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探讨矿井水文地质工程钻探的发展方向

2020-07-17 166 上传者：管理员

摘要：钻探是矿井水文地质工程建设中的重要任务，关乎矿井生产安全、开采效率、生产效益等，必须在工程实践中进行有效现场钻探。因此，本文从不同角度入手客观探究了矿井水文地质工程钻探现状以及发展方向，优化、完善钻探各环节，促进矿井钻探工艺、技术、设备等深化发展，有效解决现场钻探实际问题，持续提升矿井水文地质工程钻探水平。

关键词：
发展方向
现状
矿井水文地质工程
研究
钻探
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随着行业经济深化发展，矿井水文地质工程持续增加的同时钻探难度系数、钻探风险发生率日渐提升。钻孔直径较大、钻探方法复杂化、钻探设备类型繁杂化等是矿井水文地质工程钻探呈现的特点，要在综合把握的基础上细化探析地区矿井水文地质工程建设中钻探实际情况，以问题为切入点，准确定位发展方向，在改进、强化的过程中高效开展钻探工作，提高钻探成效的同时呈现矿井水文地质工程钻探发展新高度。

一、矿井水文地质工程钻探现状

(一) 水文地质条件复杂化，钻探环境恶劣多变，钻探难度比较大

大部分矿区都有着复杂化的水文地质条件，钻探中会遇到不同的地形，特别是断层，处理中极易受到人为因素影响，处理难度较大。就断层裂隙来说，岩层大都发育良好，但岩体出现不同程度的破损，岩层内部的水环境更加复杂，无法正常使用钻机、无法平均钻取、钻探效率不高等，甚至出现掉钻、卡钻等情况，很难对岩层进行合理化钻孔。在此过程中，钻探现场环境恶劣、复杂多变，存在危险点、不确定性，钻探中会受到多方面因素影响，环境因素、人为因素等，极易发生风险、安全事故，加上矿区水文地质条件具有复杂化、差异化等特点，钻探难度系数比较大，影响钻探效率以及质量。

(二) 钻探工艺选择不合理，钻探设备选择不科学以及老旧

在矿井水文地质工程建设中，工艺选择是钻探的首要前提。随着科学技术深化发展，钻探技术、钻探手段明显增加，钻探工艺越来越先进的同时也有着较大的选择难度。工艺选择不合理是钻探中常见的问题，选择的工艺和使用的钻探设备不匹配，很难满足钻探现场实际需求，导致钻探中设备不断发生故障问题，影响钻探效率、钻探结果，导致获取的数据信息不准确、不全面。此外，应用到矿井水文地质工程建设中的钻探设备特别多，设备类型、型号、规格等繁杂化。某些钻探技术人员对钻探设备缺乏深层次了解，钻探现场环境、钻探工艺把握不准确，导致钻探设备选择不科学，影响矿井水文地质钻探工作有序开展。与此同时，钻探设备检修、维护、保养不到位，整体性能不高、功能作用难以发挥，故障问题不断发生的同时磨损程度、老化程度明显提高，加上投入力度不够，导致钻探设备老旧、滞后，矿井钻探效率以及质量不高。

(三) 钻探现场管控力度不够，钻探模式以及钻探技术有待完善

矿井水文地质钻探技术要求高、难度大、涉及方面多、危险点多等，对钻探现场进行有效管控至关重要，但在各方面因素制约下，钻探现场管控力度不够，没有对钻探现场环境、设备、人员等进行系统化管控，钻探现场安全防护不到位，设备检查、调试、维修、管理形式化，出现违规操作等，钻探现场隐患问题处理不及时、不科学，设备故障问题以及风险发生率提高。此外，现阶段矿井水文地质钻探被提出了新要求，难度增加的同时有着较强的专业性、技术性，传统钻探模式应用中不足之处不断呈现，很难满足矿井水文地质钻探要求，要在联系钻探现场实际的基础上优化钻探模式，钻探技术也有待进一步完善。

(四) 钻探技术人员综合能力以及素质不高

在矿井水文地质工程建设中，钻探工作有效开展离不开高素质的钻探人才，对钻探技术人员知识水平、能力、素质等都有着特别高的要求。某些钻探技术人员缺乏扎实的钻探理论知识，钻探设备操作不熟练、不规范，钻探工艺、钻探模式、钻探技术应用不合理，钻探隐患问题处理不科学等，钻探综合能力以及素质不高，导致矿井水文地质钻探中不断受到人为因素影响，引发各类风险，增加钻探成本，钻探综合效益不高。

二、矿井水文地质工程钻探发展方向

(一) 优化钻探工艺选择，完善钻孔布置

钻探技术人员要从实际出发，全方位、系统化剖析矿井水文地质工程项目特点以及钻探中呈现的各类问题，在勘察、测量、放样等基础上深层次了解现场环境、钻探要求、影响因素、危险点等，结合自然地理条件、地质条件、地下水位变化以及含水层、隔水层实际情况，有效解决钻探工艺选择中呈现的问题，科学选择的同时灵活应用钻探工艺，满足水文地质钻探各方面要求，确保降低钻探难度、简化钻探流程的同时确保各项钻探工作高效开展，为后续矿井开采有序进行埋下伏笔，最大化提高矿井水文地质钻探效果。此外，钻孔布置是水文地质钻探中不可或缺的环节，针对矿井水文条件、地质条件以及钻探技术要求、钻探危险点等，坚持相关原则的同时准确把握钻孔类型以及钻孔位置出水量，以主要钻孔参数为切入点，在监控、测量、检测的过程中科学布置钻孔，尽可能减少废孔，最大化提高孔的使用程度。

