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　　近幾年來，兗州礦業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司在煤田與采區(qū)的地質(zhì)勘探方面研究及應(yīng)用了一系列新技術(shù)，均取得了良好的效果。
　　
　　1 煤田地質(zhì)勘探
　　
　　1)激發(fā)激化法進(jìn)行物探找煤
　　
　　山東省煤炭科學(xué)研究所開展了利用激發(fā)極化推測煤系地層效果的試驗(yàn)研究工作，經(jīng)過試驗(yàn)探測和實(shí)際應(yīng)用，證明應(yīng)用激發(fā)激化法進(jìn)行物探找煤不但可以測量視電阻率，而且可同時(shí)測量到極化率、激發(fā)比和衰減度，使煤系地層與非煤系地層之間的激電效應(yīng)差異更加明顯。與其它方法相比較，極大地提高了工效，節(jié)省了大量鉆孔勘探費(fèi)用，有著良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。山東省煤田內(nèi)沉積的地層從上至下一般為第四系、第三系、白堊系、侏羅系、二疊系和奧陶系，其中石炭二疊系地層為主要的含煤地層。石炭系太原組地層以泥巖、粉砂巖和頁巖為主，一般含煤5～6層，大部分為薄煤層；二疊系山西組以砂巖為主，含煤2～3層，煤層厚度一般大于 3m，為厚煤層，也是全省的主要采煤層。
　　
　　在此項(xiàng)課題的研究過程中，為了了解非煤系地層的激電異常特征，他們?cè)诘谌怠讏紫导皧W陶系等非煤地層沉淀區(qū)進(jìn)行了多點(diǎn)和多次試驗(yàn)，對(duì)激電參數(shù)、視電阻率、激發(fā)比及極化率等進(jìn)行了分年研究，結(jié)果表明三種地層的視電阻率曲線形態(tài)不同，但極化率和激發(fā)比曲線均表現(xiàn)為一條平緩曲線，且其值亦較小；為了掌握煤系地層的激電特征，他們又選擇了埋深150m以上的二疊系山西組及石炭系太原組為探測試驗(yàn)的對(duì)象，分別針對(duì)煤層厚度、煤層埋深等因素的變化對(duì)激電參數(shù)異常的影響進(jìn)行了研究分析，結(jié)果表明在相同條件下煤層愈厚、煤層埋深愈淺，則煤層的極化率和激發(fā)比異常愈大。近年來，山東省煤炭科學(xué)研究所應(yīng)用激發(fā)極化法在省內(nèi)部分礦區(qū)外圍開展了物探找煤，其中在臨沂、棗莊共進(jìn)行了30多個(gè)不同塊段的找煤工作，均取得了滿意的效果。
　　
　　2)礦井開發(fā)勘探中煤田地震方法研究與應(yīng)用
　　
　　機(jī)械化采煤的高精度指標(biāo)對(duì)煤田地震提出了高技術(shù)要求，必須研究出適應(yīng)礦井開發(fā)地震勘探的有效方法為采礦探尋細(xì)微的地質(zhì)構(gòu)造，才能夠滿足礦井開拓的需要。兗州礦業(yè)（集團(tuán)）公司地質(zhì)工程公司經(jīng)過反復(fù)研究、實(shí)踐和驗(yàn)證，采用高爆速炸藥和高頻檢波器、小炸藥量和小道距及小采樣率、少組合檢波與少復(fù)蓋次數(shù)、深埋檢波器的二高三小二少一深野外施工方法，較好地解決了對(duì)細(xì)微構(gòu)造的勘探，為礦井建設(shè)和開拓提供了準(zhǔn)確的地質(zhì)資料。煤礦對(duì)開發(fā)地震的技術(shù)要求不僅十分嚴(yán)格，而且提供的資料立即就會(huì)在巷道開拓和采煤工作面上予以驗(yàn)證，并以驗(yàn)證的結(jié)果作為評(píng)價(jià)地震成果好壞的標(biāo)準(zhǔn)。