巖心管在煤礦如何正確使用

    巖心管在煤礦中的正確使用是一個復雜而精細的過程，涉及多個環(huán)節(jié)和關(guān)鍵技術(shù)點。以下是一份詳細的使用指南：

    一、前期準備

    ?確定鉆孔位置?

    由專業(yè)的地質(zhì)技術(shù)人員依據(jù)煤礦的地質(zhì)構(gòu)造資料、已有的勘探成果以及開采規(guī)劃等，在井下選定合理的鉆孔位置。

    鉆孔位置需準確標記，同時考慮周邊巷道支護情況、通風條件以及對后續(xù)開采作業(yè)的影響。

    ?場地清理與支護加固?

    對鉆孔施工場地進行清理，移除雜物、浮煤等，確保施工空間充足且安全。

    若鉆孔位置周邊的巷道或硐室支護存在薄弱環(huán)節(jié)，需提前進行加固處理，防止鉆進過程中因震動等原因引發(fā)事故。

    ?巖心管選擇?

    根據(jù)勘探目的、預計的巖層情況等因素，挑選合適規(guī)格（如直徑、長度等）的巖心管。常見的巖心管直徑有75mm、108mm等，需依據(jù)鉆孔設計要求選用。

    巖心管材質(zhì)需具備較高的強度和耐磨性，以適應井下復雜的巖石環(huán)境。

    ?配套鉆具準備?

    準備好與巖心管相匹配的鉆頭、鉆桿等鉆具。鉆頭類型需根據(jù)巖石硬度等特性來確定，如較軟巖石中可選用刮刀鉆頭，堅硬巖石中則可能需用金剛石鉆頭。

    確保連接巖心管與鉆桿的接頭牢固且密封良好，防止鉆進過程中出現(xiàn)脫節(jié)、漏水等問題。

    ?鉆機選擇與調(diào)試?

    選擇適合煤礦井下作業(yè)環(huán)境的鉆機，如液壓鉆機等，其應具備合適的鉆進能力、扭矩等參數(shù)，能滿足勘探鉆孔的深度和直徑要求。

    在使用前，對鉆機進行全面調(diào)試，檢查各部件運轉(zhuǎn)是否正常，液壓系統(tǒng)有無泄漏，操作手柄是否靈活等。

    二、鉆進過程

    ?安裝巖心管與鉆頭?

    將選擇好的巖心管一端通過接頭牢固連接上合適的鉆頭，然后將其與鉆機的鉆桿進行連接，連接過程中要用管鉗等工具擰緊，保證連接的可靠性。

    ?啟動鉆機開孔?

    開啟鉆機，以較低的轉(zhuǎn)速和較小的鉆進壓力進行開孔操作，使鉆頭能平穩(wěn)地切入巖層。

    防止因初始鉆進速度過快、壓力過大導致鉆頭偏斜或損壞巖心管等情況發(fā)生。

    在開孔階段，需密切關(guān)注鉆進情況，及時調(diào)整鉆進參數(shù)，確保鉆孔的垂直度符合要求。

    ?參數(shù)調(diào)整與正常鉆進?

    開孔達到一定深度（一般幾十厘米到一米左右，具體根據(jù)實際情況確定）且鉆孔穩(wěn)定后，可適當增加鉆進轉(zhuǎn)速和壓力，轉(zhuǎn)入正常鉆進階段。

    鉆進參數(shù)的調(diào)整需依據(jù)所鉆巖層的硬度、完整性等特性來靈活掌握。

    ?使用測斜儀監(jiān)測?

    使用測斜儀等儀器定期對鉆孔的軌跡進行測量，監(jiān)測鉆孔是否出現(xiàn)偏斜情況。

    ?記錄數(shù)據(jù)?

    記錄每次測斜的數(shù)據(jù)，繪制鉆孔軌跡圖，以便直觀了解鉆孔在巖層中的走向。

    ?巖心采取?

    隨著鉆進的推進，巖心會逐漸進入巖心管內(nèi)。根據(jù)巖心管的長度和鉆進進度，適時停鉆，通過專門的取心裝置（如巖心卡簧等）將巖心從巖心管內(nèi)取出。

    常見的取心方法包括卡料卡取法、卡簧卡取法、干鉆卡取法和沉淀卡取法等，需根據(jù)具體情況選擇合適的方法。

    ?排渣與冷卻?

    通過沖洗介質(zhì)（如清水、泥漿等）將巖屑及時排出鉆孔外，防止巖屑堆積影響鉆進效率和鉆頭壽命。

    沖洗介質(zhì)同時還能起到冷卻鉆頭的作用，避免鉆頭因過熱而磨損加劇甚至損壞。要合理控制沖洗介質(zhì)的流量和壓力。

    ?異常情況處理?

    密切關(guān)注鉆機、巖心管以及其他鉆具的運行情況。

    在鉆進過程中若聽到異常的聲響，如撞擊聲、摩擦聲等，要立即停鉆檢查，查看是否存在巖心管變形、鉆具磨損嚴重或者部件松動等問題。

    三、終孔操作與后續(xù)工作

    ?平穩(wěn)提鉆?

    當鉆進達到預定的勘探深度后，逐漸減小鉆進壓力和轉(zhuǎn)速，平穩(wěn)將巖心管和鉆具從鉆孔內(nèi)提出。

    防止因突然提拉導致巖心管內(nèi)的巖心掉落或者損壞鉆孔孔壁。

    ?鉆孔清理與封堵?

    提鉆后，對鉆孔進行清理，清除孔內(nèi)殘留的巖屑等雜物。

    使用專門的孔口裝置對鉆孔進行臨時封堵，防止雜物掉入、地下水流入等情況發(fā)生。

    ?巖心保存與分析?

    取出的巖心需及時進行保存，防止其受到污染或損壞。保存時需標注其來源、深度等信息。

    將巖心送至專業(yè)的地質(zhì)實驗室進行詳細分析，獲取相關(guān)地質(zhì)信息。

    ?整理勘探報告?

    根據(jù)巖心分析結(jié)果以及鉆孔施工過程中記錄的各項數(shù)據(jù)（如鉆進參數(shù)、鉆孔軌跡、測斜數(shù)據(jù)等），整理形成完整的勘探報告。

    繪制相應的地質(zhì)剖面圖、煤層分布圖等圖紙，為煤礦的后續(xù)開采設計、資源儲量評估以及地質(zhì)災害預測等提供科學依據(jù)。

    綜上所述，巖心管在煤礦中的正確使用涉及多個環(huán)節(jié)和關(guān)鍵技術(shù)點，需要操作人員具備豐富的經(jīng)驗和專業(yè)知識。同時，在使用過程中需嚴格遵守安全操作規(guī)程和設備使用說明，確保作業(yè)安全高效進行。