煤矿井下钻孔测井技术培训课件.ppt

1、煤业公司地测部煤矿井下钻孔测井技术煤矿井下钻孔测井技术 2018.2煤业公司地测部煤矿井下钻孔测井技术煤矿井下钻孔测井技术 一、问题提出一、问题提出 二、矿井测井技术现状与展望二、矿井测井技术现状与展望 三、矿井测井技术在开滦矿区应用三、矿井测井技术在开滦矿区应用 四、几点要求（建议）四、几点要求（建议）煤业公司地测部一、问题提出一、问题提出 开滦煤矿始建于1878年，现已普遍进入深部开采阶段，伴随着深部地质条件日趋复杂，井下钻探在地质工作中越来越发挥着重要的不可替代的作用。钻孔取芯是地质工作的传统方法，也是地质工作者获取深部地层信息的最直接的手段。受地质条件、施工工艺和钻探技术手段等客观条件

2、影响，岩芯采取率很多时候并不能很好的满足地质的需求。另外，由于煤岩层赋存状况变化、施工工艺等原因,钻孔施工过程中偏离设计轨迹也经常发生，给后期资料的分析带来困难，容易出现钻孔数量越多，越难准确分析煤岩层及构造赋存状态的“怪”现象。煤业公司地测部 钱家营矿钻孔三维成像综合成果表钱家营矿钻孔三维成像综合成果表序号施工地点钻 孔 参 数三 维 成 像 探 测 情 况方位/倾角/孔深/m层位方位/倾角/探测深度/m水平偏斜/m垂直偏斜/m1-1100中央轨道山2981273.512-1煤层顶板298-30012-1416.00.20.22-600西大巷1#3321842.812-1煤层顶板329-33

3、316-1811.00.10.131325西西边眼2#183262.412-2煤层顶板8-1531-3310.00.8042875东边眼3#1311661.67煤层139-14117-1915.02.50.55-600西九采上车场1#340562.412-1煤层顶板339-3446-818.80.70.76-780西轨道大巷1#补33723111.39煤层顶板339-34723-2525.61.60.47-850主石门1#钻孔2982715.05煤层顶板296-31426-3013.61.908-850主石门1#钻孔2882122.85煤层顶板288-29016-2220.70-0.59-85

4、0主石门2#钻孔3011434.55煤层顶板302-32712-1823.13.80.410-850主石门5#钻孔256718.15煤层底板255-2605-78.90-0.211-850主石门4#钻孔26614.533.25煤层顶板264-26813-178.90.2-0.112-850副石门T5钻孔3401073.95煤层顶板340-34610-1421.71.50.613-850副石门T6钻孔2491530.05煤层底板244-25113-1712.0-0.8-0.614-850副石门实验2孔2182539.55煤层顶板216-22024-3025.00.42.1一、问题提出一、问题提出

5、煤业公司地测部一、问题提出一、问题提出煤业公司地测部一、问题提出一、问题提出林南仓矿-650轨道石门超前探7#孔：（1）开孔位置距离上顶1.9m，距离左帮2.4m （2）孔前16.5m距离上顶1.3，距离左帮2.4m （3）孔前25.2m距离上顶1.3，距离左帮1.6m （4）孔前32.5m已观测不到钻孔垂直偏斜实测倾角2-3（5.8%）煤业公司地测部一、问题提出一、问题提出煤业公司地测部一、问题提出一、问题提出 煤业公司测斜资料统计分析，矿区内孔深百米内钻孔垂直和水平孔斜分别达8.4%和16.5%。以上资料林西矿实施的定向钻孔平面偏斜为6%；范各庄矿水文观测孔垂直和平面偏斜分别为24%和55

