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学兔兔 第2期 水力采煤与管道运输 No．2 2014年6月 HYDRAULIC C0AL MlNING＆ PIPELINE TRANSPORTATION Jun．2014 井下复杂地层钻进工艺探讨 侯广尧 (郑州祥隆地质工程有限公司 河南新密452371) 摘要：在煤田勘探中，经常会遇到因构造复杂而造成地层破碎，使得成孔困难。以老君堂煤矿 探查孔为例，介绍了在井下复杂地层中合理使用钻具组合，快速成孔工艺，在相同条件下值得 推广。 关键词：钻孔 钻进 钻具 中图分类号：P634．5 文献标识码：B 文章编号：1006—0898(2014)02—0086—02 近几年随着井下钻探工作的普遍开展，如何 岩、中粒砂岩、破碎带、石灰岩、一。煤组成，其中 做到井下复杂地层安全快速成孔已成为矿井钻 石灰岩8层，L 灰、L8灰之间存在破碎带，L 灰 探工作者普遍关注问题。郑煤集团老君堂煤矿 ～ L 灰段厚仅 10m，与地层正常钻孔相比，太原 21101工作面在底板注浆加固中施工的探查孔， 组地层相对较薄，缺少约25m。 由于受芦店滑动构造的影响，底板破碎、孔壁坍 2 钻孔设计 塌掉块、缩径，成孔困难，采取一系列措施后，最 终安全施工至设计层位。 2．1 设计目的 探查21101下付巷西部5号钻场附近二，煤 1 探查区地质条件 以下地层情况，钻孔方位角175。，俯角63。，预计 老君堂煤矿主采二叠系山西组底部的二 煤 孔深60 m。 层，探查孔设计开孔于二 煤层底板。据附近钻 2．2 设计要求 孔资料，太原组厚约50m，主要有砂质泥岩、泥 开孔于二。煤底板，终孔层位为奥陶系中统 上述煤壁失稳的发生过程表明，煤层在顶板 应力的突然变化出现劈裂破坏。 逐渐下压的过程中(准静载作用)出现剪切破 ③以UDEC模拟软件，对无瓦斯参与情况下 坏——开挖扰动后，煤层首先在剪应力最为集中 在顶板逐渐下沉过程中的裂隙形成、发展过程进 的上下两个角部产生微小裂隙；由于开挖打破了 行了模拟分析，证明了缓慢加载过程中以剪切破 原有的应力平衡，局部应力变化使得这些微小张 坏为主的煤岩失稳过程。 裂隙尖端产生应力集中，微裂隙迅速扩展，形成 参考文献 比较大的张裂隙；随着应力的持续变化，部分较 大的张裂隙间会出现剪应力集中，进而导致这些 [1] 黄达．大型地下洞室开挖围岩卸荷变形机理及其稳定性研 究[D]．成都理工大学博士学位论文，2007．12 大的张裂隙彼此联通；当局部集中应力增大到峰 [2] 张平，裂隙介质静动应力条件下的破坏模式与局部化渐 值强度后，联通的张裂隙会沿那些相对较宽长的