因此，礦區(qū)開發(fā)地震勘探必須以高分辨率勘探為基礎(chǔ)，才能保證對(duì)煤層深度、小構(gòu)造、小幅度起伏、煤層沖刷帶等地質(zhì)現(xiàn)象的解釋。以兗州礦區(qū)為例，原地質(zhì)報(bào)告描述興隆莊礦六采區(qū)構(gòu)造簡單，僅有F2和 F12兩條斷層。設(shè)計(jì)部門按地質(zhì)資料設(shè)計(jì)了5個(gè)采煤工作面。后來經(jīng)二高三小二少一深的高分辨率地震勘探，新發(fā)現(xiàn)了斷點(diǎn)42個(gè)，組合連接成10條斷層，其中 9條斷層落差均小于10m，便否定了F12斷層，加強(qiáng)了F2斷層的控制。以后經(jīng)過3個(gè)鉆孔及巷道開拓驗(yàn)證，地震勘探成果精度較高，其中3煤層的深度誤差小于3m，斷層平面擺動(dòng)誤差10m左右，極大地增強(qiáng)了礦方對(duì)地震資料的信任。最后，興隆莊礦根據(jù)地震資料提供的構(gòu)造復(fù)雜情況，積極主動(dòng)地修改了開拓設(shè)計(jì)方案，去掉了3.5個(gè)采煤工作面，僅保留1.5個(gè)采煤工作面。由于為礦井合理布局提供了準(zhǔn)確資料，此項(xiàng)勘探成果為礦井建設(shè)節(jié)省了巷探工程等各項(xiàng)費(fèi)用達(dá) 106.9萬元。
　　
　　3）魯西陸表海高分辨層序地層及海平面變動(dòng)控制
　　
　　山東科技大學(xué)和兗州礦業(yè)（集團(tuán)）公司地質(zhì)工程公司開展了“魯西陸表海高分辨層序地層及海平面變動(dòng)控制”的研究，依據(jù)鉆孔巖芯和測井資料對(duì)魯西陸表海盆地的含煤地層進(jìn)行了高分辨率層序地層劃分，研究了高分辨率層序地層的特點(diǎn)及其控制因素。研究表明，魯西陸表海沉積序列中不同級(jí)次旋回相互疊加，具有特征的低頻和高頻層序疊加樣式；這種相互疊加的旋回結(jié)構(gòu)受控于相互疊置的海平面變化周期，即復(fù)合海平面變化。海平面變化周期表現(xiàn)出非對(duì)稱式突發(fā)性上升到緩慢回落的節(jié)律性，形成了不對(duì)稱的旋回記錄。魯西陸表海盆地充填沉積主要發(fā)育有鐵鋁質(zhì)雜色沉積組合、陸表海盆地海陸交替型沉積組合、淺水三角洲沉積組合三套沉積組合。其中，淺水三角洲沉積組合中含有重要煤層，為魯西主要的可采煤層。研究人員運(yùn)用高分辨率層序地層學(xué)的思路與方法，對(duì)魯西陸表海盆地的含煤地層進(jìn)行了高分辨率層序地層劃分，將魯西陸表海充填序列劃分為盆地充填層序、構(gòu)造層序、層序、小層序組、小層序、微層序六級(jí)層序。魯西陸表海含煤地層中可以識(shí)別出3個(gè)層序，即構(gòu)成了1個(gè)構(gòu)造層序。此項(xiàng)研究表明：魯西陸表海盆地充填沉積中清晰的旋回特征，表明海平面變動(dòng)對(duì)沉積的控制。陸表海盆地充填序列中不同級(jí)次旋回的相互疊置，反映出復(fù)合海平面變化的控制機(jī)制。陸表海盆地沉積受控于海平面變動(dòng)、構(gòu)造沉降和沉積物的供應(yīng)速度。在穩(wěn)定的構(gòu)造沉降背景下，海平面變動(dòng)成為盆地充填沉積的直接控制因素。總體來看，海平面的升降變化導(dǎo)致了可容空間的增長速率與海底水體環(huán)境的周期性變化，從而形成了海陸交替明顯的旋回記錄，這也是進(jìn)行高分辨率層序劃分的基礎(chǔ)。
