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摘要：近年来，煤炭资源的开发得到了快速发展，煤田钻探技术在其中占据的重要地位是不可忽视的。随着我国社会生产对煤炭需求量的增加，煤田的勘探任务也逐渐增加，由此而来，对煤田地质钻探技术有了更高的要求。本文主要就煤田钻探技术进行了分析研究。
关键词：煤田 钻探 技术
中图分类号：X752文献标识码： A
引言
随着我国国民经济的快速发展，对石油、天然气以及煤炭等能源的需求量也是逐年增加。所以加大深部找矿工作成为解决能源需求的重要步骤，而且煤田地质钻探技术的应用和发展对我国深部找矿工作的开展起到了极大的推动作用，所以，我们需要加强煤田钻探技术的应用和发挥在那，从而更好地促进我国煤矿开采业的健康持续发展，不断促进我国经济建设的发展和进步。由此看来，煤田钻探技术对于煤矿的开采和生产有着不可磨灭的重要作用，而我们对煤田钻探技术进行分析研究，并将其应用于具体的煤田开采中是很有必要的。
一、煤田钻探技术的概述
在上世纪60年代左右，煤田地质钻探主要使用的技术有钢粒钻进技术!合金钻进技术以及铁砂钻进技术，这些钻进技术的钻进效率低，若是遇到硬质岩层，其钻进速度会受到极大的限制。目前我国煤田钻探多采用金刚石钻进技术，为进一步提高效率与质量，结合运用绳索取芯钻进技术。随着绳索取芯金刚石钻进工艺逐步应用于煤田钻探，充分发挥了绳索取芯和金刚石钻进工艺的优势，二者的有机结合，有效地解决了煤田钻探过程中钻进效率低、取芯率低等技术难题，从而在很大程度上提高了经济效益，促进了煤矿行业的发展。
二、几种常用的煤田钻探技术
当前我国常用的煤田地质钻探技术有定向钻进技术、绳索取芯和金刚石钻进技术等。在煤田地质钻探中，不同的钻探需求，需采用不同的地质钻探技术。具体的几种煤田钻探技术包括：
1、定向钻进技术
当煤田地质钻探处于地质构造极为复杂的地区时，一般的钻进方法无法再满足钻进需求，此时可使用定向钻进技术。该技术主常用的造斜机具主要包括连续造斜器以及螺杆定向。定向钻进技术的应用，能够有效的解决在陡直地层找矿中遇到的各类技术难题，且中靶率极高，能够很好的满足地质钻探需求。在煤田地质钻探中，确保中靶率是钻探工作的主要目标，在保证中靶率的同时还要确保不能将煤层打丢"要实现这一目标，定向钻进技术是最好的选择。在利用定向钻进技术时，再结合绳索取芯和金刚石钻进技术，还可以保证良好的岩芯采取率。
2、绳索取芯技术
绳索取芯钻进是一种不提钻而由钻杆内捞取岩心的先进钻进方法，它具有结构简单，钻进效率高岩矿芯质量好，钻头寿命长，劳动强度低等特点。煤层气井通过利用此技术，在最短时间将煤心装罐，进行化验分析，对取全、取准煤层参数至关重要。随着钻孔深度的加深，其优势更为明显。自从被引入煤层气大井眼钻井后，工具下入深度也随着勘探深度的增加而增加，取芯钻头直径也随着勘探需求而加大。同时，一些不可避免的问题也随之产生。绳索取芯钻具的型式很多，规格各异，但其基本结构大同小异。整套绳索取芯钻具分为单动双层岩心管和打捞器两大部分。双层岩心管部分由外管总成和内管总成组成。
3、金刚石钻进技术
金刚石钻进技术已经成为矿山勘探中不可缺少的重要技术，金刚石钻进的钻具主要包括钻头、扩孔器、岩心管、异径接头和钻杆等所组成，钻头镶有作为切削具的金刚石以破碎岩石；扩孔器上也镶有金刚石以修整孔壁；岩心管以容纳所钻岩心，有单层与双层之分。双层岩心管应用较为广泛。金刚石钻进技术具有钻进效率高、钻探质量好、孔内事故少、钢材消耗少、成本低及应用范围广等特点。金刚石钻进的孔径不受限制，最小为28mm，最大达30mm；孔深可超过4000m，钻孔倾角不受限制，它不仅能钻垂直孔、斜孔，还能钻水平孔和仰孔，由于这些优点，金刚石钻进技术被广泛应用于金属和非金属、煤田、石油等地质勘探中。而在金刚石钻进中，钻压既要保证金刚石能有效地切入岩石，又要保证不超过每颗金刚石的允许承载能力。即：作用于钻头上的钻压，应使每粒工作的金刚石与岩石的接触压力既要大于岩石的抗压入强度，又要小于金刚石本身的抗压强度。