6、%。煤业公司地测部一、问题提出一、问题提出煤业公司地测部一、问题提出一、问题提出 新版煤矿防治水规定煤业公司地测部二、矿井测井技术现状与展望二、矿井测井技术现状与展望 1 引 言 2 矿井测井技术的特点 3 矿井测井技术发展现状 4 矿井测井技术的发展趋势 煤业公司地测部二、矿井测井技术现状与展望二、矿井测井技术现状与展望1 引 言 测井技术于1927 年起源于法国，用于识别评价地层、降低勘探成本，其发展经历了半自动测井、全自动测井、数控测井和成像测井四个阶段，已经成为地质勘探重要的方法之一。我国的煤田测井起始于1954 年,经过多年的发展,现在已成为煤田地质勘探不可或缺的重要手段，煤炭地质勘

7、查钻孔质量标准明确要求，所有钻孔都必须用2 种以上物性参数进行测井，而甲级孔则必须采用不少于4 种方法探测。煤矿井下测井受瓦斯煤尘等防爆要求以及近水平钻孔的特殊性，与地面测井的成熟应用相比，其发展相对较为滞后。上世纪80 年代中期，匈牙利采矿研究所和德国WBK公司物探所开发防爆测井系统，可测量视电阻率、自然伽玛、声速、井斜、井温、井径等参数。随后，中国许多科研院所也开展了大量的研发工作，在许多领域攻艰克难取得关键性突破。目前井下随钻测斜技术在国内30 多个硬岩（煤）矿井进行了推广应用，随钻测斜深度达到千米量级，煤矿井下电磁波无线随钻测井技术、自然伽玛测井、钻孔全景成像等技术也都获得了较快发展。

8、煤业公司地测部二、矿井测井技术现状与展望二、矿井测井技术现状与展望 矿井测井技术的主要特点:矿井测井仪器可用于煤矿井下含有甲烷、煤尘爆炸危险场所，因此测井仪器必须是防爆产品。矿井测量在垂直孔、水平孔、上仰孔、下倾孔中全方位进行。矿井测井不仅划分钻孔地质剖面、确定目的层的深度和厚度，还需要判断钻孔在岩煤层中的位置。由于探测范围、环境影响、探测目的的不同，矿井测井解释处理方法与地面不同。2 矿井测井技术的特点煤业公司地测部二、矿井测井技术现状与展望二、矿井测井技术现状与展望3.1测井系统3.1.1 电缆测井系统(MINIKAR防爆测井系统)测井系统由匈牙利采矿研究所研制。系统共有3部分:第一部分为

9、探管、电缆、铝合金管；第二部分为数据采集存贮器；第三部分为地面数据处理系统。探管用直径为3.6 mm的电缆与存储器连接，电缆外套直径为24 mm的铝合金管，每根长1.5 m，管上每隔10 cm刻记深度标志。探管由铝合金管推入钻孔，可测伽玛伽玛、自然伽玛、井温、井斜等参数，数据采集存储器最大可存储1 000点，如果测点距为10 cm，则可存100 m的测井资料。地面上，存储器数据通过地面转换接口可直接输出曲线，也可以把数据通信到微机中。3 矿井测井技术发展现状 煤业公司地测部二、矿井测井技术现状与展望二、矿井测井技术现状与展望3.1测井系统3.1.2双电缆测井系统(GMB-77防爆测井系统)该系

10、统由西德WBK公司物探研究所开发，使用电缆可测800 m孔。采用井口密封孔内注水技术，除可进行放射性测井外，还可进行井径、视电阻率、声速测井。在垂直孔内测井，和地面测井一样；而在水平孔、定向斜孔中采用水冲孔底抛锚，电缆通过锚上的转向滑轮引到孔口牵引探管进行测井，测井数据通过电传输到孔口微机，由微机显示并记录在磁带上。磁带数据在地面处理和绘制成果图件。3 矿井测井技术发展现状 煤业公司地测部二、矿井测井技术现状与展望二、矿井测井技术现状与展望3.1测井系统3.1.3无缆测井系统 MIN KAR、GMB-77两种测井系统都未摆脱地面测井的思想，即使用电转输信号。在矿井中测井使用电缆，技术复杂，要求