　　
　　2 采區(qū)地質(zhì)探測
　　
　　1)綜合地質(zhì)勘探方法在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用
　　
　　兗州礦業(yè)（集團(tuán)）公司濟(jì)寧三號(hào)煤礦應(yīng)用綜合地質(zhì)勘探方法，為及時(shí)查明影響生產(chǎn)的地質(zhì)構(gòu)造、掌握煤層賦存狀況和利用地面三維物探手段、井下先期施工多用途探巷、配合鉆探及井下物探等手段獲得可靠的地質(zhì)資料，為安全高效生產(chǎn)提供了有力的地質(zhì)保證。① 地面鉆探。為進(jìn)一步查明井田地質(zhì)特別是構(gòu)造、煤層被沖刷侵蝕情況，提高儲(chǔ)量級(jí)別以及查明井田水文地質(zhì)特征，根據(jù)生產(chǎn)接續(xù)有針對(duì)性地開展地面鉆探，共施工鉆孔51個(gè)，總工程量44551m。補(bǔ)充了精查地質(zhì)勘探資料的不足，為礦井安全生產(chǎn)提供了第一手地質(zhì)資料。② 采區(qū)地面地震勘探。采區(qū)設(shè)計(jì)前，通過采用地面二維地震勘探、地面三維地震勘探和地面瞬變電磁法勘探三種方法查明采區(qū)構(gòu)造形態(tài)和斷層發(fā)育規(guī)律，查明煤層賦存狀況及底板起伏形態(tài)，對(duì)影響開采的含水層富水性進(jìn)行評(píng)價(jià)，并提出水害防治措施，為采區(qū)設(shè)計(jì)提供可靠地質(zhì)資料。③ 井下多用途探巷施工與鉆探。通過采取不同的探測方法，充分利用在掘巷道對(duì)采區(qū)內(nèi)地質(zhì)情況進(jìn)行邊掘邊探，即使為工作面布置提供詳實(shí)的資料。④ 掘進(jìn)巷道超前探測。通過觀測點(diǎn)電源場分布特征達(dá)到分析掘進(jìn)頭前方異常分布位置的目的，探測情況與實(shí)際揭露地質(zhì)情況基本吻合。⑤ 井下工作面音頻電透。采用直流電法探測原理，根據(jù)煤巖層間存在導(dǎo)電差異，觀測人工場源分布規(guī)律均取得較理想效果。⑥ 井下工作面震波CT探測。和礦井震波反射偏移成像技術(shù)為能有效探測采煤工作面內(nèi)斷層等地質(zhì)異常體的礦井物探技術(shù)之一。通過采后對(duì)比，與實(shí)際情況基本相符。 ⑦ 專題研究。積極與高校和科研院所合作，開展對(duì)安全生產(chǎn)有影響的各種地質(zhì)因素專題研究，其成果及時(shí)用于實(shí)踐，指導(dǎo)礦井安全生產(chǎn)。
　　
　　2)方差體技術(shù)在地震勘探中的應(yīng)用
　　
　　中國礦業(yè)大學(xué)編制了利用方差體技術(shù)進(jìn)行地震資料處理的應(yīng)用程序，通過在兗州礦業(yè)（集團(tuán)）公司濟(jì)寧二號(hào)煤礦采區(qū)的應(yīng)用，對(duì)斷層和陷落柱有很好的識(shí)別能力，體現(xiàn)了方差體技術(shù)在對(duì)于三維地震信息的自動(dòng)拾取及提高地震資料解釋成果精度等方面的良好效果。三維地震數(shù)據(jù)體反映了地下一個(gè)規(guī)則網(wǎng)絡(luò)的反射情況。當(dāng)遇到地下存在斷層或者某個(gè)局部區(qū)域地層不連續(xù)變化時(shí)，一些地震道的反射特征就會(huì)與其附近地震道的反射特征出現(xiàn)差異，從而導(dǎo)致地震道的局部不連續(xù)性。