申请/专利权人：煤炭工业太原设计研究院集团有限公司

申请日：2023-06-21

公开（公告）日：2024-04-02

公开（公告）号：CN116641656B

主分类号：E21B7/20

分类号：E21B7/20;E21B7/04;E21B7/02;E21B49/00;E21B43/00;E21F7/00;E21F16/02

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.02#授权;2023.09.12#实质审查的生效;2023.08.25#公开

摘要：本发明公开了一种旧采残煤巷式采空区钻孔探查方法，属于采矿工程技术领域；本方法以中心杆大钻头作为导向，在中心杆外置同轴大直径钻杆作为套管跟进钻进的钻机为主要设备，对旧采残煤时的巷式采空区空间特征及水文地质概况进行探查；根据内钻杆扭矩大小结合钻杆空腔的回水量和排渣量可以区分钻孔路径上的采空区和实体煤区域，并绘制实体煤与采空区空间分布特征图；本方法可满足一次探测复采工作面前方100~150m距离的残煤区，解决残煤区物理勘探精度低的问题。

主权项：1.一种旧采残煤巷式采空区钻孔探查方法，其特征在于，包括以下步骤：1）在复采巷道的掘进工作面中布置钻机，向残煤区方向施工水平顺层钻孔（13）；所述钻机包括截割钻头（4）、内钻杆（5）和外钻杆（6）；截割钻头（4）连接在内钻杆（5）末端，外钻杆（6）套装在内钻杆（5）外并与内钻杆（5）同轴，截割钻头（4）位于外钻杆（6）外部；外钻杆（6）和内钻杆（5）分别连接独立的驱动装置；杆施工钻孔时，由内钻杆（5）导向钻进，外钻杆（6）套管护壁滞后内钻杆（5）的截割钻头（4）一定距离同步钻进，直至穿过复采巷道掘进工作面前方100-150m的残煤区域；2）沿水平±5°角扇形布置第一斜向顺层钻孔（16）和第二斜向顺层钻孔（17），按照步骤1）钻进；3）在步骤1）和步骤2）钻进的过程中根据内钻杆（5）的扭矩大小以及外钻杆（6）与内钻杆（5）之间的回水量大小、排渣量大小区分采空区和实体煤区域；在遇到巷式采空区（14）时，内钻杆（5）钻孔所需扭矩突然减小，外钻杆（6）与内钻杆（5）之间的回水排渣量突然减小，加压水损耗突然增大，此时记录内钻杆（5）的钻进长度，此处钻进长度记为起始的采空区与煤体分界点（19）；此时停止提供加压水，继续驱动内钻杆（5）旋转并继续前进，随着内钻杆（5）带动截割钻头（4）不断前探，再次接触煤壁时，内钻杆（5）所需扭矩突然增大，开始提供加压水，外钻杆（6）与内钻杆（5）之间的回水排渣量慢慢恢复正常，此处钻进长度记录为结束的采空区与煤体分界点（19）；4）在掘进工作面不同位置重复步骤1）至步骤3），将每个钻孔路径上采空区与煤体分界点（19）进行连线，绘制复采巷道掘进工作面前100~150m扇形区域的实体煤、采空区空间分布特征图。

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