巷-孔瞬变电磁法在探测含导水构造中的应用

掘进迎头超前探水钻要探清楚含导水构造的空间位置比较困难。常规矿井瞬变电磁在含导水构造探测方面得到了广泛应用,但其存在巷道干扰因素较多等问题。巷-孔瞬变电磁三分量探测技术在钻孔中使接收位置更靠近异常区,降低了巷道内的电磁干扰对测量结果的影响,可针对性地对钻孔附近异常进行三维探查,具有探测精度高、对含导水构造反映敏感等优点。以某煤矿6煤西翼辅运大巷为例,利用掘进工作面超前探放水钻孔,使用巷-孔三分量瞬变电磁超前探测技术探测掘进工作面迎头前方含导水构造的范围及位置。结果表明:巷-孔瞬变电磁探测法可以探测钻孔径向30m以内的含导水地质构造的空间位置与异常大小,效果良好。     

涌水孔导流止水灌浆固井工艺

一、钻孔涌水概况某无烟煤矿区109/ZK5孔开孔层位为上二叠统龙潭煤组C7煤层，终孔层位为30米下二叠统茅口组灰岩。钻孔深度382.14米。施工中除孔口下有φ146套管9.5米外，均为裸眼。终孔孔径100毫米。钻孔钻至42米开始涌水，随着钻孔延深，涌水量越来越大，曾钻完一段作一次扬水试验，三段扬水试验情况如下：     

注浆截流封堵技术在治理矿井溃水中的应用

呼和乌素煤矿露天矿采掘过程中导通小窑巷道,小窑巷道积水瞬时涌入采坑;积水压力升高,冲破露天矿与井工矿之间两条3#煤大巷（运输大巷、回风大巷）的混凝土密闭,溃入井下,导致淹井。采用地面施工钻孔,投料注浆的方法对导水巷道进行截流封堵,封堵效果良好,矿井安全顺利恢复生产。     

山东莱州三山岛金矿区ZK112-1钻孔施工技术

山东莱州三山岛金矿区ZK112-1孔是目前国内终孔深度最大的完工钻孔,采用了简单的钻孔结构和绳索取心钻探方法完成施工。通过对该孔施工过程的总结和分析,明确了深孔钻进时应注意的几个关键问题,可为类似钻孔施工提供借鉴。     

地面垂直钻孔预抽特厚煤层瓦斯数值试验与应用

为解决塔山煤矿高强度开采条件下瓦斯低含量高涌出的问题,同时为了弥补大型物理实验和现场试验成本高、操作难的缺点,根据该矿8101工作面所属区域煤层的地质和瓦斯赋存条件,确定了数值试验方案,对地面垂直钻孔预抽特厚煤层瓦斯的效果进行优化分析。基于煤岩(体)的孔隙特征,构建了含瓦斯煤岩(体)破裂过程气-固耦合和渗透率-损伤耦合数学本构模型。采用RFPA2D瓦斯分析版软件建立地面钻孔抽放瓦斯的数值计算模型,设置有关简化条件、边界条件和物性参数,通过数值试验得出:地面垂直钻孔的终孔位置布置在煤层底部比较合理;在综合考虑地面垂直钻孔投入成本和瓦斯抽采效果的基础上,确定地面垂直钻孔间距为50m～60m比较合理。同时,由8101工作面地面垂直钻孔抽采煤层瓦斯的实际应用效果分析可知,当地面垂直钻孔的终孔位置布置在煤层底部,且钻孔间距布置为50m时,能够实现良好的瓦斯抽放效果,这也从一定程度上进一步验证了数值试验的合理性和可行性。     

地面垂直钻孔预抽特厚煤层瓦斯数值试验与应用

为解决塔山煤矿高强度开采条件下瓦斯低含量、高涌出的问题,同时为了弥补大型物理实验和现场试验成本高、操作难的缺点,根据该矿8101工作面所属区域煤层的地质和瓦斯赋存条件,确定了数值试验方案,对地面垂直钻孔预抽特厚煤层瓦斯的效果进行优化分析。基于煤岩（体）的孔隙特征,构建了含瓦斯煤岩（体）破裂过程气-固耦合和渗透率-损伤耦合数学本构模型。采用RFPA2D瓦斯分析版软件建立地面钻孔抽放瓦斯的数值计算模型,设置有关简化条件、边界条件和物性参数,通过数值试验得出：地面垂直钻孔的终孔位置布置在煤层底部比较合理;在综合考虑地面垂直钻孔投入成本和瓦斯抽采效果的基础上,确定地面垂直钻孔间距为50～60 m比较合理。同时,由8101工作面地面垂直钻孔抽采煤层瓦斯的实际应用效果分析可知,当地面垂直钻孔的终孔位置布置在煤层底部,且钻孔间距布置为50 m时,能够实现良好的瓦斯抽放效果,这也从一定程度上进一步验证了数值试验的合理性和可行性。     