方差體技術(shù)的核心就是求取整個(gè)三維數(shù)據(jù)體所有樣點(diǎn)的方差值。其步驟是：首先求每個(gè)樣點(diǎn)的方差值，即通過該點(diǎn)與周圍相鄰地震道的時(shí)窗內(nèi)所有樣點(diǎn)計(jì)算出來的平均主值之間方差，然后再加權(quán)歸一化即可得到要求取的值。方差體的計(jì)算結(jié)果即是求取加權(quán)移動(dòng)的方差值。在感興趣的區(qū)域內(nèi)計(jì)算出每個(gè)時(shí)間或者深度樣點(diǎn)的方差。例如，在周圍相鄰但道加上1道（共9道），并取該樣點(diǎn)為中心上、下各一半時(shí)窗長度內(nèi)的樣點(diǎn)數(shù)（假設(shè)采樣1ms，時(shí)窗長度為30ms），先求出9道中每道 30ms時(shí)窗長度內(nèi)所對(duì)應(yīng)樣點(diǎn)的振幅平均值，然后計(jì)算出時(shí)窗長度9道中每個(gè)樣點(diǎn)振幅值與同一時(shí)刻在9道中的振幅平均值的方差和，最后再乘上正弦三角函數(shù)的加權(quán)值并做歸一化，便可得該樣點(diǎn)的方差值。通過公式計(jì)算出整個(gè)三維數(shù)據(jù)體每個(gè)采樣點(diǎn)的方差值，最終得到三維方差數(shù)據(jù)體。該三維方差數(shù)據(jù)體能夠清晰準(zhǔn)確地展示出斷層的分布形態(tài)和變化趨勢。該技術(shù)的使用，使解釋人員能夠在進(jìn)行地震資料解釋之前，即可對(duì)測區(qū)內(nèi)斷層的分布走勢有全面了解和認(rèn)識(shí)，并能建立斷層空間構(gòu)造的幾何形態(tài)立體概念。
　　
　　3)利用震波技術(shù)井下探測工作面內(nèi)的地質(zhì)構(gòu)造
　　
　　兗州礦業(yè)（集團(tuán)）公司濟(jì)寧三號(hào)煤礦提高采用井下震波探測技術(shù)，查明了63下04工作面內(nèi)斷層的組合延展情況，為提前采取安全技術(shù)措施過斷層提交了詳實(shí)的地質(zhì)資料，對(duì)工作面的安全高效生產(chǎn)提供了有利保障。根據(jù)現(xiàn)場條件，在63下04工作面的膠帶順槽、輔助順槽和切眼布置接收激發(fā)觀測系統(tǒng)。激發(fā)點(diǎn)布置：沿膠帶順槽與泄水巷交界處向北布置炮點(diǎn)，沿輔助順槽與切眼交界處向南布置炮點(diǎn)，點(diǎn)距平均為10m，共計(jì)120個(gè)炮點(diǎn)。接收點(diǎn)布置:和炮點(diǎn)對(duì)應(yīng)，檢波點(diǎn)布置在膠帶順槽靠近切眼一端和輔助順槽泄水巷兩側(cè)，共計(jì) 120個(gè)，點(diǎn)距平均為10m。震波勘探要求每一個(gè)接收點(diǎn)布置在煤層中心部位，施工時(shí)將鋼釬打入煤層，鋼釬平行于頂?shù)装澹鞲衅鞴潭ㄔ阡撯F上以使傳感器耦合良好。炮點(diǎn)孔徑42mm，以炮點(diǎn)為激發(fā)點(diǎn)進(jìn)行震波激發(fā)。檢波點(diǎn)為接收點(diǎn)，放入TZBS系列傳感器。在現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集時(shí)及時(shí)關(guān)閉膠帶機(jī)和水泵等機(jī)械，盡可能減少膠帶機(jī)與水泵等機(jī)械震動(dòng)對(duì)采集信號(hào)的影響。震波CT以縱波速度和橫波速度CT切片為主，并輔以泊松比反演切片和槽波特征值切片進(jìn)行綜合解釋。