超前钻探在矿山地质灾害预报中的运用
李知栋
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李知栋,. 超前钻探在矿山地质灾害预报中的运用[J]. 矿山工程与技术,2022.10. DOI:10.12721/ccn.2022.157210.
摘要:
我国地域辽阔,矿产资源丰富,而矿产资源对于我国经济的发展以及各领域的发展均起着重要的支撑作用。在新时期下,由于种种原因的影响所致,我国各领域加大了对矿产资源的需求量,为此,矿山企业也加大了资源的开采力度。但是在部分学者的研究中却也指出了矿产资源的开采受到诸多因素的影响,尤其是开采中可能会发生的矿山地质灾害这一问题,不仅仅会影响到企业的利益,同时也将危及工作人员的生命安全。为此,超前钻探技术得到了较好的应用,本文则展开对超前钻探技术的实际应用研究,分析其应用效果。
关键词: 超前钻探技术矿山地质灾害钻机
DOI:10.12721/ccn.2022.157210
基金资助:

矿山开采为我国各领域的发展体用了原材料与能源支撑,尤其是工业行业,对于工业行业而言,矿产资源直接掌握了其发展的命脉,伴随我国工业行业逐步朝向着现代化发展,其加大了对矿产资源的需求量,不过在矿山资源开采时却存在着较多的危机[1]。而通过以超前钻探技术的应用,则能够很好的对矿山地质结构做出分析,实现对矿山地质灾害预报的这一目的,保障工作人员的生命安全。

1.超前钻探技术

超前钻探是其实就是指的是将水平钻机安装在巷道内部,开展水平钻进的这一工作。在这一技术的实际应用中,将会通过以认为的设计来实现对钻孔、数量、钻探深度与钻探角度的控制这一操作,而在钻探工作推进过程中还存在着钻进速度发生改变的这一现象[2]。超前钻探技术在实际应用中,有着极大的优势,通过对矿山地质条件的具体情况作出及时准确的预报,并实现对可能发生的地质灾害的预报工作。这一方法相较于以往所使用到的物探法,有着更为直观、与客观性的特点,通过以有无民采空区、岩体的完整性等信息来判断前方是否存在水源,并且还可对水源水压的高低状况进行有效测定,正因如此,该方法在当前矿山开采中得到了较为广泛的应用。

2.超前钻探技术的实际应用

2.1超前钻探技术的应用要求

在使用超前钻探技术时,需要重视明确具体的应用技术要求,①孔数:超前钻探技术的应用需要以孔数量来作为依据,如在超前水平钻孔的各个断面层上设置5个孔,而在拱部则需要设置有3个孔洞,若是处在边墙角区域,则需要设置一个孔洞。超期钻探技术的应用则是依据设置的这些孔洞来实现钻探,并回馈具体的信号的。②孔深:需要依据工程建设区域的实际地质情况以及工程项目建设的实际情况来合理设置孔深度,如部分工程施工时将孔洞的深度设置为30m,且为连续钻探每一个循环孔洞的深度为30m,而对于部分转孔,则需要两循环前后的重叠5m,如此,每25m则需要进行一次循环钻孔操作,并真正如实做好相应的管理工作。③孔径:孔径同样是采取超前钻探技术时必须要重点考虑的内容之一,且是具体应用过程中必须要重视的应用要求之一。一般要按照,φ75来设置钻孔的直径,同时,务必要重视做好钻探取芯的操作,提前做好孔内测试工作。

而在了解了应用技术方面的要求后,还需要很重视超前钻探技术的工作要求。重点有两方面的内容。①钻探施工工作过程中,会涉及到较多的信息,需要对这些信息做好充分的记录工作,以此来为后期的施工工作以及保障人员的施工安全,提升建筑工程的整体质量提供保障。如钻孔的位置、钻孔的摄入、钻孔的时间等等,工作人员需要做好现场记录工作,同时还需要重视对钻孔位置以及钻孔过程中的压力进行记录,要控制钻进的速度,要依据速度变化来确保控制钻机的良好运行状态,进而避免发生各类钻进问题。②做好对设备的维护工作。超前钻探技术的应用主要是依托于钻进技术设备,因而在极大程度上,钻探设备的质量将会直接影响到钻探工作的极度与最终质量,若钻探设备的质量合格,那么钻探工作的开展也必然会有序推进,但若是设备存在故障,设备维修力度、更新力度不足,则难以保障钻进工作的顺利推进。因而必须要做好对设备的维护工作,建筑企业管理人员要制定并落实对钻探设备的检修制度,并以维修人员来作为支撑,严格落实对设备的检修工作,及时对检查出来的一些小故障问题进行维修,保障在钻探前,设备的完好性,保障钻探工作开展的过程中设备不会发生损坏,保障设备可推进钻进进程并及时反馈导致信息。必要时,必须要更新超前钻进技术设备。