地面垂直钻孔预抽特厚煤层瓦斯数值试验与应用

为解决塔山煤矿高强度开采条件下瓦斯低含量高涌出的问题,同时为了弥补大型物理实验和现场试验成本高、操作难的缺点,根据该矿8101工作面所属区域煤层的地质和瓦斯赋存条件,确定了数值试验方案,对地面垂直钻孔预抽特厚煤层瓦斯的效果进行优化分析。基于煤岩(体)的孔隙特征,构建了含瓦斯煤岩(体)破裂过程气-固耦合和渗透率-损伤耦合数学本构模型。采用RFPA2D瓦斯分析版软件建立地面钻孔抽放瓦斯的数值计算模型,设置有关简化条件、边界条件和物性参数,通过数值试验得出:地面垂直钻孔的终孔位置布置在煤层底部比较合理;在综合考虑地面垂直钻孔投入成本和瓦斯抽采效果的基础上,确定地面垂直钻孔间距为50m～60m比较合理。同时,由8101工作面地面垂直钻孔抽采煤层瓦斯的实际应用效果分析可知,当地面垂直钻孔的终孔位置布置在煤层底部,且钻孔间距布置为50m时,能够实现良好的瓦斯抽放效果,这也从一定程度上进一步验证了数值试验的合理性和可行性。     

盐类矿床超深孔钻孔结构的设计

钻孔结构是指钻孔由开孔至终孔孔身口径的变化，是钻孔施工的基础。钻孔结构方案应包括套管下入的层次，各层套管的直径和深度，以及封固等。钻孔换径越多，钻孔结构越复杂。     

1506m深孔施工措施

1987年4月30日到8月4日，我队在黄山铜镍矿区竣工的ZK122-4孔，设计孔深1500m，直孔；实际孔深1506.31m，终孔顶角2°05′（钻孔弯曲情况见表1），平均岩矿心采取率97.9％，其中矿心采取率98.26％，钻孔质量完全满足地质要求。该孔开动台月数3.11，台月效率484m，纯钻进时间率29.7％，平     

我国钻孔弯曲测量技术的发展与展望

钻孔在地下空间的位置与形态，是根据地质、工程的要求进行设计的，其钻孔轴线，一般设计成空间直线型的垂直或倾斜孔，也有设计成空间曲线型的定向孔。无论何种线型，它们在地下空间都有一定的线型轨迹。在钻探施工中，由于地质和工艺等因素，其实际钻孔轴线，往往不同程度地偏离原设计钻孔轴线的轨迹，各个孔段出现顶角增大或减小和方位角增大或减小的现状，从而改变了原设计的轨迹和形态，这种现象就叫钻孔弯曲。运用不同的测量方法和测量仪器，测定出实际施工钻孔轴线在地下的空间座标位置，确定其空间形态。这一实践过程就是钻孔弯曲测量，简称测     

高模数水玻璃钾基抑制冲洗液在蠕变坍塌地层中的应用

在青海埃坑南矿区钻遇含角砾石的断层泥地层,孔壁坍塌、掉块,卡钻事故时有发生,几乎无法继续钻进,使用水玻璃与相关钻井液处理剂配合使用制备水玻璃钾基抑制冲洗液,用来平衡地层压力保护孔壁,并且加大金刚石钻头及扩孔器外径,解决了钻孔坍塌、缩径以及卡钻等问题,使施工顺利进行,为后续施工提供了参考方法。     

地—井TEM典型特征分析与异常解释——以新疆白石泉铜镍矿zk506孔为例

地-井TEM法（瞬变电磁法）是一种寻找深部隐伏良导体的有效方法。以新疆白石泉铜镍矿区zk506孔三分量井中瞬变电磁测量为例,结合钻孔已知信息,通过分析曲线特征,从上至下共划定了3个异常,并推测第2个异常为主要异常,确定其方位为东南,同时根据z分量响应在晚期还有较强的幅值,判断异常在东南方向上具有相对长的延展,最后通过与zk506孔以及后期施工的zk507、zk508孔的地质编录对比,验证了地-井TEM解译推断,修正了之前zk506孔单孔编录的地质认识,证明了井中瞬变电磁法在良导硫化物矿勘探中的有效性和重要性。      

周老镇钻孔砾石层重矿物特征及地质意义

利用江汉平原周老镇钻孔的岩心样品,分析研究了钻孔岩心沉积物10层砾石层中填充物的重矿物组分及分布特征。结果显示周老镇钻孔10个砾石层自下而上可以分为3个矿物段。对比3个阶段稳定重矿物、非稳定重矿物的变化特征:阶段Ⅰ、阶段Ⅱ,沉积物主要以近源物质为主,含有少量的远源物质;而阶段Ⅲ,沉积物主要以远源物质为主,含有少量的近源物质。结合周老镇钻孔岩性及钻孔砾石含量和江汉平原第四系岩相剖面特征,判断在阶段Ⅲ,深度112.30～109.05m(1.17～1.12MaB.P.)处,钻孔沉积环境发生了重大改变,江汉平原水系发生重要调整,长江三峡贯通形成。     