三、煤田鉆探的定向钻进技术
1、煤田地质钻孔设计
首先，所钻地层的地质条件。煤炭地质条件的设计包括两个方面：一般情况下，需要了解矿井煤炭的地质条件、地层构造的断层，因而在地质钻孔设计时，要明确断层的性质和参数，以及在钻探中会遇到的问题和处理方法。在煤层地质条件不明确的情况下，不能冒然实施钻进，要试钻，总结出相应的钻进参数，并且要预设多种遇到问题时的处理办法，把钻探事故的发生率降到最低。其次，钻孔参数设计。钻孔参数设计包括：方位角、倾角、孔径、孔深。上述钻孔的参数设计是指孔口参数，反映的是开钻时的钻孔设计要求。刚性保直钻进是传统钻进方法，为了保证钻孔终孔时能够更准确地达到目标靶位，目前多采用定向钻进工艺。在钻进施工前，根据地层条件、工程要求对所要施工的钻井进行轴线轨迹的设计，设计轴线一般是直线和曲线的不同组合。最后，钻具级配设计。在煤炭地质钻进中采用的钻具有以下几种方法：一是采用外平钻杆一径到底，前保直端外加扶正器或专用钻铤；二是采用螺旋钻杆；三是采用垫叉式钻杆，前保直端外加扶正器或专用钻铤等。在煤炭地质钻探中，钻具的使用应注意的问题：一是在较为复杂的煤系地层中钻进，钻具级配的设计应力求简单，尽可能地减少孑L内附属器具的放置；二是为满足保直钻进的要求，钻孑L环状间隙要求尽量采用下限值。
2、钻进工艺参数设计
首先，钻进工艺参数。钻进规程的3个主要参数是钻压P、转速n和泵量Q，它们之间交互影响。关于P、n、Q参数之间合理配合的一般原则可概括为：一软岩石研磨性小，易切入，应重视及时排粉，延长钻头寿命，所以应取高转速、低钻压、大泵量的参数配合；对研磨性较强的中硬及部分硬岩石，为保持较高的钻速并防止切削具早期磨钝，应取大钻压、较低的转速、中等泵量的参数配合；介于两者之间的中等研磨性的中软岩石，则应取两者参数配合的中间状态。在实际钻进中，根据钻探工艺的要求，把钻进参数划分为：正常钻进参数区；非正常钻进参数区；极限钻进参数区。根据钻进参数值反应在不同的区域，可以判断和预防钻进中孔内的状况，及时调整钻进工艺参数，孔内发生的事故在多数情况下是有规律可循的，较大规模的突发事故一般情况下较为少见。其次，钻进泥浆的运用。钻探工程可变因素很多，泥浆工艺是很重要的可变因素。如果使用好泥浆，确定适合地层岩性的泥浆配方，调节好泥浆性能，就可以钻穿各种复杂地层。最后，钻进中遇到的问题。针对不同的孔内事故，必须采取有针对性的方法来处理。不同的矿区煤炭地质条件存在着很大的差异。因此，在钻孔的设计中，要考虑造成事故的主要原因，采取必要的防护措施和相应的处理手段。
结束语
综上所述，在进行煤矿开采的过程中，不断提高煤田钻探技术是很关键的，尤其是定向钻进技术，它的中靶率非常的高,可以很好的满足当前大多数煤田地质钻探的要求，再加上绳索取芯以及金刚石钻进技术的广泛应用,不仅能够在很大程度上提高岩芯的采取率，还能提高煤田开采的效率，充分利用煤炭资源。所以说,在煤田地质钻探中,要充分结合多种钻进工艺,从而极大的提高煤田地质的钻探效率，提高煤炭资源的开采和利用。
参考文献：
[1]吴昊.煤田钻探施工技术研究[J].科技创新导报,2012,25:90.
[2]申立.浅议煤田钻探技术[J].中国石油和化工标准与质量,2012,11:76.
[3]马小盟.煤田钻探技术分析[J].中国高新技术企业,2010,16:28-29.