由于在反演區(qū)域射線分布不均勻，與觀測系統(tǒng)平行的走向斷層反演效果相對(duì)較差，因而此次探測中加入了震波反射剖面探測，來彌補(bǔ)震波CT在資料處理過程中的不足。根據(jù)反演后結(jié)果圖作出綜合解釋成果：① 四個(gè)低速異常區(qū)中三個(gè)對(duì)工作面回采有一定影響，一個(gè)對(duì)工作面回采影響很小。② 分別位于泄水巷和切眼附近的兩個(gè)應(yīng)力集中區(qū)對(duì)工作面回采有一定影響。③ 解釋了11條斷層均為正斷層。其中，6#落差0～5m，面內(nèi)延展長度超過260m，且5#是6#分支，應(yīng)為同一條斷層，對(duì)工作面回采影響很大；2#落差 0～6.5m，面內(nèi)延展長度不超過230m，且3#是2#分支，但其在工作面內(nèi)延展長度超過450m，此兩條斷層對(duì)工作面回采同樣有很大的影響。
　　
　　4)南屯礦采區(qū)覆巖采動(dòng)破壞特征探測研究
　　
　　兗州礦業(yè)（集團(tuán)）公司南屯煤礦根據(jù)九采區(qū)的地質(zhì)采礦條件，在初步預(yù)計(jì)93上01工作面導(dǎo)水裂隙帶高度的基礎(chǔ)上，利用連續(xù)電導(dǎo)率剖面測量系統(tǒng)，通過大地電阻率反演斷面色譜圖分析研究了 93上01工作面綜采放頂煤開采條件下覆巖導(dǎo)水裂隙帶的形態(tài)和范圍，為深入研究類似條件下的覆巖破壞特征提供了參考依據(jù)。本次勘探根據(jù)地形條件沿著垂直工作面的方向設(shè)計(jì)2條長度均為340m的測線，測線相距50m，測點(diǎn)間距20m。勘探工作在工作面采后約兩個(gè)月進(jìn)行，勘探總物理點(diǎn)36個(gè)。采用傅立葉分析法進(jìn)行處理，主要分為3步。① 干擾信號(hào)的剔除。方法有兩種：對(duì)采集的時(shí)間序列信號(hào)進(jìn)行編輯，直接剔除發(fā)生畸變的信號(hào)；對(duì)視電阻率曲線進(jìn)行編輯，直接剔除個(gè)別跳躍較大的頻點(diǎn)。② 近場源的校正。近場源信號(hào)也是人為或天然的干擾信號(hào)，只不過是較穩(wěn)定的干擾源，有可能是測量現(xiàn)場附近出現(xiàn)的未知強(qiáng)信號(hào)源，也有可能是發(fā)射天線太近所引起。在野外由于工作條件的限制，有時(shí)這兩種情況均無法避免，只好在后期數(shù)據(jù)處理過程中加以消除。③ 數(shù)據(jù)反演解釋。此次探測采用EH4 專用數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)EMAGE-2D進(jìn)行處理，正反演相互結(jié)合，反演采用Bostik反演和RRI反演，對(duì)視電阻率剖面頻率軸進(jìn)行深度標(biāo)定。由兩條測線的大地電磁測深電阻率反演斷面色譜圖可以看出冒落帶和導(dǎo)水裂隙帶兩帶高度的情況。此項(xiàng)研究結(jié)果表明，該工作面的導(dǎo)水裂隙帶形態(tài)近似為梯形，這與傳統(tǒng)說法為馬鞍形有些區(qū)別。究其原因是物探以巖層的物理特性為基礎(chǔ)（此次為巖層的電阻率），與實(shí)際巖層的破壞形態(tài)存在著一些誤差。
　　
　　5)綜合勘探提高采區(qū)地質(zhì)勘探效果
　　
