探析煤田鉆探工藝及其鉆探效率的提升策略

李明

摘 要：在煤田開采過程中，鉆探工藝是煤田勘探中的一個重要方面，直接影響著我國煤炭資源的開采效率，隨著我國社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，我國對于煤炭的需求與日俱增，提升煤田鉆探效率和利用效率至關(guān)重要。本文將首先分析我國當前的煤田鉆探工藝，然后具體提出了幾項提高煤田鉆探效率的措施，擬有一定的參考作用。

關(guān)鍵詞：煤田；鉆探工藝；鉆探效率；措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.12.061

煤炭資源作為重要能源礦產(chǎn)資源之一，是世界重要的工業(yè)原料，所占能源消費比重大。隨著我國國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國的鉆探技術(shù)和煤炭產(chǎn)量都在逐年遞增，而隨著經(jīng)濟發(fā)展水平的不斷提升，不論生活還是生產(chǎn)，對于煤炭的需求量仍在不斷增加。我國當前煤炭供需的現(xiàn)狀是：供需總體平衡，局部供不應求。面對這樣的形式，我們需要增加煤田鉆探力度，提升鉆探效率，來確保國家建設和人民生活生產(chǎn)的需要。加強煤田鉆探工藝的研究，有效提升鉆探效率，是當前需要研究的重要課題。

1 煤田鉆探工藝

鉆探是煤田開采的必經(jīng)環(huán)節(jié)，鉆探工藝的選擇關(guān)系到鉆探的成果和效率，隨著我國科學技術(shù)的不斷發(fā)展，鉆探工藝在趨于成熟，當前我國應用的煤田鉆探工藝有這樣幾種：

（1）金剛石鉆探工藝。在眾多鉆探工藝中，金剛石鉆探工藝的歷史最久，是一種傳統(tǒng)鉆探方式。金剛石鉆探工藝是依靠金剛石的硬度來碎石，此種鉆探方式鉆探效率高，并且比較節(jié)省資金，鉆探過程中不容易出現(xiàn)危險，這種鉆探方式目前普遍應用在煤田開發(fā)中，具有獨特的優(yōu)勢，運用金剛石鉆探不會受到鉆孔傾斜的影響，不論是隧道還是坑道，都可以應用金剛石鉆探工藝。

（2）沖擊回轉(zhuǎn)鉆探工藝。沖擊回轉(zhuǎn)鉆探工藝是用沖擊和回旋兩種方式結(jié)合在一起的一種常見鉆探方法，這種鉆探工藝建立在回轉(zhuǎn)鉆探工藝基礎上，在回轉(zhuǎn)的鉆桿柱下端和取心鉆之間有一個沖擊錘，在鉆孔過程中提供沖擊能量，實現(xiàn)沖擊和回轉(zhuǎn)兩種效果來破碎巖石，可以大幅度提高鉆巖效率。目前沖擊回轉(zhuǎn)鉆探工藝通過兩種沖擊器實現(xiàn)，一種是液動沖擊回轉(zhuǎn)鉆探，它是通過鉆孔沖洗液能量驅(qū)動來實現(xiàn)的，另一種是空氣鉆探，通過壓縮空氣驅(qū)動沖擊器實現(xiàn)。

（3）空氣洗井鉆探工藝?？諝庀淳@探工藝需要將壓縮空氣和液體混合在一起，作為鉆探的沖洗介質(zhì)，此種鉆探工藝具體還可以分為好幾類，可以用泡沫洗井法，可以用泥漿操作洗井，還可以運用粉塵和霧化方式洗井鉆探，每種方法各有利弊，要具體問題具體分析。空氣洗井鉆探在實際的煤田開采中適應性強，可以在極其惡劣的地理地質(zhì)條件開采，有效的提升了鉆探的工作效率。

