巖心管在煤礦中如何勘探

　　巖心管在煤礦勘探中起著關(guān)鍵作用，以下是其具體的勘探使用步驟及相關(guān)要點(diǎn)：
　　一、施工前準(zhǔn)備
　　設(shè)備與工具準(zhǔn)備
　　巖心管選擇：根據(jù)勘探目的、預(yù)計(jì)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多種，例如75mm、108mm等，要依據(jù)鉆孔設(shè)計(jì)要求選用。巖心管材質(zhì)通常需具備較高的強(qiáng)度和耐磨性，以適應(yīng)井下復(fù)雜的巖石環(huán)境。
　　配套鉆具準(zhǔn)備：準(zhǔn)備好與巖心管相匹配的鉆頭、鉆桿等鉆具。鉆頭類型要根據(jù)巖石硬度等特性來確定，像在較軟巖石中可選用刮刀鉆頭，在堅(jiān)硬巖石中則可能需用金剛石鉆頭。同時(shí)，準(zhǔn)備好連接巖心管與鉆桿的接頭，確保連接牢固且密封良好，防止在鉆進(jìn)過程中出現(xiàn)脫節(jié)、漏水等問題。
　　鉆機(jī)選擇與調(diào)試：選擇適合煤礦井下作業(yè)環(huán)境的鉆機(jī)，例如液壓鉆機(jī)等，其應(yīng)具備合適的鉆進(jìn)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，要對(duì)鉆機(jī)進(jìn)行全面調(diào)試，檢查各部件運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常，液壓系統(tǒng)有無泄漏，操作手柄是否靈活等。
　　場地準(zhǔn)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。鉆孔位置要準(zhǔn)確標(biāo)記，且要考慮到周邊巷道支護(hù)情況、通風(fēng)條件以及對(duì)后續(xù)開采作業(yè)的影響等因素。
　　場地清理與支護(hù)加固：對(duì)鉆孔施工場地進(jìn)行清理，移除雜物、浮煤等，確保施工空間充足、安全。若鉆孔位置周邊的巷道或硐室支護(hù)存在薄弱環(huán)節(jié)，要提前進(jìn)行加固處理，防止在鉆進(jìn)過程中因震動(dòng)等原因引發(fā)冒頂、片幫等事故。

　　二、鉆進(jìn)施工
　　開孔鉆進(jìn)
　　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(jī)的鉆桿進(jìn)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(dòng)鉆機(jī)開孔：開啟鉆機(jī)，以較低的轉(zhuǎn)速和較小的鉆進(jìn)壓力進(jìn)行開孔操作，這樣做是為了使鉆頭能平穩(wěn)地切入巖層，防止因初始鉆進(jìn)速度過快、壓力過大導(dǎo)致鉆頭偏斜或損壞巖心管等情況發(fā)生。在開孔階段，要密切關(guān)注鉆進(jìn)情況，及時(shí)調(diào)整鉆進(jìn)參數(shù)，確保鉆孔的垂直度符合要求。
　　正常鉆進(jìn)
　　參數(shù)調(diào)整：開孔達(dá)到一定深度（一般幾十厘米到一米左右，具體根據(jù)實(shí)際情況確定）且鉆孔穩(wěn)定后，可適當(dāng)增加鉆進(jìn)轉(zhuǎn)速和壓力，轉(zhuǎn)入正常鉆進(jìn)階段。但鉆進(jìn)參數(shù)的調(diào)整要依據(jù)所鉆巖層的硬度、完整性等特性來靈活掌握，例如在鉆進(jìn)較硬的砂巖時(shí)，轉(zhuǎn)速可適當(dāng)降低、壓力適當(dāng)增大；而在鉆進(jìn)較軟的頁巖時(shí)，則可適當(dāng)提高轉(zhuǎn)速、減小壓力。
　　巖心采取：隨著鉆進(jìn)的推進(jìn)，巖心會(huì)逐漸進(jìn)入巖心管內(nèi)。要確保巖心能完整地進(jìn)入巖心管并被有效保護(hù)，這就要求鉆進(jìn)過程中保持穩(wěn)定，避免過大的震動(dòng)和沖擊破壞巖心結(jié)構(gòu)。同時(shí)，根據(jù)巖心管的長度和鉆進(jìn)進(jìn)度，適時(shí)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，做好標(biāo)記并妥善保存，以便后續(xù)的地質(zhì)分析。
