国产随钻测量定向钻进系统在汝箕沟煤矿的应用.pdf

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1、第39卷第4期煤田地质与勘探Vb1．39No．42011年8月CoALGE0互OGY&E10RAug．2011文章编号：1001—1986(2011)04—0077．04国产随钻测量定向钻进系统在汝箕沟煤矿的应用孙荣军(中煤科工集团西安研究院，陕西西安710077)摘要：采用我国自主研发的随钻测量定向钻进系统及钻孔轨迹设计与分析软件，结合宁夏汝箕沟煤矿巷道现场试验情况，对该系统的组成、性能、使用情况等作了总结；对随钻测量得到的钻孔轨迹参数进行了分析处理，为今后定向钻孔轨迹设计和实测轨迹分析提供了参考。结果表明，无论是系统还是软件，均能满足煤矿并下随钻测量要求。关键词：汝箕

2、沟煤矿；煤矿井下；定向钻进；随钻测量中图分类号：P634文献标识码：ADOI：10．3969~．issn．1001—1986．2011．04．02ApplicationofhomeMWDdirectionaldrillingsysteminNingxiaRnjigoumineSUNRongjun(anResearchInstitute，ChinaCoalTechnologyandEngineeringGroupC0，Xian710077，China)Abstract：Theresearchofmeasuringwhiledrilling(MWD)technologyfor

3、undergroundcoalminesislaterinChina，formanyyears，thedirectionaldrillingequipmentandinstrumentsmainlyrelyonimportation．BasedonournewlydevelopedMWDdirectionaldrillingsystemtestedinNingxiaRujigoucoalmine，thepapersummedupthecomposition，performanceapplicationofthehomesystem．Theparametersofboreh

4、oletrajectoryobtainedbyMWDwereprocessedandanalyzed，providingreferencesforthedesignofdirectionalboreholetrajectoryandanalysisofmeasuredtrajectoryinthefuture．TheresultsofapplicationofthesystemindicatedthatboththesystemandsoftwarecouldmeetMWDrequirementsinundergroundcoalmines．Keywords：Rujigo

5、ucoalmine；undergroundcoalmine；directionaldrilling；measuringwhiledrilling(MWD)我国煤矿井下随钻测量定向钻进技术是在早期试验区煤层为3号煤层，其硬度系数为1．5，平均的近水平定向钻进技术的基础上发展起来的【lJ。厚度为2．2ITI，煤层瓦斯压力0．7MPa，瓦斯含量13．32005年国家发改委组织立项并委托中煤科工集团西m／t。煤层老顶为粉砂岩，平均厚度8m；直接顶为灰安研究院进行攻关，于2008年研制成功我国首套井黑色砂质泥岩，局部相变为灰黑色粉砂岩，平均厚度下定向钻机和矿用随钻测量系统，并先后在

6、陕西彬13．5m；煤层直接底为灰黑色粉砂岩，局部相变为灰黑色砂质泥岩，平均厚度为3．25131。根据临近531工长、宁夏汝箕沟等矿区进行了现场试验，完成的沿作面掘进地质说明书，工作面煤层距底0．m有一厚煤层定向钻孔最大深度1046II1，创造了当时采用约0．15m的黑色碳质泥岩，遇水变软，如果遇到黑色自主知识产权装备进行煤矿井下定向钻孔施工的最碳质泥岩，可能会影响钻孔施工【3】。高记录[2】。本文结合宁夏汝箕沟矿现场试验情况，1．2试验钻场及钻孔设计对我国自主研发的随钻测量定向钻进系统的组成、在巷道掘进过程中经巷探作业发现，534工作性能、应用效果等进行了总结。面地质构造

7、比较复杂，分布有一个褶皱和一个断层，1试验条件且破碎带严重，不利于钻孔施工。为了避开地质构造带，从工作面中部将钻场分成2段，分别向工作1．1矿区概况l¨面两端布置定向钻孔。定向钻孔呈扇型(集束型)覆宁夏汝箕沟煤矿井下定向钻孑L施工的目的主要盖整个工作面，钻场及钻孔布置平面图如图1所示。为实施本煤层瓦斯预抽。试验钻场布置在534工作在大岭平峒延伸巷的中部探巷附近布置2个钻场，面，工作面走向长9551TI，倾向长190irl。按照当前其中1号钻场设计钻孔主方向朝南，共设计钻孔20开采规划，534工作面预计2010年以后开采。个，其