废弃巷道搜索钻进方法与流程

本发明属于矿山开采，具体涉及废弃巷道搜索钻进方法。

背景技术：

1、煤矿及非煤矿山突水已经成为威胁矿山安全生产的重要因素，而其中采掘活动误入位置不清的废弃巷道，从而造成突水乃至淹没矿井是其中危害最大的水害形式之一。而为了超前消除矿井水害威胁或者及时封堵废弃巷道所形成的过水通道，都需要探查出废弃巷道的具体位置，从而为超前探放或者巷道封堵提供科学依据。然而由于废弃巷道断面小、空间赋存规律性差等特征，传统的探查手段无法实现废弃巷道位置的准确探查。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供废弃巷道搜索钻进方法，解决了现有技术中存在的无法实现对废弃小型巷道快速探查的问题。

2、本发明所采用的技术方案是，废弃巷道搜索钻进方法，具体包括以下步骤：

3、步骤1：进行原始地质及采矿数据整理，分析矿脉的赋存规律，开展矿脉追踪，判定废弃巷道的垂向层位及大致分布区域；

4、步骤2：将步骤1判定的大致分布区域外扩，进行地面高密度电法勘探，初步刻画废弃巷道的可能分布区域；

5、步骤3：在高密度电法勘探划定的废弃巷道的可能分布区域外围，布置垂直孔开展孔间地震波ct，进一步探查判定废弃巷道的平面区域及垂向层位；

6、步骤4：在步骤3布置的垂直孔内，利用定向连续油管钻探，向目标物探异常区布置l型钻探孔，进行钻探；

7、步骤5：应用孔内瞬变电磁勘探、瓦斯气体监测系统与钻探应力监测系统，动态监察钻探方向的异常情况，并动态优化钻孔工轨迹；

8、步骤6：钻遇废弃巷道，确定废弃边界及含导水信息，完成钻进。

9、本发明的特点还在于：

10、步骤1具体为：

11、系统分析区域的矿体顶底板标高、起伏形态信息，和周边区域的确定性的采矿工程信息，采矿工程信息包括巷道高度、采掘方式和采空区边界信息，并将上述数据进行整理，分析矿脉的赋存规律，结合井下采掘工程布置特点，开展矿脉或矿体追踪，以开采矿体为目标，根据最优线路原则，判定废弃巷道大致的垂向层位、走向及大致分布区域。

12、步骤2具体为：

13、将步骤1判定的废弃巷道的大致分布区域外扩，布置数条勘探线，进行地面高密度电法勘探，将各勘探线的高阻或低阻异常区进行叠加，投影后形成平面的异常区，从而初步刻画出废弃巷道的可能分布区域。

14、步骤3具体为：

15、在步骤2刻画的废弃巷道的可能分布区域外围，布置数对垂直孔开展孔间地震波ct，形成地震波勘探线，根据钻探成果和波速测试资料结合实测初至波行进时的反投影波速，构建初始反演速度模型，并将钻探成果当做边界条件，设置反演参数，把反演的慢度成果转换为跨孔地震波ct波速，划定低波速异常区并进行勘探线间的联合投影，进一步探查判定废弃巷道的平面区域及垂向层位。

16、步骤5具体为：

17、当钻探至步骤4划定的低波速异常区时，应用孔内瞬变电磁勘探，勘探钻孔周边的电阻情况，并动态修正钻探轨迹，使得钻孔不断靠近于孔内瞬变电磁的低阻或高阻异常区，同时开启瓦斯气体监测系统、钻探应力监测系统，判断钻孔内瓦斯异常涌出或者钻探应力突然减小情况，保障钻探不会遗留关键位置信息。

18、步骤6具体为：

19、当钻探至废弃巷道时，根据钻探的空推特征以及钻孔涌水信息，结合钻头的定位系统，确定废弃边界及含导水信息，完成钻进。

20、本发明的有益效果是：

21、1、本发明提供的废弃巷道搜索钻进方法，利用历史采掘数据及矿脉赋存规律，开展矿脉追踪，实现了废弃巷道的层位初步判别，并结合了高密度电法勘探、孔间地震波ct方法，更进一步确定废弃巷道的分布区域。在此基础之上，利用连续油管定向钻探、孔中瞬变电磁以及瓦斯和应力监测，动态修正钻探轨迹。实现了废弃巷道由区域到局部、由物探探查到钻探验证层层递进，大幅提升了探查效率。

22、2、本发明提供的废弃巷道搜索钻进方法，利用高地面电法联合孔间地震波ct技术，实现小型巷道在剖面的精确显示，从而确定巷道的方位及展布特征；

23、3、本发明提供的废弃巷道搜索钻进方法，利用孔中瞬变电磁、瓦斯和应力监测系统，实现钻探轨迹的动态修正，提高钻探效率，减少无效进尺。

24、4、本发明提供的废弃巷道搜索钻进方法，通过连续油管定向钻探工程造斜，可以快速机动调整钻探轨迹，突破浅埋巷道追踪难以利用定向钻探工艺难题，同时又可以减少无效进尺，大幅提升探查及验证巷道边界及其导水、储气情况的效率。

技术特征：

1.废弃巷道搜索钻进方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的废弃巷道搜索钻进方法，其特征在于，所述步骤1具体为：

3.根据权利要求2所述的废弃巷道搜索钻进方法，其特征在于，所述步骤2具体为：

4.根据权利要求3所述的废弃巷道搜索钻进方法，其特征在于，所述步骤3具体为：

5.根据权利要求4所述的废弃巷道搜索钻进方法，其特征在于，所述步骤5具体为：

6.根据权利要求5所述的废弃巷道搜索钻进方法，其特征在于，所述步骤6具体为：

技术总结本发明公开了废弃巷道搜索钻进方法，具体包括以下步骤：步骤1：判定废弃巷道的垂向层位及大致分布区域；步骤2：初步刻画废弃巷道的可能分布区域；步骤3：进一步探查判定废弃巷道的平面区域及垂向层位；步骤4：进行钻探；步骤5：动态监察钻探方向的异常情况，并动态优化钻孔工轨迹；步骤6：钻遇废弃巷道，完成钻进。本发明公开的废弃巷道搜索钻进方法，进行废弃巷道的层位初步判别，并结合高密度电法勘探、孔间地震波CT方法，更进一步确定废弃巷道的分布区域，利用连续油管定向钻探、孔中瞬变电磁以及瓦斯和应力监测，动态修正钻探轨迹。实现了废弃巷道由区域到局部、由物探探查到钻探验证层层递进，大幅提升了探查效率。技术研发人员：贺晓浪,丁湘,蒲治国,李超,段东伟,张坤,闫鑫,张齐,秦伟,岳扬帆,李哲,纪卓辰,谈娌娜,昝东峰,尹建辉受保护的技术使用者：中煤能源研究院有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/11/4