　　排渣與冷卻：在鉆進(jìn)過程中，鉆頭切削巖石會(huì)產(chǎn)生大量的巖屑，需要通過沖洗介質(zhì)（如清水、泥漿等）將巖屑及時(shí)排出鉆孔外，防止巖屑堆積影響鉆進(jìn)效率和鉆頭壽命。沖洗介質(zhì)同時(shí)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，使其既能有效排渣和冷卻，又不會(huì)因壓力過大導(dǎo)致鉆孔坍塌等問題。
　　三、鉆進(jìn)過程中的監(jiān)測與維護(hù)
　　鉆孔軌跡監(jiān)測
　　使用測斜儀等儀器定期對(duì)鉆孔的軌跡進(jìn)行測量，監(jiān)測鉆孔是否出現(xiàn)偏斜情況。若發(fā)現(xiàn)鉆孔偏斜超出允許范圍（不同勘探要求有不同的偏斜標(biāo)準(zhǔn)，一般每百米鉆孔偏斜角度有相應(yīng)限定），要及時(shí)分析原因，可能是由于巖層軟硬不均、鉆機(jī)安裝不平或者鉆進(jìn)參數(shù)不合理等因素導(dǎo)致，然后采取相應(yīng)的糾偏措施，如調(diào)整鉆進(jìn)方向、改變鉆進(jìn)參數(shù)等。
　　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，為后續(xù)的地質(zhì)分析和勘探結(jié)果解讀提供準(zhǔn)確依據(jù)。
　　設(shè)備維護(hù)
　　密切關(guān)注鉆機(jī)、巖心管以及其他鉆具的運(yùn)行情況，在鉆進(jìn)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(yán)重或者部件松動(dòng)等問題。
　　定期檢查巖心管的磨損程度，若巖心管外壁磨損嚴(yán)重，可能影響其強(qiáng)度和在鉆孔內(nèi)的穩(wěn)定性，應(yīng)及時(shí)更換；同時(shí)檢查巖心管的連接部位是否有松動(dòng)、泄漏等情況，如有問題要及時(shí)緊固或修復(fù)。
　　四、鉆孔完成與后續(xù)工作
　　終孔操作
　　當(dāng)鉆進(jìn)達(dá)到預(yù)定的勘探深度后，要進(jìn)行終孔操作。逐漸減小鉆進(jìn)壓力和轉(zhuǎn)速，緩慢將巖心管和鉆具從鉆孔內(nèi)提出，提鉆過程要平穩(wěn)，防止因突然提拉導(dǎo)致巖心管內(nèi)的巖心掉落或者損壞鉆孔孔壁。
　　在提鉆后，要對(duì)鉆孔進(jìn)行清理，清除孔內(nèi)殘留的巖屑等雜物，然后使用專門的孔口裝置對(duì)鉆孔進(jìn)行臨時(shí)封堵，防止雜物掉入、地下水流入等情況發(fā)生，同時(shí)也為后續(xù)可能的進(jìn)一步觀測或測試做好準(zhǔn)備。
　　巖心分析與勘探成果整理
　　將取出的巖心送至專業(yè)的地質(zhì)實(shí)驗(yàn)室，由地質(zhì)技術(shù)人員對(duì)巖心進(jìn)行詳細(xì)的分析，包括巖石的種類、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、含煤情況、裂隙發(fā)育程度等方面的研究，通過顯微鏡觀察、化學(xué)分析等多種手段獲取相關(guān)地質(zhì)信息。
　　根據(jù)巖心分析結(jié)果以及鉆孔施工過程中記錄的各項(xiàng)數(shù)據(jù)（如鉆進(jìn)參數(shù)、鉆孔軌跡、測斜數(shù)據(jù)等），整理形成完整的勘探報(bào)告，繪制相應(yīng)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(shè)計(jì)、資源儲(chǔ)量評(píng)估以及地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測等提供科學(xué)依據(jù)。
　　總之，在煤礦中利用巖心管進(jìn)行勘探是一個(gè)系統(tǒng)性的工作，需要嚴(yán)格按照相關(guān)的技術(shù)規(guī)程和操作要求執(zhí)行，確保勘探工作的準(zhǔn)確性和安全性。