[4]孙明侠,冯广东,高国军.浅谈煤田地质勘探钻探技术发展[J].民营科技,2007,03:129.
关键词：煤田 钻探 技术
中图分类号：X752文献标识码： A
引言
随着我国国民经济的快速发展，对石油、天然气以及煤炭等能源的需求量也是逐年增加。所以加大深部找矿工作成为解决能源需求的重要步骤，而且煤田地质钻探技术的应用和发展对我国深部找矿工作的开展起到了极大的推动作用，所以，我们需要加强煤田钻探技术的应用和发挥在那，从而更好地促进我国煤矿开采业的健康持续发展，不断促进我国经济建设的发展和进步。由此看来，煤田钻探技术对于煤矿的开采和生产有着不可磨灭的重要作用，而我们对煤田钻探技术进行分析研究，并将其应用于具体的煤田开采中是很有必要的。
一、煤田钻探技术的概述
在上世纪60年代左右，煤田地质钻探主要使用的技术有钢粒钻进技术!合金钻进技术以及铁砂钻进技术，这些钻进技术的钻进效率低，若是遇到硬质岩层，其钻进速度会受到极大的限制。目前我国煤田钻探多采用金刚石钻进技术，为进一步提高效率与质量，结合运用绳索取芯钻进技术。随着绳索取芯金刚石钻进工艺逐步应用于煤田钻探，充分发挥了绳索取芯和金刚石钻进工艺的优势，二者的有机结合，有效地解决了煤田钻探过程中钻进效率低、取芯率低等技术难题，从而在很大程度上提高了经济效益，促进了煤矿行业的发展。
二、几种常用的煤田钻探技术
当前我国常用的煤田地质钻探技术有定向钻进技术、绳索取芯和金刚石钻进技术等。在煤田地质钻探中，不同的钻探需求，需采用不同的地质钻探技术。具体的几种煤田钻探技术包括：
1、定向钻进技术
当煤田地质钻探处于地质构造极为复杂的地区时，一般的钻进方法无法再满足钻进需求，此时可使用定向钻进技术。该技术主常用的造斜机具主要包括连续造斜器以及螺杆定向。定向钻进技术的应用，能够有效的解决在陡直地层找矿中遇到的各类技术难题，且中靶率极高，能够很好的满足地质钻探需求。在煤田地质钻探中，确保中靶率是钻探工作的主要目标，在保证中靶率的同时还要确保不能将煤层打丢"要实现这一目标，定向钻进技术是最好的选择。在利用定向钻进技术时，再结合绳索取芯和金刚石钻进技术，还可以保证良好的岩芯采取率。
2、绳索取芯技术
绳索取芯钻进是一种不提钻而由钻杆内捞取岩心的先进钻进方法，它具有结构简单，钻进效率高岩矿芯质量好，钻头寿命长，劳动强度低等特点。煤层气井通过利用此技术，在最短时间将煤心装罐，进行化验分析，对取全、取准煤层参数至关重要。随着钻孔深度的加深，其优势更为明显。自从被引入煤层气大井眼钻井后，工具下入深度也随着勘探深度的增加而增加，取芯钻头直径也随着勘探需求而加大。同时，一些不可避免的问题也随之产生。绳索取芯钻具的型式很多，规格各异，但其基本结构大同小异。整套绳索取芯钻具分为单动双层岩心管和打捞器两大部分。双层岩心管部分由外管总成和内管总成组成。
3、金刚石钻进技术
金刚石钻进技术已经成为矿山勘探中不可缺少的重要技术，金刚石钻进的钻具主要包括钻头、扩孔器、岩心管、异径接头和钻杆等所组成，钻头镶有作为切削具的金刚石以破碎岩石；扩孔器上也镶有金刚石以修整孔壁；岩心管以容纳所钻岩心，有单层与双层之分。双层岩心管应用较为广泛。金刚石钻进技术具有钻进效率高、钻探质量好、孔内事故少、钢材消耗少、成本低及应用范围广等特点。金刚石钻进的孔径不受限制，最小为28mm，最大达30mm；孔深可超过4000m，钻孔倾角不受限制，它不仅能钻垂直孔、斜孔，还能钻水平孔和仰孔，由于这些优点，金刚石钻进技术被广泛应用于金属和非金属、煤田、石油等地质勘探中。而在金刚石钻进中，钻压既要保证金刚石能有效地切入岩石，又要保证不超过每颗金刚石的允许承载能力。即：作用于钻头上的钻压，应使每粒工作的金刚石与岩石的接触压力既要大于岩石的抗压入强度，又要小于金刚石本身的抗压强度。