(二) 科学选择、管理以及完善钻探设备，引进以及大力研究新设备

钻探技术人员要深化了解应用到矿井水文地质工程建设中的各类钻探设备，在对比、探析的基础上准确把握类型、规格、型号、主要参数、特点、性能、功能，包括操作的要求、流程、方法以及注意事项等。钻探技术人员要细化把握矿井水文地质工程钻探实际要求以及重点、难点，结合钻探条件、钻探工艺流程、钻探模式等，科学选择钻探设备，仔细检查的同时合理调试各类钻探设备。

此外，在矿井水文地质工程建设中，必须加强钻探设备管理，按时检修各类钻探设备，对其进行针对性维护、保养，及时更换磨损、老化等严重的零部件，从安全性、经济性、功能、性能等方面入手，对钻探设备进行合理化技术改造，在完善、优化的过程中提高钻探设备的整体性能，确保使用中各项功能顺利发挥。还要注重新设备引进，从矿井水文地质钻探实际出发，加大钻探设备投入力度，结合钻探质量标准、技术要等，引进钻探新设备，在规范化操作的过程中保证钻探质量的同时加快钻探速度。从长远发展的角度来说，要在精准定位矿井水文地质工程钻探发展方向的基础上加大钻探新设备研究力度，不断满足钻探新要求，确保钻探中获取的信息数据更加准确、全面，为矿井安全、高效生产提供重要的保障，提高矿井水文地质钻探的综合效益。

(三) 重视钻探现场管控，优化钻探模式

在矿井水文地质工程建设中，现场管控是一大关键点，钻探中必须加大现场管控力度。针对钻探现场管控实际情况，明确现场管控的要求、内容、重点等，在钻探现场安装监控系统设备，全方位、动态化监控钻探现场，随时了解钻探现场环境动态变化，包括地质构造、土层、水文等情况，高效管控极易发生风险的钻探位置，避免钻探中受到环境因素影响。还要加大现场钻探设备、钻探技术人员的管控力度，在监控系统设备运转过程中高效管控各类钻探设备，将检查、调试、维修、保养等工作落到实处，动态监控钻探各环节，及时发现钻探技术人员在操作设备中存在的问题，有效处理的同时合理调配钻探技术人员，控制各类影响因素、降低风险几率，确保钻探安全的同时提高钻探效率。

此外，还要细化探析矿井水文地质钻探方法，比如，回转钻探方法、钢丝绳冲击钻塔方法，回转钻探方法包括反循环钻进、空气钻进等，其中的冲洗液正循环钻进方法包括泥浆钻进、清水钻进，准确把握各类钻探方法应用中的优势、缺点，以钻探发展方向为切入点，大力研究钻探新方法，优化应用到矿井水文地质工程建设中的传统钻探模式，在应用新方法过程中转变钻探思路，促使水文地质钻探更加实效。

(四) 大力研究、发展与应用钻探新技术，降低钻探难度

优化钻探工艺流程、钻探设备、钻探技术方法是降低水文地质钻探难度的重要策略。站在钻探发展的高度，大力发展以及应用新技术是必要的。研究人员要针对矿区水文地质钻探现状以及技术要求，深化分析各类钻探问题的同时拓展钻探技术的研究深度、广度，大力研究以及发展钻研新技术，为水文地质钻探提供重要的技术支撑力量。钻探技术人员要在探析钻探问题、联系水文地质实际的过程中灵活应用钻探新技术，比如，空气钻探技术、液动冲击回转钻探技术、绳索取芯钻探技术，优化整个钻探工艺流程，最大化降低钻探难度系数，提升钻机的钻探动力、破岩能力等，更好地应对复杂多变的水文地质条件。

(五) 加强钻探技术人员岗位培训，大力建设钻探技术人才队伍

在矿井水文地质工程建设中，加强钻探技术人员岗位培训至关重要，在监控、问责、考核的过程中了解不同岗位钻探技术人员具备的综合能力以及素质，完善各阶段开展的岗位培训工作，有机联系理论教育、实践培训两大环节，大力建设钻探技术人才队伍。立足钻探现状，对不同岗位钻探技术人员进行有效安全、责任等教育，增强安全意识、责任意识，注重水文地质钻探安全、规范化操作钻探设备等，引领钻探技术人员学习和矿井水文地质钻探相关的学科知识，包括钻探新技术、钻探新知识，完善钻探知识结构体系的同时提高钻探知识水平，对钻探技术人员进行层次化岗位实践培训，在应用理论知识、新技术过程中提高钻探设备操作技能水平、水文地质钻探能力以及综合素质。

三、结语

总而言之，矿井水文地质工程钻探具有必要性、重要性，要全面、深入探析矿井水位地质钻探问题，在理论探究的基础上加大实践探索力度，灵活应用新措施、新方法，持续改进矿井水文地质钻探质量。从长远发展的角度来说，要在定位、调整方向的过程中大力发展的同时高效应用新技术、新设备、新工艺，不断拓展钻探深度、宽度、广度，提高矿井生产安全性以及经济性，实现矿井水文地质工程建设效益目标，满足新时期行业经济发展中对煤矿资源的需求。

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