11、高，而且十分不便。为克服这种不足，我国煤炭科学研究总院西安分院和西德GEOCOM公司在80年代中期，研制了无缆测井系统。该系统采用的无缆测井技术被专家认为是当代国际最先进的测井方案。无缆测井系统的设想基于气象探空气球、探测卫星的回收。系统井下仪器分两部分，第一部分是探管，第二部分是同步机和测深装置。探管和同步机有各自的电源、单片机系统，并由单片机系统控制各自的工作流程。3 矿井测井技术发展现状 煤业公司地测部二、矿井测井技术现状与展望二、矿井测井技术现状与展望3.1测井系统3.1.3无缆测井系统3 矿井测井技术发展现状 探管和同步机采用同样的晶振频率，以便使其工作时钟一致。工作前,探管和同步机

12、用短电缆线相连，由同步机的键盘操作,使探管和同步机“同步”开始工作，然后拆开短电缆连线，把探管拧在钻杆上，由钻杆送入孔中。钻杆运行带动测深光电码盘，光电码盘的信号由短电缆线传输到同步机。测井开始后，探管记录钻孔测量数据，而同步机同步记录深度。测量完成后，从钻杆上取下探管，用短电缆线连接同步机和探管，把探管的数据通信到同步机中，与同步机的深度信号比较，经去伪存真处理，即获得深度与测井数据一一对应的数据文件。到地面后通信到微机,即可得到测井成果图。采用无缆测井技术，借助钻杆推送探管，是煤矿井下的主要测量方式和发展方向。煤业公司地测部二、矿井测井技术现状与展望二、矿井测井技术现状与展望3.1测井系统

13、3.1.4煤矿井下随钻测量系统 我国开发的 YHD1-1000 随钻测量系统由螺杆马达，上下无磁钻杆，测斜探管，通缆钻杆、通缆送水器和孔口监视器组成，螺杆马达后面接的是无磁钻杆，无磁钻杆将探管和磁性钻杆隔离开来，以保证探管测量精度，螺杆马达是孔底动力钻具，带有一个造斜弯头，钻进中采用高压水和造斜弯头成孔，并利用弯头来控制钻孔钻进方向，探管是测量系统的核心部件，主要完成对钻杆的空间姿态测量，并将测量到的数据通过钻杆中的电缆传输到孔口监视器，并进行数据处理和实时显示。3 矿井测井技术发展现状 煤业公司地测部二、矿井测井技术现状与展望二、矿井测井技术现状与展望3.5 煤矿井下随钻测量系统 3 矿井测

14、井技术发展现状 煤业公司地测部二、矿井测井技术现状与展望二、矿井测井技术现状与展望3.2矿井测井技术3.2.1全方位钻孔测斜仪 3 矿井测井技术发展现状 全方位钻孔测斜仪是通过测量大地重力场和磁场来确定钻孔倾角和方位角，由于采用了3个相互正交的重力加速度计和3个相互正交的磁力计作为测角和测向传感器，使得全方位钻孔测斜仪实现了全空间钻孔测量。测斜仪主要由3部分组成,即信号测量、模数转换、数值计算。由探管完成3路测角信号和3路测向信号的定时定点测量及模数转换，同步机完成测点有效性判别及数值计数、结果显示。煤业公司地测部二、矿井测井技术现状与展望二、矿井测井技术现状与展望3.2矿井测井技术3.2.1

15、全方位钻孔测斜仪 3 矿井测井技术发展现状 计算与校正。建立测斜仪在不同倾斜状态下重力加速度计和磁力计的模拟信号经模数转换后的数值与测量角度的关系，经数值计算，并应用无约束条件下的多元互数寻优方法，对信号测量的传感器轴系不正交、不重合等进行校正，使测斜仪达到给定的测量精度(倾角为 0.1,方位角 1.0)，得出校正方程。在实际测量时，根据上述数值计算和校正方程，由重力加速度计和磁力计的实测数值，即可计算出钻孔倾角和方位。煤业公司地测部二、矿井测井技术现状与展望二、矿井测井技术现状与展望3.2矿井测井技术3.2.2选择伽玛测井仪 3 矿井测井技术发展现状 选择伽玛测井仪测量选择伽玛伽玛、自然伽玛

