钻孔测斜在井下覆岩破坏探测工程中的应用-论文.pdf

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1、科技创业家2013年05(上)TECHNOLOGICALPIONEERS工程技术钻孔测斜在井下覆岩破坏探测工程中的应用夏盆军胡明永（中煤矿山集团公司技术开发工程处地质科安徽宿州234000）摘要：钻孔测斜是用于观测钻孔内目标深度岩（土）体横向位移矢量的一种原位测试监测手段。本文在工程实践的基础上，探讨钻孔测斜在井下覆岩破坏探测工程中的应用，对生产实践具有指导意义。关键词：测斜刘河煤矿1概述4测斜施工⊿X=⊿Lcos[(θ+θ)/2]cos[(α+αABA刘河煤矿13031工作面现已具备开采条测斜仪主

2、要用ZDY-1900S钻机顶入孔)/2]B件，为保证安全开采，检测二2煤层顶板及内，由于JXY—2测斜仪用于无磁性干扰的⊿Y=⊿Lcos[(θ+θ)/2]sin[(α+αABA上部覆岩在煤层开采前后的变化情况，同孔段，仪器与钻杆之间特加工1.2m×Φ)/2]B时为便于井下覆岩探测施工及保证钻孔资80mm尼龙棒连接。⊿Z=⊿Lsin[(θ+θ)/2]AB料的可靠性，决定在13031工作面风巷内，测斜步骤：式中：施工井下覆岩破坏探测孔。（1）从保护筒内取出测斜仪，旋动定时装θ、θ分别表示相邻两测点的倾角

3、；AB置按钮，分别将仪器和机械钟启动到仪器卡α、α分别表示相邻两测点的方位角AB2钻孔布置所需时间（根据所测点的深度，下钻所需时⊿L表示两测点的间距探测钻窝位置选择在13031工作面风间和组装仪器所需时间，以及仪器在测点所以T号孔为例：1巷内，在距离切眼160米布置钻窝。在钻窝需时间的总和），利用秒表计时。（2）将仪器分⊿X=（19.5-0）cos[(30+29)/2]cos1内布置仰斜倾角30、40、50度的钻孔3个，3别装入保护筒内，盖紧密封圈。（3）将仪器保[(15+9)/2]=16.6m个钻

4、孔处于同一剖面内。钻孔以钻穿覆岩护筒装入外层护筒内，拧紧外层护筒堵头。⊿Y=⊿Lcos[(30+29)/2]sin[(15+9)/2]1和见新生界底界为限。三孔坐标分别为：（4）将外层护筒拧在尼龙棒上，尼龙棒与钻=3.5mT1（39457001.9,3767390.3）、T2杆相连，拧紧。（5）开动钻机，利用钻机行程推⊿Z=（19.5-0）sin[(30+29)/2]=9.6m1（39457001.5,3767390.0）、T3（39457001.动钻杆，将仪器推进到预订测点。（6）仪器在5.2钻孔

5、变化轨迹图1,3767390.0）测点稳定后，利用秒表计时显示超过仪器锁通过计算可得出T1、T2、T3钻孔的倾角和卡所需时间，待仪器锁卡后，提出孔内，取出方位角变化幅度，绘制钻孔变化轨迹图如下：3测斜仪器测斜仪，分别读出顶角和方位角。做好测点本次测斜采用JXY—2罗盘重锤式测斜记录。（7）重复上述操作，测量下一测点。6结论仪，仪器主要技术指标如下：结合钻探原始记录及钻探柱状图，此（1）方位角刻度每分格为2°，在顶角大5数据分析次测斜结果显示，井下覆岩破坏探测钻孔于4°以上时，测量误差不大于4°。（2

6、）顶角5.1数据计算在岩层岩性变化时（换层时），钻孔的倾角刻度每分格为2°，测程为0°～60°，测量误差根据钻孔斜长，每个钻孔设置3-4个测及方位角产生变化，总体可以归纳为：T1、范围：在0°～30°之间时，不超过±1°；在30°点，记录测斜数据。T2号孔呈螺旋向上扭转，T3号孔呈螺旋向以上时，不超过±2°。（3）有两个测量系统，将钻孔空口视为相对坐标原点（0，0，0），下扭转钻进；水平方向总体向工作面摆动。供两组平行读数。（4）测量系统直径54毫开孔方位方向为X轴正方向，逆时针旋转90°此次测斜的

7、结果将为后期井下覆岩破米，高213毫米。为Y轴正方向，垂直向上为Z轴正方向。利用坏探测提供必要的事实根据，提高探测结均角全距法计算各测点坐标，其公式为：果的可靠性和准确性。T号钻孔在垂直方向与钻孔水平方向变1T号钻孔在垂直方向与钻孔水平方向变T号钻孔在垂直方向与钻孔水平方向变3化轨迹图2化轨迹图化轨迹图T号钻孔在垂直方向与钻孔水平横向变T号钻孔在垂直方向与钻孔水平横向变1T号钻孔在垂直方向与钻孔水平横向变32化轨迹图化轨迹图化轨迹图T号钻孔在水平方向与钻孔水平横向变T号钻孔在水平方向与钻孔水平横向变

8、T号钻孔在水平方向与钻孔水平横向变123化轨迹图化轨迹图化轨迹图图1T号钻孔在不同方向变化轨迹图图2T号钻孔在不同方向变化轨迹图图3T号钻孔在不同方向变化轨迹图123作者简介：夏盆军，男，安徽理工大学2004级本科。26科技创业家TECHNOLOGICALPIONEERS