（4）反循環(huán)鉆探工藝。反循環(huán)鉆探工藝是一種新型的鉆探技術(shù)。在鉆探過程中，先把一些沖洗介質(zhì)放入鉆孔中，用這些沖洗介質(zhì)在鉆孔底部冷卻鉆頭，并清除巖粉，然后沖洗介質(zhì)再把巖粉從鉆具的中心孔道中排到地面上，以此實現(xiàn)反循環(huán)。在煤田鉆探中，這種鉆探工藝不僅簡化了鉆探程序，節(jié)省了施工時間，而且還減輕了鉆井對巖石和煤礦的損傷，有效地保證了鉆探質(zhì)量。隨著技術(shù)的進步，反循環(huán)鉆探工藝的類型也增多，比如，泵吸反循環(huán)鉆探技術(shù)、射流反循環(huán)鉆探技術(shù)和氣舉反循環(huán)鉆探技術(shù)等。總之，反循環(huán)鉆探工藝已經(jīng)成為了一種獨立的設備和工藝體系，是我國煤田鉆探技術(shù)發(fā)展的里程碑，為煤炭開采翻開了新的篇章。

2 影響煤田鉆探工作效率的基本因素

（1）地層發(fā)育情況。地域和地層的情況將直接影響到煤田鉆探的難度和效率，在我國，有些煤田地域由于受到風化作用，水的溶蝕以及地質(zhì)構(gòu)造作用形成破碎裂隙發(fā)育地層，這樣的地層狀況如果直接采取鉆探，可能會讓大量的沖洗液流失浪費掉，這時就要采用隔離的方式，將鉆孔加深至200m左右。但是孔深并不是越深越好，實踐證明，如果大于這個孔深數(shù)值，堵漏的效果并不佳，可能會流失更多的沖洗液，白白浪費了資金成本。另外，除了地層本身的情況，水源不夠或者打泥漿過程中遇到的各種問題，都會影響煤田鉆探的工作效率。

（2）開礦采空區(qū)以及溶洞的影響。煤炭開采過程中，時常會碰到溶洞以及采礦采空區(qū)的問題，這種地質(zhì)情況同樣容易流失沖洗液，有時還會在開采過程中遇到反水的問題。這種地質(zhì)情況在鉆探前就要設置好套管做保護，避免沖洗液漏失。

3 提高煤田鉆探效率的措施

（1）選用合適的鉆探工藝。我國幅員遼闊，地勢復雜多變，煤炭資源分布很不均勻，在勘察煤田的過程中，要充分考慮到林地和山區(qū)開采的不便，實事求是，因地制宜，考慮周全，選擇合適的鉆探工藝。同時要注意維護生態(tài)平衡，最大限度保護林地和土壤。比如在我國西北地區(qū)，煤炭資源豐富，但是由于該區(qū)域水資源缺乏，在開采時就要充分考慮到節(jié)約水資源，選擇合適的鉆探工藝，比如采用空氣鉆探方式，不僅保護了水資源，還能有效提升鉆探效率。

（2）使用先進的鉆探設備。選擇合適的鉆探設備，不僅能節(jié)約開采時間，提升工作效率，還能合理運用設備，盡量降低對環(huán)境的影響。盡量使用性能較好的設備，提升巖石破碎效率，節(jié)約鉆探資金。鉆機方面，可以使用車裝鉆機車，能夠承載多種鉆機，功能多樣，保證鉆探質(zhì)量，有效提升煤田鉆探效率。

（3）加強對煤田鉆探的管理。加強對煤田鉆探的管理，有效提升技術(shù)人員和施工人員的業(yè)務能力和綜合素質(zhì)，都可以有效提升煤田的鉆探效率。要定期組織工作人員展開業(yè)務培訓，從鉆探程序和操作技能上展開學習，考察個人的技能水平，開展有效的獎懲制度，提升鉆探效率，加強安全教育，避免鉆探工作過程中可能出現(xiàn)的危險。在設備方面，要及時檢查設備安全和性能，確保能正常開展鉆探工作，提升鉆探工作效率。

4 結(jié)束語

總之，隨著我國經(jīng)濟發(fā)展和科學技術(shù)的不斷進步，我國煤田鉆探工藝水平也在不斷提升，國家對于煤炭的需求量以及開采量都在不斷上升，雖然我國煤田鉆探技術(shù)相較于過去取得了很大進步，但是放眼世界，我們的鉆探技術(shù)還處于劣勢地位，技術(shù)上的弊端也會制約我國煤炭業(yè)的發(fā)展，要想讓煤炭能源開發(fā)工作走可持續(xù)發(fā)展的健康路線，實現(xiàn)煤炭業(yè)的平穩(wěn)發(fā)展，就要不斷深入研究煤田鉆探技術(shù)，革新工藝和設備，加強管理和監(jiān)督，促使我國的煤礦開采走上一條先進的技術(shù)道路。

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