　　兗州礦業(yè)（集團(tuán)）公司濟(jì)寧三號(hào)煤礦采用三維物探、巷探與鉆探相結(jié)合的綜合勘探方法，對(duì)五采區(qū)進(jìn)行了補(bǔ)充勘探，在短時(shí)間內(nèi)高速度、低成本地提供了生產(chǎn)需要的地質(zhì)資料。濟(jì)寧煤田發(fā)現(xiàn)于50年前，1957年山東省煤炭工業(yè)局曾在此進(jìn)行普查勘探，1983年11月正式提交全井田地質(zhì)報(bào)告。五采區(qū)大部分位于南陽湖區(qū)，受地表?xiàng)l件限制，精查階段僅施工少量地質(zhì)鉆孔，缺少相應(yīng)的水文地質(zhì)工作。為了滿足生產(chǎn)的需要，五采區(qū)補(bǔ)充勘探急需解決的地質(zhì)問題有：查明采區(qū)構(gòu)造形態(tài)與斷裂發(fā)育規(guī)律；查明主要煤層的賦存狀況和底板起伏狀態(tài)；3下煤層頂板巖性特征及其工程地質(zhì)特征；對(duì)3下煤頂板砂巖、上侏羅統(tǒng)紅層下段砂礫巖、三灰、十下灰富水性作出評(píng)價(jià)。他們根據(jù)五采區(qū)煤層賦存比較穩(wěn)定的特點(diǎn)，采取以井下巷探為主、鉆探為輔、結(jié)合礦井開采的需要布置探巷，探測煤層的賦存狀況；經(jīng)過三維地震勘探和采區(qū)北部巷道控制，結(jié)合區(qū)內(nèi)鉆孔資料綜合分析，解釋斷層35條；通過三維地震勘探和探巷實(shí)測資料，結(jié)合鉆孔解釋褶曲4個(gè)；補(bǔ)充鉆孔全孔取芯進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室測定，綜合評(píng)定3下煤頂板為中等穩(wěn)定—穩(wěn)定頂板；施工水文地質(zhì)鉆孔4個(gè)，三維地震勘探后對(duì)該區(qū)進(jìn)行瞬變電磁試驗(yàn)，圈定出富水區(qū)，并對(duì)富水區(qū)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。歷經(jīng)15個(gè)月的綜合勘探，施工地面鉆孔4個(gè)，鉆探工程量2984.45m，抽水試驗(yàn)7次，巷探工程2000m，井下鉆孔8個(gè)（鉆探長度 320m），對(duì)全區(qū)進(jìn)行三維地震物探及瞬變電磁試驗(yàn)，取得了生產(chǎn)所需要的地質(zhì)資料。實(shí)踐表明：采用綜合勘探手段，物探先于鉆探，井下鉆探先于地面鉆探，物探、鉆探和巷探相結(jié)合，極大地縮短了勘探工期，降低了勘探成本，提高了勘探效果。
　　
　　3 鉆探施工
　　
　　1)巨野煤田超厚松散層鉆探施工孔斜控制
　　
　　巨野煤田第四系和第三系地層累厚758.10m，為全國最厚的松散層。該煤田的資源勘探鉆孔均要穿越第四系和第三系地層，對(duì)防孔斜、松散層采取率等關(guān)鍵工序都有很高的要求。如孔斜要求為偏斜率不得超過0.8%，而在地層條件較差時(shí)極易超限。兗州礦業(yè)（集團(tuán)）公司地質(zhì)工程公司針對(duì)超厚松散層鉆探施工的技術(shù)難點(diǎn)，嚴(yán)把防斜關(guān)，抓住安裝及鉆具組合等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，終于控制住孔斜不超限，并且在提高鉆進(jìn)效率、鉆孔保直等方面有所突破，探索出一套較為成熟的施工技術(shù)，達(dá)到了優(yōu)質(zhì)高效的目的。他們將鉆進(jìn)過程中的控制孔斜立足于防斜。