2.2超前钻探技术的应用程序

在采取该项技术时,需要通过明确在钻探技术的应用程序,来做好钻探工作。首先,要依照本次工程建设的实际设计图来展开探究工作。围绕工程设计图来对钻探施工的位置做出准确的判断,然后则通过全站仪以及经纬仪来准确测量钻孔的位置,并实现放线工作,以红色油漆来标明开孔的位置[3]。其次,则需要设备到位,调整设备的参数,将钻机以及孔位对正并实现固定工作。最后,则是实施具体的钻探操作,然后以开孔以及孔口做好空口管的安装工作,务必保障最终的钻探质量,实现对钻探信息的反馈,及时做好地质灾害预报工作。

2.3超前钻探技术的钻进方向控制

在确认了钻探程序之后,还需要工作人员明确控制好钻进方向,在钻机定位之后,需要以加固机来稳定机座,以此来保障在实施钻探工作时钻机不会发生偏移。

除此之外,还需要重视对机器进行检查,避免存在故障,影响到最终的钻探质量。尤其是要考虑钻孔达到了100m以上后,必须要了解巷道的前进方向,坡度等等信息,要及时调整钻探角度,保障钻探质量。如在巷道钻进中采取超前钻探技术时就务必要重视巷道的构成与地质条件,保障安全钻探,安全施工,起到对地质灾害的预报作用[4]

2.4超前钻进技术应用的安全保障

在实施钻进工作时,工作人员务必要结合施工设计图以及实际的施工方式来合理控制钻进进度,同时,还必须要重视提供安全保障。项目负责人需要将钻进工作人员有效组织起来,展开积极的培训工作,重点在于培训技术交底内容,要强化对工作人员的安全教育工作,尤其是要针对井下工作人员,必须要重视做好安全教育工作,要提升工作人员的安全意识,确保认真落实各项施工工作。可通过将监测报警仪安装在钻机的上方,如此一来,在实施具体的钻进工作时,就可及时通过报警仪来将监测到的数据及时反应,如果探出钻孔出水或存在其他的一些题,就需要及时停止钻进工作。而在钻进过程中,以此保障施工人员的生命安全,且一旦发生了突发情况,也可及时预警,做好安全撤离工作。尤其是在钻探中发现了存在着瓦斯问题后,必须要在第一时间撤离,后续再来制定相应的处理措施。

结语

总而言之,超前钻探技术在矿山地质灾害预报中发挥了重要作用,这一技术的应用将提升矿山地质勘察的准确度,保障安全施工,保障施工人员的生命安全。而以上研究中则通过以实际的工程案例做了简要分析,围绕工程建设的实际情况来合理应用超前钻探技术,实现了超前钻探技术应用价值的最大化。

参考文献

[1]王栋.煤矿巷道掘进超前钻探技术运用和发展研究[J].内蒙古煤炭经济,2021(03):145-147.DOI:10.13487/j.cnki.imce.021660.

[2]刘宗辉,关启钰,饶坤荣,林显荣,李战春.基于能量理论的岩溶隧道超前钻探精细预报方法[J].公路,2021,66(11):342-349.

[3]梁振宏.煤矿掘进巷道过陷落柱超前钻探设计应用[J].山西冶金,2020,43(06):180-181.DOI:10.16525/j.cnki.cn14-1167/tf.2020.06.71.

[4]胡啟锋,陈浩习.超前水平钻探在矿山地质灾害预报中的应用研究[J].世界有色金属,2020(16):127-128.

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