16、、接地电阻3种参数。选择伽玛伽玛测井是适应干孔灵敏度低，以煤测井需要对煤层夹矸进行精细测量而提出来的低能量(Am241)短源距(18 cm)的测井方法。这种方法放射源主要测量伽玛射线与煤岩层的光电效应，而光电效应与物质的原子序数Z的4次幂成正比。由于煤的主要成分碳的Z=6，而岩石平均有效原子系数Z 13，因此这种方法能特别有效地划分煤层与夹矸。煤业公司地测部二、矿井测井技术现状与展望二、矿井测井技术现状与展望3.2测井技术3.2.3密度测井仪 密度测井仪测量岩石密度、自然伽玛两种参数。密度测量是采用Cs137放射源、单源距。考虑到矿井钻孔以水平孔、定向斜孔为多,仪器自然贴壁,因此对源及接收器均

17、采用上面单面屏蔽、贴壁面准直定向发射和接收伽玛射线技术,取得了良好的测量效果。综合密度和自然伽玛曲线能准确判别不同岩层、判别煤质。3 矿井测井技术发展现状 煤业公司地测部二、矿井测井技术现状与展望二、矿井测井技术现状与展望3.2测井技术3.2.4 准直伽玛测量仪 即采用一定的传感器定向地接收来自煤层顶板或底板、经过煤层衰减的自然伽玛射线强度，并与顶板或底板的自然伽玛强度相对比，从而判断、计算煤层厚度的探测方法。仪器采用两个性能一致的自然伽玛射线测量传感器,并分别用重金属屏蔽上半部分和下半部分，以便在顺煤层钻孔中定向地接受来自煤层底板或顶板的经过煤层吸收和衰减的自然伽玛射线强度，计算钻孔距煤层顶

18、板或底板的距离，对钻孔在煤层中的位置进行监测。这种仪器的应用条件是顶、底板岩层与煤层有较明显的自然放射性差异，这在大多数煤矿是满足的。另外，这种仪器探测厚度的范围也是有限的，一般在0 40 cm。准直自然伽玛测量仪是顺煤层钻井监测有效和实用的一种仪器。3 矿井测井技术发展现状 煤业公司地测部二、矿井测井技术现状与展望二、矿井测井技术现状与展望3.2测井技术3.2.4 准直伽玛测量仪 3 矿井测井技术发展现状 煤业公司地测部二、矿井测井技术现状与展望二、矿井测井技术现状与展望 1)矿井随钻测量系统在煤矿生产中得到了越来越多的应用，但与地面随钻测量技术相比，还存在着很大差距。未来研发的重点是数据传

19、输技术和测井方法的研究。多年来数据传输是制约随钻测井技术发展的瓶颈，泥浆脉冲传输在地面是一种成熟的数据传输方式，大多数随钻测量都采用泥浆脉冲方式传输数据，但在矿井钻孔中因钻孔为水平孔，无法采用泥浆脉冲传输，因此开发无线传输技术，是矿井随钻测量技术的重要任务，目前矿井电磁传输和声波传输技术正处于试验和推广。4 矿井测井技术的发展趋势煤业公司地测部二、矿井测井技术现状与展望二、矿井测井技术现状与展望 2)在目前技术条件下，采用无缆测井技术，借助钻杆推送探管，是煤矿井下的主要测量方式。随着测量技术的发展，随钻测量在地层评价测量中将方式方法更多发挥更大的作用，例如随钻电测井、随钻声波测井、随钻核测井等