防斜重點(diǎn)是把握以下幾點(diǎn)：① 鉆塔和鉆機(jī)安裝：針對(duì)鉆孔工作項(xiàng)目多、作業(yè)時(shí)間長與套管作業(yè)中鉆塔載荷大的特點(diǎn)，對(duì)塔基和井口進(jìn)行了加固。在塔基的四角和井口筑起水泥墩，并用經(jīng)緯儀找平，加大了四角的承載面積，防止不均勻沉降。鉆機(jī)安裝的時(shí)候保證水平周正、“三心”對(duì)照。② 鉆具組合：鉆具選擇的時(shí)候遵循剛、長、粗、重、直的原則。鉆鋌采用Φ68mm、Φ105mm和Φ178mm三種規(guī)格，根據(jù)孔徑的大小來進(jìn)行調(diào)整。施工中注意檢查巖心管及最下部一根鉆鋌連接后是否彎曲，發(fā)現(xiàn)彎曲就及時(shí)更換。由于井筒檢查鉆孔抽水次數(shù)多，換徑次數(shù)也就多，換徑時(shí)極易增大孔斜，因此換徑時(shí)帶上長度不小于2m的深眼導(dǎo)向鉆具，并特別注意檢查小徑鉆具是否與導(dǎo)向鉆具同軸，不同軸時(shí)要注意更換。鉆進(jìn)鉆具組合：鉆頭—巖心管 —扶正器—鉆鋌（1單根）—扶正器—鉆鋌（6～8單根）—鉆桿—立軸。換徑鉆具組合：鉆頭—小徑巖心管—大徑扶正器—鉆鋌（1單根）—大徑扶正器—鉆鋌（6～8單根）—鉆桿—立軸。③定點(diǎn)測斜及糾斜：井筒檢查孔施工過程中采用專用測斜儀器，每50～100m測斜一次，見基巖、穿過基巖風(fēng)化帶與破碎帶、換徑以后都進(jìn)行了加測。
　　
　　2)金剛石鉆頭在火成巖鉆進(jìn)中的應(yīng)用
　　
　　濟(jì)寧二號(hào)煤礦和濟(jì)寧三號(hào)煤礦井田范圍內(nèi)，侏羅系地層普遍侵入了厚層狀的火成巖，硬度較高。兗州礦業(yè)（集團(tuán)）公司地質(zhì)工程公司在鉆探施工中多采用合金鉆頭，研磨材料消耗量大，還經(jīng)常發(fā)生卡鉆、巖芯管“抹脖子”等孔內(nèi)事故。特別是部分鉆孔分布在湖區(qū)，受到汛期、大風(fēng)和冰凍等影響，尤其需要快速安全地鉆進(jìn)。選用金剛石鉆頭鉆進(jìn)后，由于對(duì)金剛石鉆頭認(rèn)識(shí)不足，用普通結(jié)構(gòu)的金剛石鉆頭鉆進(jìn)效率并不高。后來，通過對(duì)火成巖的特點(diǎn)及金剛石鉆頭性能的研究，終于找到了適合火成巖鉆進(jìn)的金剛石鉆頭和鉆進(jìn)規(guī)程。在濟(jì)二、濟(jì)三井田的火成巖鉆進(jìn)中，較合適的鉆頭類型為孕鑲金剛石單動(dòng)雙管用鉆頭，其合適的胎體硬度為 20~35HRC，這個(gè)結(jié)論同時(shí)也適用于其它層位的致密灰?guī)r、砂巖、燧石等的鉆進(jìn)。雖然看起來合金鉆頭的每米成本較低，但是考慮諸如巖芯管的磨損、處理脫落巖芯、鑲焊合金所用氧氣乙炔等輔料及工時(shí)等因素后，其綜合成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于金剛石鉆進(jìn)。在選用金剛石鉆頭時(shí)，除要注意金剛石的品級(jí)、胎體的硬度、唇面的形狀、水口的面積等要素外，還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：根據(jù)鉆孔結(jié)構(gòu)和巖層特性考慮鉆頭數(shù)量，將所需鉆頭一次領(lǐng)出，先用外徑大內(nèi)徑小的；初次下入孔內(nèi)的，要輕壓慢鉆 10~15min，進(jìn)尺0.2~0.3m后再采用正常鉆進(jìn)參數(shù)；選配套卡簧時(shí)，卡簧的自由內(nèi)徑應(yīng)比鉆頭內(nèi)徑小0.3~0.4mm；擴(kuò)孔器外徑比鉆頭外徑大 0.3~0.5mm，鉆進(jìn)硬巖時(shí)取下限；每個(gè)回次后取凈巖芯再下新鉆頭；注意鉆桿接頭密封情況，必要時(shí)涂黃油或纏麻；使用優(yōu)質(zhì)化學(xué)泥漿鉆進(jìn)。另外，在地質(zhì)孔中，若使用繩索取芯鉆進(jìn)，則效率會(huì)更高。
