現有煤礦工作面水害復合勘探技術大多采用常規回轉鉆進成孔方法,鉆孔數量多、工作量大,且施工過程中鉆桿彎曲變形、孔內地層變化、鉆進工藝參數改變等會導致鉆孔發生偏斜,從而導致探水決策失誤。針對該問題,提出一種基于定向鉆進的復合勘探技術,并將其應用于某煤礦綜采工作面水害探測。應用過程如下:先采用礦井音頻電透技術探測工作面低視電阻率異常區,再采用定向鉆進技術直接揭露富水區,通過觀測鉆孔涌水量和化驗鉆孔涌水水質,確定異常區存在導水奧灰巖溶陷落柱,并圈定了陷落柱在該工作面內的延展狀態和邊界;根據復合勘探結果,指導更改切眼位置,有效消除了工作面開采揭露導水陷落柱導致突水事故的隱患。

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圖1煤礦井下定向鉆進系統組成

采用煤礦井下定向鉆進技術實現鉆探。該技術采用孔底馬達（以高壓沖洗液為傳遞動力介質）作為動力鉆具，配備隨鉆測量系統、中心通纜鉆桿、泥漿泵、鉆頭等裝備，實時檢測鉆孔傾角、方位角并控制鉆孔軌跡，使鉆孔軌跡在目標層位精確延伸，并可實現分支孔鉆進[12-13]，具有鉆孔精確、鉆進效率高、工....

圖2工作面定向鉆孔布置

采用定向鉆進技術在工作面施工12個主孔、8個分支孔，如圖2所示，從而探查工作面切眼附近6煤底板下35～40m段隔水層范圍內的構造發育及水文地質情況，并對探查區進行注漿加固，封堵導水通道。定向鉆進裝備見表1。鉆孔設計三級孔身結構，如圖3所示。一級孔身用于下入孔口管，安裝孔口控水閘閥....

圖3鉆孔結構

鉆孔設計三級孔身結構，如圖3所示。一級孔身用于下入孔口管，安裝孔口控水閘閥；二級孔身用于穿過泥巖、9上煤、9下煤等不穩定地層，保障鉆孔施工安全；三級孔身為定向孔段，鉆孔彎曲按設計軌跡鉆進，對富水性異常區進行探查。2.3勘探結果與分析

圖4礦井音頻電透三維反演成像結果

礦井音頻電透三維反演成像結果如圖4所示。經分析可發現在切眼附近存在一個明顯的低視電阻率（低阻）異常區，大小為95m×45m，工作面內發育范圍為現有切眼位置向東80m、回風巷向南110m，且該區域在底板下0～80m范圍內均有發育，為垂向聯通的低阻異常區。在回風巷9號鉆場內向底板低阻....

本文編號：4001620