20、方法的研究。4 矿井测井技术的发展趋势煤业公司地测部二、矿井测井技术现状与展望二、矿井测井技术现状与展望 3)由于矿井测井工作的场所是狭小的煤矿巷道，因此，井下研发仪器的方向是精度高、体积小、易携带、高可靠性且综合化的发展方向。4 矿井测井技术的发展趋势煤业公司地测部二、矿井测井技术现状与展望二、矿井测井技术现状与展望 4 矿井测井技术的发展趋势 ZKG1000/360矿用随钻深度轨迹监测装置包括角度测量探管、位移传感器组、监测主机、轨迹分析软件，测量探管内部自带电池供电，测量探管与监测主机之间通过无线方式传输数据。监测数据可在监测主机上显示及存储，并可以借用矿井光纤环并可以借用矿井光纤环网实

21、时上传至地面监测中心，网实时上传至地面监测中心，实现钻进过程中深度、轨迹等参数的实时监测，钻孔数据的分析、查询、报表打印等功能。煤业公司地测部二、矿井测井技术现状与展望二、矿井测井技术现状与展望4 矿井测井技术的发展趋势煤业公司地测部三、矿井测井技术在开滦矿区应用三、矿井测井技术在开滦矿区应用 1 开滦矿区地质特点 2 测井设备应用 3 地质应用实例 4结论 煤业公司地测部三、矿井测井技术在开滦矿区应用三、矿井测井技术在开滦矿区应用 1.1 煤系地层煤系地层 开滦矿区属近距离煤层群开采，煤层间距较小，煤层顶底板以粉砂岩、泥岩为主，且煤系地层普遍发育灰白色遇水易膨胀软化砂岩层（俗称“白砂矸”），

22、微观分析表明，软岩段岩层粘土矿物高达53-74%，其中蒙脱石和高岭土含量较高，蒙脱石遇水后发生快速膨胀和泥化流变构成巷道变形失控的重要机制，给钻探施工以及井巷支护维护造成困难。1 开滦矿区地质特点开滦矿区地质特点煤业公司地测部三、矿井测井技术在开滦矿区应用三、矿井测井技术在开滦矿区应用 1.2 瓦斯与地质构造瓦斯与地质构造 瓦斯矿井、高瓦斯矿井、突出矿井并存，中小型断层发育。以林南仓为例，采后统计结果表明东一采区线密度为529 条/km2，西一采区为661 条/km2，而西二采区12煤更是高达1 101 条/km2之多。赵各庄矿、唐山矿、林南仓矿、钱家营、东欢坨等多个矿存在钻孔喷孔（喷出物为水

23、、煤、瓦斯、碎石或以上混合物）现象。1 开滦矿区地质特点开滦矿区地质特点煤业公司地测部三、矿井测井技术在开滦矿区应用三、矿井测井技术在开滦矿区应用 1.3 井下钻孔井下钻孔 钻孔揭遇地层存在的软岩、煤层及地应力影响，塌孔埋钻问题突出。以 2016年以例，开滦集团煤业公司全年施工井下钻孔总井尺35 252 m，其中瓦斯抽放钻孔16 419 m，水文钻孔13 704 m，地质孔5 128 m。全年施工钻孔中俯角钻孔工程量为2873m，仅占总工程量的8%，井下钻孔以水平或上仰角钻孔为主，钻进冲洗液多采用清水，这也是钻孔塌孔埋钻的主要因素（表1）。1 开滦矿区地质特点开滦矿区地质特点煤业公司地测部三、

24、矿井测井技术在开滦矿区应用三、矿井测井技术在开滦矿区应用 1.3 井下钻孔井下钻孔1 开滦矿区地质特点开滦矿区地质特点煤业公司地测部三、矿井测井技术在开滦矿区应用三、矿井测井技术在开滦矿区应用 近20 年来，开滦集团公司紧跟煤矿测井技术发展前沿，结合矿区特点与相关科研院所合作开展了大量井下测井试验和生产应用工作，主要应用设备有全方位钻孔测斜仪、钻孔窥视仪、钻孔全景成像仪、钻孔测井分析仪等。2 测井设备应用测井设备应用煤业公司地测部三、矿井测井技术在开滦矿区应用三、矿井测井技术在开滦矿区应用2.1 测斜仪测斜仪2.2.1 全方位钻孔测斜仪 全方位钻孔测斜仪，由探管和同步机组成，专门用于煤矿井下水