从天津CQJ4孔探讨中国东部海侵层的年代问题

天津CQJ4钻孔磁性地层研究结果表明,该孔第四系底界（258Ma）位于340m处,中更新世底界, 即B/M界线位于74m处。微体生物分析显示该孔岩芯记录了三个海侵层,分别位于42~120m、164~302m和5655~5800m,与渤海湾西岸其他钻孔对比,这三期海侵对应于“第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ海侵层”。古地磁研究表明布容极性期内该孔记录了4次极性漂移,分别对应于Blake（120~110ka）、Jamaica（215~205ka）、Calabrian Ridge 1（325~315ka）和Calabrian Ridge 2（525~515ka）。结合钻孔岩芯磁性参数与深海氧同位素的对比,推测这三个海侵层的年龄分别为120~70ka、240~180ka和500ka左右,可以与中国东部沿海地区的“第Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ海侵层”相对应。这一对比方案与目前较普遍接受的沿海平原晚更新世以来三期大海侵的认识,在层位对比上明显冲突,但“晚更新世以来三期大海侵”之说,尚难以解释晚更新世底界与中更新世底界（B/M界线）过近的问题。     

冻土钻孔内温度分布的相关参数研究

介绍了冻土钻孔内温度分布研究的理论基础,其中主要讨论了冲洗介质的质量流量、钻杆杆壁的导热系数、岩石同冲洗介质的热交换强度系数与不稳定热交换系数,以及孔底冲洗介质温度升高值的确定.结合实例分析了边界条件常数、钻杆导热系数与钻杆内和环状间隙中的传热系数对孔内温度分布的影响.孔底温度的上升主要与冲洗介质的质量流量、其初始温度及热容量、孔底碎岩消耗的功率以及钻头结构与物性有关.     

钻孔随钻三维轨迹测量技术研究

煤矿井下钻孔施工中,在缺少控制钻孔轨迹偏移测量技术的情况下,施工钻孔轨迹与钻孔设计轨迹偏差较大,无法满足煤矿瓦斯抽采的设计需求。阐述了随钻钻孔三维轨迹测量技术,目的是通过对随钻三维轨迹测量技术的研究,精确控制瓦斯钻孔轨迹,解决瓦斯突出煤层快速掘进及安全高效回采问题。钻孔随钻三维轨迹测量技术是通过对钻机开孔角度和钻孔轨迹的精确测量,使用三维轨迹成图方法显示。通过大量的数据采集与施工验证证明,该方法成为预抽钻孔煤层保安全、促生产过程中的重要环节,避免了钻孔设计及施工的盲目性,提高了抽采钻孔的利用率及施工速度。     

顾桥矿顶板定向长钻孔爬升段施工工艺试验

为解决顾桥矿顶板大直径高位定向钻孔爬升段成孔难度大的问题,先后进行了注浆加固钻孔、异型钻具组合透孔和大级差钻具组合扩孔等成孔工艺方法试验。根据现场施工情况,采用大级差钻具组合工艺成功施工了14个孔深500 m以上煤层顶板高位定向长钻孔。结果表明,大级差扩孔工艺可以有效解决爬升段穿越复杂地层成孔难题。指出了大级差扩孔工艺施工注意事项,形成了一套具有推广价值的相关工艺方法。      

Stress concentration factors for the flat borehole end for use in rock stress measurements

Uniaxial loading tests on blocks and cylinders of different materials, as well as a photoelastic model study, are described. From these tests the stress concentration factors around the flat end of a borehole, drilled into each block or model, are determined. It is shown that one of the stress concentration factors is related to Poisson's ratio of the material in which the borehole is drilled.     

Borehole failures in crystalline rocks of South-Western Nigeria

Boreholes drilled in the crystalline rocks of Nigeria have a reputation of failures and low yields. The performance of 256 boreholes drilled in different parts of the crystalline rocks of SW Nigeria were reviewed to determine their failure characteristics. 100% success was claimed for 105 boreholes constructed by one driller. Out of 111 other borehole records supplied by three other drillers 35 were abortive, representing a failure rate of 32%. In contrast, 24 owners of 40 boreholes reported 24 failures representing a failure rate of 60%.The common causes of borehole failure in the crystalline rocks of SW Nigeria are seasonal variations in water level, improper casing of the overburden, damage to pumps and other system failures such as blocked pipelines and malfunctioning tanks. Non-penetration into the water bearing horizon also features as a cause of borehole failure in this study.It is suggested that proper construction, operation and maintenance of boreholes will reduce the incidence of borehole failures in crystalline rocks of SW Nigeria.     

冻土钻孔内的温度分布——冻土钻探专题之一

分析了冻土钻孔中温度分布的意义，提出了孔内温度的数学模型，计算了钻头破碎岩石产生的温度增量，提出了防止钻孔坍塌的条件。