三、煤田鉆探的定向钻进技术
1、煤田地质钻孔设计
首先，所钻地层的地质条件。煤炭地质条件的设计包括两个方面：一般情况下，需要了解矿井煤炭的地质条件、地层构造的断层，因而在地质钻孔设计时，要明确断层的性质和参数，以及在钻探中会遇到的问题和处理方法。在煤层地质条件不明确的情况下，不能冒然实施钻进，要试钻，总结出相应的钻进参数，并且要预设多种遇到问题时的处理办法，把钻探事故的发生率降到最低。其次，钻孔参数设计。钻孔参数设计包括：方位角、倾角、孔径、孔深。上述钻孔的参数设计是指孔口参数，反映的是开钻时的钻孔设计要求。刚性保直钻进是传统钻进方法，为了保证钻孔终孔时能够更准确地达到目标靶位，目前多采用定向钻进工艺。在钻进施工前，根据地层条件、工程要求对所要施工的钻井进行轴线轨迹的设计，设计轴线一般是直线和曲线的不同组合。最后，钻具级配设计。在煤炭地质钻进中采用的钻具有以下几种方法：一是采用外平钻杆一径到底，前保直端外加扶正器或专用钻铤；二是采用螺旋钻杆；三是采用垫叉式钻杆，前保直端外加扶正器或专用钻铤等。在煤炭地质钻探中，钻具的使用应注意的问题：一是在较为复杂的煤系地层中钻进，钻具级配的设计应力求简单，尽可能地减少孑L内附属器具的放置；二是为满足保直钻进的要求，钻孑L环状间隙要求尽量采用下限值。
2、钻进工艺参数设计
首先，钻进工艺参数。钻进规程的3个主要参数是钻压P、转速n和泵量Q，它们之间交互影响。关于P、n、Q参数之间合理配合的一般原则可概括为：一软岩石研磨性小，易切入，应重视及时排粉，延长钻头寿命，所以应取高转速、低钻压、大泵量的参数配合；对研磨性较强的中硬及部分硬岩石，为保持较高的钻速并防止切削具早期磨钝，应取大钻压、较低的转速、中等泵量的参数配合；介于两者之间的中等研磨性的中软岩石，则应取两者参数配合的中间状态。在实际钻进中，根据钻探工艺的要求，把钻进参数划分为：正常钻进参数区；非正常钻进参数区；极限钻进参数区。根据钻进参数值反应在不同的区域，可以判断和预防钻进中孔内的状况，及时调整钻进工艺参数，孔内发生的事故在多数情况下是有规律可循的，较大规模的突发事故一般情况下较为少见。其次，钻进泥浆的运用。钻探工程可变因素很多，泥浆工艺是很重要的可变因素。如果使用好泥浆，确定适合地层岩性的泥浆配方，调节好泥浆性能，就可以钻穿各种复杂地层。最后，钻进中遇到的问题。针对不同的孔内事故，必须采取有针对性的方法来处理。不同的矿区煤炭地质条件存在着很大的差异。因此，在钻孔的设计中，要考虑造成事故的主要原因，采取必要的防护措施和相应的处理手段。
结束语
综上所述，在进行煤矿开采的过程中，不断提高煤田钻探技术是很关键的，尤其是定向钻进技术，它的中靶率非常的高,可以很好的满足当前大多数煤田地质钻探的要求，再加上绳索取芯以及金刚石钻进技术的广泛应用,不仅能够在很大程度上提高岩芯的采取率，还能提高煤田开采的效率，充分利用煤炭资源。所以说,在煤田地质钻探中,要充分结合多种钻进工艺,从而极大的提高煤田地质的钻探效率，提高煤炭资源的开采和利用。
参考文献：
[1]吴昊.煤田钻探施工技术研究[J].科技创新导报,2012,25:90.
[2]申立.浅议煤田钻探技术[J].中国石油和化工标准与质量,2012,11:76.
[3]马小盟.煤田钻探技术分析[J].中国高新技术企业,2010,16:28-29.
[4]孙明侠,冯广东,高国军.浅谈煤田地质勘探钻探技术发展[J].民营科技,2007,03:129.