25、平孔或定向孔的多点无缆测斜。受矿区地质条件和设备本身因素，YHQ-X型全方位测斜仪只进行了试验性应用，目前设备已发展更新至YHQ-X（C）型，在小型化和操作使用便捷性方面进行了改进。2 测井设备应用测井设备应用煤业公司地测部三、矿井测井技术在开滦矿区应用三、矿井测井技术在开滦矿区应用2.1 测斜仪测斜仪2.2.2 随钻深度轨迹监测仪 设备由角度测量探管、位移传感器组和监测主机构成。测量探管内部自带电池供电，测量探管与监测主机之间可以通过无线方式传输数据。监测数据可在监测主机上显示及存储，并可以借用矿井光纤环网实时上传至地面监测中心，实现钻孔过程中深度、轨迹等参数的实时监测，钻孔数据的分析、查询

26、、报表打印等功能。探管加装于钻头与钻杆间实施随钻测量或成孔后带钻头扫孔测量，能部分解决软岩塌孔问题，但仍存在埋钻风险及出新孔问题。2 测井设备应用测井设备应用煤业公司地测部密度测量是采用Cs137放射源、单源距。东欢坨矿2282 工作面疏放煤5 顶板含水层水时，施工的疏水15 号钻孔见到松散的黄沙及砾石，工作面接近露头，如果钻孔揭露岩层为冲积层，工作面进入防水煤柱将迫使采面停产进行改造。-850主石门1#钻孔2 特殊构造(煤岩层)探测4 MPa，硝酸根离子11.3 矿井测井技术发展现状四、几点要求（建议）未来研发的重点是数据传输技术和测井方法的研究。钻孔测井分析仪的应用，为分析孔内岩性起到了重

27、要作用，部分煤岩层取芯困难，通过伽玛测井获取了宝贵的地质数据。钻孔揭遇地层存在的软岩、煤层及地应力影响，塌孔埋钻问题突出。2 矿井测井技术的特点矿井测井技术的主要特点:开滦矿区属近距离煤层群开采，煤层间距较小，煤层顶底板以粉砂岩、泥岩为主，且煤系地层普遍发育灰白色遇水易膨胀软化砂岩层（俗称“白砂矸”），微观分析表明，软岩段岩层粘土矿物高达53-74%，其中蒙脱石和高岭土含量较高，蒙脱石遇水后发生快速膨胀和泥化流变构成巷道变形失控的重要机制，给钻探施工以及井巷支护维护造成困难。2 特殊构造（煤岩层）探测钻杆运行带动测深光电码盘，光电码盘的信号由短电缆线传输到同步机。三、矿井测井技术在开滦矿区应用

28、三、矿井测井技术在开滦矿区应用2.2 窥视仪与全景成像窥视仪与全景成像2.2.1 窥视仪 YS(B)窥视仪是由主机、电缆、探头等几部分组成。该仪器由探头在钻孔中接受图像,通过接收仪可直接观察。仪器可与计算机连接分析和处理图像。受投放距离限制，其探测深度较小，2010 年范各庄矿通过反复测试和现场试验，对钻杆进行改进并借助于手动葫芦，将YS(B)钻孔窥视仪深孔窥视距离由10 m提高到40 m以上，获取了煤层顶板50 m深度范围岩层结构及岩性变化情况。2 测井设备应用测井设备应用煤业公司地测部三、矿井测井技术在开滦矿区应用三、矿井测井技术在开滦矿区应用2.2 窥视仪与全景成像窥视仪与全景成像2.2

29、.2 全景成像 从20世纪50年代第一台钻孔照相设备诞生以来，这一技术已实现了由“看”到“算”的跨越，使人们不仅能直接观测到钻孔的内部，目前已实现了提供钻孔轨迹的同时能够进行测量、计算和分析，包括计算结构面的产状、岩层和裂隙宽度等，能够对探测结果进行统计分析，并建立数据库。钻孔成像设备由摄像探头、深度计数器和主机构成。该技术采用全景成像与轨迹综合探测，2013年在钱家营矿开展立项研究，经过反复测试改进，目前已在矿区内多个矿得到较好的应用，解决了生产中诸如岩性分析、构造体产状量测等地质问题。2 测井设备应用测井设备应用煤业公司地测部三、矿井测井技术在开滦矿区应用三、矿井测井技术在开滦矿区应用3.

