中图分类号] X45 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-5-347-1

　　1前言

　　概述：山西煤销集团晋城公司的矿井是通过兼并重组整合后形成的。整合前的矿区多为地方矿井，采掘无序，对井田破坏严重，采空区遍布矿区。以前的小煤矿是否留有隔水煤柱，采空区积水范围和积水量多大等都急需查清，水害成为制约矿井安全生产的最大障碍。

　　2当前防治水方法存在的不足

　　目前水害防治工作主要是通过物探和钻探结合的方法。这是目前防治水的主流做法，我们有必要对物探和钻探成果的可靠性进行分析。下面以华阳煤矿为例进行分析。

　　首先我们讨论一下物探中应用比较广泛的瞬变电磁法的可靠性。当遇到周边有金属物和结构时瞬变电磁所测到的数据会受到干扰，变得不准确。而井下金属物品（例如金属防护网）的存在是不可避免，此外煤体中可能含有矿物成份如黄铁矿、菱铁矿及赤铁矿为主的山西式铁矿等矿物，瞬变电磁法成果的可靠性很大程度上值得商榷。这些因素都会影响瞬变电磁成果的可靠性，这时钻探验证显得尤为重要。

　　接下来讨论钻探的可靠性。经过对千米钻机和普通钻机钻孔轨迹的分析，我认为钻孔轨迹为“双螺旋”形状，即在剖面和平面上呈“s”状。剖面上，由于钻杆和钻头的自重影响，钻孔在同一地层钻进时，钻孔整体呈向下的趋势；但同一地层的硬度不可能均匀，存在软硬不均的问题，这个时候钻头就会引导钻杆向硬度低的方向钻进。当钻孔遇到其他地层尤其在换层的时候，钻头偏向硬度低地层的趋势更加明显；此外施工工艺和手法也会影响钻孔的轨迹，钻孔施工过程中，给进压力较大时，钻孔内的钻杆会向上蜷起呈弓形，钻头引导钻杆会加大向下的趋势。在平面上，由于同一地层平面上硬度不均匀，钻孔也呈现“s”形。钻孔在平面和剖面上呈现“s”形，增加了钻孔轨迹的不确定性，特别是长距离的钻孔很容易偏离设计较大，失去设计的原始意图，达不到设计钻孔的目的。

　　《防治水规定》对探水钻孔的终孔位置精确到米，按照上述对钻孔轨迹的分析，普通钻机在施工过程中精确到米比较困难，尤其是帮距的控制更是比较困难。探水钻孔的终孔位置偏离巷道多远，垂距上能否满足要求，普通钻机施工结束后都无法确定。钻探是最可靠的验证方式，是我们防治水工作的最后一道防线，但是普通钻机达不到《防治水规定》中对钻孔终孔位置在帮距和剖面上的精确要求，增加无效进尺的同时，也增加了施工的风险。