对地质大钻孔斜校正的思考.pdf

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1、第31卷第4期有色矿冶Vo1．31．№42015年08月N0N—FERROUSMINlNGANDMETALLURGYAugust2015文章编号：1007—967X(2o15)04—07—03对地质大钻孔斜校正的思考苏贺鹏，王旭，梁鑫，王德鑫(中国有色集团抚顺红透山矿业有限公司辽宁抚顺113321)摘要：钻孔钻进过程中存在多种原因会导致钻孔路径产生一定的弯曲，现有的孔斜校正方法都是以直代曲求出每个测斜点，但是钻孔路径实际是连续弯曲的曲线。本文探讨了利用曲线路径积分，反向求取拟合的曲线方程的方法，从而得到更近一步贴近真实的钻孔路径。关

2、键词：钻孔弯曲；以曲代直；曲线方程；曲线积分中图分类号：P634文献标识码：A表1平均孔段距法示意表1日lJ舀在矿山开采的钻孔钻进过程中，由于地质因素(岩石硬度、断层、节理、裂隙水等)、钻孔技术(钻孔旋转速度、角度)和操作原因等，会使钻孔发生弯曲，偏离原设计的孔斜度及方位角，这种现象称为孔斜。在绘制图件、储量计算过程中，孔斜会对其产生很大的影响。所以在勘探过程中要考虑对孔斜的测定以及计算和投影。2常用的几种测斜方法简介及比较2．1常用的几种测斜方法在勘探过程中取得的原始资料不能直接应用，测量深度／m方位角及倾角统计／。一角倾一跎需要

3、统计与整理。这些原始数据包括：测点编号、测编喜号孔深喜篙磁方位角真相平邻均测真点顷一一点孔深、测点间距、测点的孔段倾角、磁方位角、磁偏角方位方位方位角角、勘探线真方位角及孔口坐标等。整理方法可采333325．5测邻相均平点角顶天一；用平均孔段距法和平均天顶角、方位角法。324．52．1．1平均孔段距法331323．5324．5平均孔段法即：测点所测得天顶角和方位角，影333325．5响其上下相邻孔段各自一半的孔段长平均，平均孔327．5段距法示意见表1。2．1．2平均天顶角、方位角法平均天顶角、方位角法即：相邻测点测得的天顶角和方位

4、角的平均值，为其中间孑L段的天顶角和方位角的数值，平均天顶角、方位角法示意见表2。勘探线方位：333。；磁偏角：一7．5。。2．2校正孔斜的计算方法传统校正绘图方法为图解法，但准确性较低，误提高成为可能。差较大。计算法虽然准确，但计算繁琐，效率相对较按孔斜计算与投影的原理，可分为垂向投影法低。随着计算机在工作逐步得到更广泛的应用，使和走向投影法。得计算法在孔斜校正中，计算变得简单，效率大幅度2．2．1垂向投影计算法*收稿日期：2015—04—07作者简介：苏贺鹏(1988)男，地质助理工程师，大专学历，从事矿山地质工作。8有色矿冶第

5、31卷当矿体走向与勘探线方位夹角大于75。时适×COSOt。当矿体走向与X轴走向一致时，平面图坐用。标Xc—XA—I×cosl3×sine；YL．一YA—I×sin~3×sine；剖面图投影E点坐标为XE—XA～I×cos0×sina+⋯Y—YA×c。sa。如果钻孔钻进方向向153。方向钻进，则上述公式仍然使用，在此不加以证明。2．3误差产生的原因如图3所示，直线AB为常规方法所校正的钻孑L路径，而真实的钻孔路径是连续弯曲的曲线即图1垂向投影计算法示意图AB1，其仍然存在一定的误差。此时投影，AB垂直于勘探线剖面做投影，假定虽然误差

6、较小，但是如果钻孔较深，累计误差将A点为孔口，B点为第二测点，AB长为I，天顶角为变的很大。a，方位角为00。偏离勘探线角度为8。在图1中根据三角函数能得出：B点空间坐标为：XB—XA—L×sine×COS00；YB—YA+IXsineXsinco；ZB—ZA—AB×COSOt。但是这个公式算出的数据不能直接在电脑CAD软件或其他软件中直接应用，因为在实际电脑绘图过程中，所要绘出的是勘探线剖面和以勘探线为横向水平的平面，而实际的B点空间坐标系的X轴往往不和勘探线重合，所以B点的实际空间坐标与所需绘制的图3校正钻孔路径不恿图剖面或平面

7、，即电脑中所识别的坐标并不一致。现3校正钻孔的基本思路及方法以153。方向为电脑软件中X轴为正方向，Z轴为电脑软件中Y轴，(1)在绘制勘探线剖面时，已知A点对于曲线长的积分常采用以直代曲然后积分的坐标，此时实际坐标系需转换成剖面坐标系，即X办法校正钻孔误差，也就是说对钻孔路径如果能用===0；YA—ZA，此时C点坐标为Xc—XA—L×cosl3曲线代替直线再积分，并求出曲线方程，就可以进一×sine；Yc===YA—I×COSe。(2)绘制平面时，Xc—步求出贴近于真实的钻孔路径。XA—I×cos~t×sine；Yc—YA—L×si

8、nI3×sine。如图3，由于已知A点和B点的倾角，所以曲2．2．2走向投影计算法线AB两端的曲线斜率就知道，即A点和B。点的走向投影法：当地层走向与勘探线方位夹角小倾角的tan值，且又知道进尺长，即曲线AB的长，于75。时，大于3O