30、3 综合测井综合测井 仪器采用“高分辨率视频+自然伽玛+全方位孔斜测量”集成技术的一体化探头，配合主控机箱的硬件结构设计，可结合自然伽玛曲线特征与视频的对应关系来分析岩性，实现了光学成像、测斜、人工伽玛综合测井。该技术采用综合探测分析手段，增加了物性曲线的综合分析功能，把井下测井工作推向深入，但实际工作运用中需要一定的地质经验积累和总结。2 测井设备应用测井设备应用煤业公司地测部三、矿井测井技术在开滦矿区应用三、矿井测井技术在开滦矿区应用3.1 工程地质分析工程地质分析 锚杆钻孔窥视，探查煤岩层结构和顶板离层情况等。地质钻孔窥视，检查钻孔注浆情况以及钻探事故辅助处理探查等。3 地质应用实例地质

31、应用实例煤业公司地测部三、矿井测井技术在开滦矿区应用三、矿井测井技术在开滦矿区应用3.2 特殊构造探测特殊构造探测3.2.1 钻孔见黄沙情况分析 东欢坨矿2282 工作面疏放煤5 顶板含水层水时，施工的疏水15 号钻孔见到松散的黄沙及砾石，工作面接近露头，如果钻孔揭露岩层为冲积层，工作面进入防水煤柱将迫使采面停产进行改造。采用全景成像仪进行探测，并结合附近增加钻孔进一步分析，确认钻孔散沙来源为空隙式泥质胶结含砾砂岩，该岩层胶结较差，发育极不稳定，钻探过程中受研磨及冲洗液冲涮而破碎形成散沙。3 地质应用实例地质应用实例煤业公司地测部三、矿井测井技术在开滦矿区应用三、矿井测井技术在开滦矿区应用3.

32、2 特殊构造特殊构造(煤岩层煤岩层)探测探测4.2.2 软岩富水区辅助分析 林南仓矿在-650石门软岩富水区段施工中，对某地面注浆堵水钻孔进行井下检查孔施工，1号孔未发现注浆岩样，采用全景成像仪进行探测，掌握了注浆扩散范围及岩层裂隙发育产状，发现宽达10 cm的裂隙，较好的指导了富水区地层安全施工（图1 b）。3 地质应用实例地质应用实例煤业公司地测部三、矿井测井技术在开滦矿区应用三、矿井测井技术在开滦矿区应用3.2 特殊构造（煤岩层）探测特殊构造（煤岩层）探测3.2.3 煤层判定 钻孔测井分析仪的应用，为分析孔内岩性起到了重要作用，部分煤岩层取芯困难，通过伽玛测井获取了宝贵的地质数据。东欢坨

33、矿690运输巷超前探补1#钻孔煤11（16m-19m）伽玛曲线显示清晰。3 地质应用实例地质应用实例煤业公司地测部三、矿井测井技术在开滦矿区应用三、矿井测井技术在开滦矿区应用3.3 钻孔轨迹分析钻孔轨迹分析3.3.1 超前探钻孔 目前矿区内开展的井下测井工作均为钻孔终孔后二次测量，采用推杆把探管送至孔内。2014 年至今（2017.5）施工钻孔轨迹测井32 个，孔深总计2 366.6 m，因塌孔等因素影响实测深度1 652.7 m，最大测井孔深155.0 m，探测深度为钻孔实际孔深的69.8%。据实测资料统计分析，矿区内孔深百米内钻孔垂直和水平孔斜分别达8.4%和16.5%，这与软硬岩石互层等

