巖心管近些年在煤礦的應(yīng)用

    在煤礦開(kāi)采領(lǐng)域，巖心管的身影愈發(fā)常見(jiàn)，它宛如一位幕后功臣，在多個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)發(fā)揮著舉足輕重的作用。近些年，隨著煤礦開(kāi)采技術(shù)的不斷革新與發(fā)展，巖心管的應(yīng)用范圍持續(xù)拓展，應(yīng)用方式也日益多元化。

    在煤礦地質(zhì)勘探環(huán)節(jié)，巖心管承擔(dān)著至關(guān)重要的使命。通過(guò)鉆探獲取巖芯樣本，地質(zhì)人員能夠直觀了解地下巖層的結(jié)構(gòu)、成分以及分布情況。巖心管作為容納和保護(hù)巖芯的關(guān)鍵部件，其性能優(yōu)劣直接關(guān)乎巖芯樣本的完整性與代表性。例如，林光鉆探的“Φ108×1000巖芯管”，采用DZ40高強(qiáng)度合金鋼材質(zhì)，配合獨(dú)特的防松動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在山西呂梁煤礦的實(shí)地測(cè)試中，顯著提高了巖芯采取率。其管壁內(nèi)嵌入的3層碳纖維增強(qiáng)層，極大增強(qiáng)了管材的抗扭強(qiáng)度，相比行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)提高了40%，有效避免了在深孔鉆探過(guò)程中巖芯管斷裂、巖芯散落的情況，為地質(zhì)勘探提供了可靠的樣本保障，助力煤礦企業(yè)更精準(zhǔn)地掌握地下地質(zhì)構(gòu)造，為后續(xù)開(kāi)采方案的制定提供堅(jiān)實(shí)依據(jù)。

    瓦斯治理是煤礦安全生產(chǎn)的重中之重，巖心管在此過(guò)程中也發(fā)揮著獨(dú)特作用。在瓦斯抽采作業(yè)里，部分煤礦采用特殊設(shè)計(jì)的巖心管配合鉆孔施工，實(shí)現(xiàn)對(duì)瓦斯含量、壓力等參數(shù)的精準(zhǔn)測(cè)定。三元煤業(yè)在以往瓦斯含量測(cè)定時(shí)，采用傳統(tǒng)孔口接粉方式，利用巖芯管取樣存在諸多弊端，導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確。后來(lái)，該礦自主研發(fā)的“瓦斯抽采深孔定點(diǎn)精準(zhǔn)取樣裝置”，借助壓風(fēng)反循環(huán)原理，實(shí)現(xiàn)了不撤取巖芯管即可隨打鉆隨取樣，5分鐘內(nèi)就能在煤層100米范圍內(nèi)任意點(diǎn)完成定點(diǎn)快速取樣，且取樣速度大于500克/分鐘，有效克服了傳統(tǒng)取樣方式的缺陷，為瓦斯抽采設(shè)計(jì)、通風(fēng)設(shè)計(jì)等提供了更精確的數(shù)據(jù)支持，提升了瓦斯治理效果與煤礦安全生產(chǎn)水平。

    煤礦防治水工作同樣離不開(kāi)巖心管。在井下鉆探探測(cè)含水層水壓、水量、水質(zhì)以及巖層裂隙等情況時(shí)，巖心管作為鉆探工具的重要組成部分，幫助工作人員獲取關(guān)鍵地質(zhì)信息。在高壓含水層鉆孔施工中，一般會(huì)先用φ146mm鉆頭開(kāi)孔，下入φ127mm套管，再換用特定直徑的巖心管進(jìn)行后續(xù)鉆進(jìn)操作。通過(guò)對(duì)取出巖芯的分析，能更好地了解區(qū)域水文地質(zhì)變化情況，提前制定防治水措施，預(yù)防水害事故發(fā)生，保障煤礦井下作業(yè)安全。

    此外，在數(shù)字巖心技術(shù)興起的背景下，巖心管獲取的巖芯樣本經(jīng)過(guò)CT掃描等技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)微觀結(jié)構(gòu)數(shù)字化建模與分析，為煤礦災(zāi)害防治、資源高效開(kāi)采等提供精準(zhǔn)指導(dǎo)，進(jìn)一步拓展了巖心管應(yīng)用的深度與廣度。

    近些年，巖心管在煤礦的地質(zhì)勘探、瓦斯治理、防治水等多個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域持續(xù)發(fā)力，其性能的不斷優(yōu)化與應(yīng)用創(chuàng)新，為煤礦安全生產(chǎn)、高效開(kāi)采注入了強(qiáng)勁動(dòng)力，在煤礦行業(yè)發(fā)展進(jìn)程中扮演著愈發(fā)關(guān)鍵的角色，未來(lái)也必將隨著技術(shù)進(jìn)步發(fā)揮更大價(jià)值。