钻孔参数计算Word文档下载推荐.docx
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矿井对M4煤层进行区域突出危险性预测,采用测煤层瓦斯压力的方法。
测压方案:
根据钻孔施工地点的位置,分为煤巷穿层钻孔和石门穿层钻孔。
在M3煤层巷道的巷道内布置4个穿层钻孔,施工至M4煤层。
在石门布置1个穿层钻孔,施工至M4煤层。
测压要求:
(1)测压钻孔施工时,尽量选择围岩完整的地点,穿过煤层底板0.5m,为了利用封孔,钻孔长度不小于20m,倾角一般大于20°
。
(2)钻孔参数计算一般包含钻孔长度L(m)、见煤长度l(m)、方位角α(°
)和倾角β(°
)等。
(1)2#钻孔沿煤层反倾向施工,以A点为开孔点,长度20m作AD与M4煤层相交,延长AD到B点,B点与M4煤层的垂距为0.5m。
标注出AB与水平线的夹角即为2#钻孔的施工倾角β=24°
,钻孔长度为L=22.7m,见煤长度l=2m。
CAD制图计算2#钻孔参数见图2,计算结果见表2。
图2CAD作图计算沿反倾向施工钻孔参数图
(2)3#钻孔沿煤层正倾向旋工,以A点为开孔点,按倾角β=45°
作AD与M4煤层相交,(当钻孔沿正倾向施工时,钻孔长度比沿反倾向长,所以先确定钻孔的倾角,钻孔倾角的确定根据钻机的性能,结合现场的施工条件和能施工的角度大小取值),延长AD到B点,B点与M4煤层的垂距为0.5m。
标注出AB与水平线的夹角就可确定3#钻孔的长度L=37.9m,见煤长度l=3.4m。
CAD制图计算3。
钻孔参数见图3,计算结果见表2。
图3CAD作图计算沿正倾向施工钻孔参数图
1.3钻孔沿伪倾向施工参数计算
当以煤层伪倾向作剖面时,在剖面上煤层的倾角小于真倾角。
4#钻孔沿伪倾向施工,开孔地点为M3煤层巷道底板。
在CAD中,按煤层的倾角20°
、煤层间距14m作出M3、M4煤层,作BO'基准线垂直于M3、M4煤层,通过B点作一条水平线。
设钻孔施工方位α=145°
,即与煤层倾向方位的夹角α'=4000钻孔的计算分为二步进行,第1步为计算出钻孔沿煤层倾向方位施工的钻孔参数,第2步为根据沿煤层倾向计算出的钻孔参数,来计算沿煤层伪倾向方位的施工钻孔参数。
具体CAD制图计算过程如下:
第1步,根据钻孔已知参数及施工限定条件,在CAD中作图4中的T1图(先确定钻孔的岩孔长度不小于20m为已知条件),标注出沿倾向方位钻孔的长度AB=22.7m和钻孔的倾角∠OBA=64°
第2步,根据煤层倾向方位的钻孔长度及倾角作出三角形△AOB,在T2图中,作OC=OB,通过点C,以与CO夹角40°
作CD与水平的线相交;
作OE=CD,然后连接AE,标注出AE的尺寸即为钻孔的长度L=24.2m,标注∠OEA的角度为钻孔的施工倾角β=58°
,计算结果见表2。
图4CAD作图计算沿伪倾向施工钻孔参数图
2石门穿层钻孔参数计算
石门穿层钻孔为布置在石门的5#钻孔。
石门距离M4煤层的法线距离为10m。
,作出M4煤层,作B0'基准线垂直于M4煤层,通过B点作一条水平线。
石门穿层钻孔参数的CAD制图计算也分二步,计算过程与煤巷穿层钻孔相同。
第1步,在CAD中作出沿煤层法线方位施工的钻孔参数,即图5中的T3图,标注出沿M4煤层法线方位钻孔的长度AB=14m和钻孔的倾角∠OBA=35°
第2步,根据煤层法线方位的钻孔长度及倾角作出三角形△AOB,由于钻孔封孔长度一般不小于20m,因此,在T4图中以A点为通过点,按钻孔长度大于20m(考虑煤层厚度及钻孔穿过(底)板情况)作AE=23m与水平线交于E点,标注∠OEA的角度为钻孔的倾角β=20°
;
作OC=OB,以C点为通过点,作CD=OE,标注出∠OCD的角度为5#钻孔方位与煤层法线的夹角,即钻孔施工方位为α=105°
+α'=163°
图5CAD作图计算石门施工钻孔参数图
CAD制图计算过程中,钻孔的倾角与长度相互影响。
可以先确定钻孔长度为已知条件作图,来计算钻孔施工倾角,也可以先确定钻孔倾角为已知条件作图,来计算施工长度。
一般当煤层间距较近,沿反倾向施工时,先确定钻孔长度,然后作图计算钻孔其它参数。
而当煤层间距较远,沿正倾向施工时,先确定钻孔倾角,再作图计算钻孔其它参数。
实际施工过程中,还得综合考虑钻机的性能、施工钻孔地点的条件,计算出具有可操作性的钻孔参数。
3结论
在煤矿井下,煤巷和石门穿层测压钻孔的参数计算最为复杂。
采用在CAD中制图计算,能直观地反应钻孔与煤(岩)层的空间关系,易于调整钻孔的参数,并能在已知条件不明确时分析钻孔参数值的范围,计算过程简单且不容易出错。
其它类型的钻孔、如超前地质钻孔、煤层瓦斯含量钻孔和抽采钻孔参数的计算也可以采用这种方法。
因此,采用CAD制图计算钻孔参数,势必大大减少计算人员的工程量,带来便捷。