34、地质条件、施工工艺及现场操作等多种因素有关，对于地质资料分析尤其是特殊地质构造的精细分析影响较大，可能造成安全事故或重大经济损失。孔深超百米钻孔偏斜更大。3 地质应用实例地质应用实例煤业公司地测部三、矿井测井技术在开滦矿区应用三、矿井测井技术在开滦矿区应用3.3 钻孔轨迹分析钻孔轨迹分析3.3.1 超前探钻孔 范各庄矿3301大巷施工的观1 钻孔（唐山组灰岩K3 水文观测孔），以间接控制与底板高承压含水层奥陶系灰岩的距离，同时观测含水层的水位、水质、水温等，并留作观测孔。3 地质应用实例地质应用实例煤业公司地测部三、矿井测井技术在开滦矿区应用三、矿井测井技术在开滦矿区应用3.3 钻孔轨迹分析钻

35、孔轨迹分析3.3.1 超前探钻孔 观1 孔设计倾角-30.2，孔深168.0 m，实际施工至165.0 m时，发现孔内有劲，起转困难，水量27.0 m3/h，水温25 C，压力2.4 MPa，硝酸根离子11.2 mg/L，经水质化验和放水试验等技术手段综合分析，认为涌水具有明显的奥灰水特征，但通过测井成果资料发现，钻孔偏斜出乎想象，垂直偏斜-40.3 m（孔斜率高达24.4%），造成终孔位置偏低，钻孔终孔层位已不是K3 直接底板，而是已接近奥陶系灰岩，经附近进一步施工钻孔确认，排除附近存在陷落柱导通而影响观1 钻孔水质的水文地质问题。3 地质应用实例地质应用实例煤业公司地测部三、矿井测井技术在

36、开滦矿区应用三、矿井测井技术在开滦矿区应用3.3 钻孔轨迹分析钻孔轨迹分析3.3.2 老空水探放 赵各庄矿13 西12 石门探放3237 老空水钻孔，1号孔涌水量15.6 m3/h，其它钻孔均水量较小，采用测井综合分析仪探测，发现钻孔存在偏斜，其中3号平面偏斜4.3 m，高差1.7 m，虽钻透老空但透点较高，否定了老空水已放净只剩动水的判断，最后又安排补充钻孔对老空水进水进行泄放，解除了水害隐患。3 地质应用实例地质应用实例煤业公司地测部三、矿井测井技术在开滦矿区应用三、矿井测井技术在开滦矿区应用 随着技术的发展和进步，井下测井技术由最初的单一试验性测井向目前的综合性应用性测井发展，有效解决超

37、前探、老空水探放、岩层微观分析等安全生产方面的疑难问题，弥补了常规钻探的不足，该技术已经成为煤矿复杂地质问题分析的一种重要的手段。4 结论结论 常规钻探中轨迹偏斜是普遍存在的，中深钻孔探测及有特殊需求钻孔应当进行测斜，以确定煤岩层、构造体及终孔的准确位置；利用孔内原位研究优势，钻孔测井可以对岩层和构造进行精细界定，可以在疑难地质问题和特殊地质构造探测上为地质工作提供一种重要的辅助手段；煤业公司地测部四、几点要求（建议）四、几点要求（建议）一、利用好现有测井技术手段，发挥最大效能。同时，要采取措施尽量减少钻孔偏斜。1.重点工程（超前探、构造孔）2.异常钻孔（水文、地质）3.探放水钻孔群孔抽测 二、完善测井工作报告，建立井下钻孔测井台帐（卡 片），积累总结资料，并做好相关成果的应用 煤业公司地测部四、几点要求（建议）四、几点要求（建议）三、超前谋划前沿钻探技术的研究与实施 1.随钻测井技术 2.定向钻进技术 3.软岩钻进技术解决两大难题钻不了问题钻不了问题钻不透问题钻不透问题（卡埋钻；定向探放老空水、工程孔、应急救援孔）（卡埋钻；定向探放老空水、工程孔、应急救援孔）谢 谢！