　　
　　3)堅(jiān)硬巖層鉆進(jìn)工藝在兗州礦區(qū)的應(yīng)用
　　
　　兗州礦業(yè)（集團(tuán)）公司地質(zhì)工程隊(duì)針對(duì)兗州礦區(qū)堅(jiān)硬巖層中的鉆探施工，總結(jié)出了相對(duì)最優(yōu)的鉆頭選擇、鉆進(jìn)壓力和鉆具組合等參數(shù)以及針對(duì)硬巖層進(jìn)行不同的金剛石鉆頭選擇，取得了較好的效果。影響選擇鉆壓的因素很多，具體確定鉆壓時(shí)應(yīng)分別考慮以下因素：巖石性質(zhì)——在軟的和弱研磨性巖層中鉆進(jìn)時(shí)，應(yīng)選用較小的鉆壓，對(duì)完整、硬到堅(jiān)硬或強(qiáng)研磨性的巖層如礫巖、火成巖應(yīng)選用適當(dāng)大的鉆壓，對(duì)破碎、裂隙和非均質(zhì)巖層應(yīng)適當(dāng)減小鉆壓。鉆頭類型——鉆頭口徑大、壁厚和胎體較軟時(shí)，應(yīng)采用較大的鉆壓；反之，應(yīng)采用較小的鉆壓。金剛石——鉆頭上的結(jié)構(gòu)式質(zhì)量好、數(shù)量多及粒度大時(shí)，應(yīng)選用較大的鉆壓；反之，應(yīng)采用較小的鉆壓。尅取巖石的面積——鉆頭實(shí)際尅取巖石的面積由其口徑、壁厚與水口的大小和多少而定。總的來說，鉆頭尅取巖石的面積大時(shí)，應(yīng)施加大的鉆壓。合理的鉆具組合有利于保證孔直、孔底加壓、減少鉆具磨損、保護(hù)孔壁穩(wěn)固和減少孔內(nèi)事故的發(fā)生。他們?cè)诓捎萌嗽煸需偨饎偸⌒俱@頭鉆進(jìn)中采取以下鉆具組合，取得了較好的效果。 Φ94mm或Φ113mm金剛石鉆頭Φ94mm或Φ113mm金剛石擴(kuò)孔器—或Φ108mm巖芯管—異徑接頭—Φ94mm或Φ113mm扶正器— Φ83mm導(dǎo)正鉆鋌—Φ94mm或Φ113mm扶正器—Φ83mm導(dǎo)正鉆鋌—Φ94mm或Φ113mm扶正器—Φ68mm鉆鋌—異徑接頭—鉆桿—立軸。根據(jù)他們?cè)趦贾莸V區(qū)堅(jiān)硬巖層中鉆探施工的經(jīng)驗(yàn)，在各種硬巖層鉆近中，較合適的鉆頭類為孕鑲金剛石單動(dòng)雙管用鉆頭，其合適的胎體硬度為20～35HRC，這個(gè)結(jié)論同時(shí)也適用于其它層位的致密灰?guī)r、砂巖和燧石等的鉆進(jìn)；雖然看起來合金鉆頭的每米成本較低，但考慮諸如巖芯管的磨損、處理脫落巖芯及鑲焊合金所用氧氣乙炔等輔料與工時(shí)等因素后，其綜合成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于金剛石鉆頭鉆進(jìn)。
　　
　　4)大面積水體下鉆探施工設(shè)施研制
　　
　　為了適應(yīng)在大面積水體下進(jìn)行地質(zhì)鉆探施工的急需，兗州礦業(yè)（集團(tuán)）公司地質(zhì)工程公司近年來研制出了沉塔式水上鉆探平臺(tái)、組合式鐵船和船吊等鉆探施工所需設(shè)施。經(jīng)過38個(gè)鉆孔的施工考驗(yàn)，沒有發(fā)生過任何安全問題，證明這些設(shè)施的設(shè)計(jì)是合理的。這些項(xiàng)目的完成，標(biāo)志著該公司的水上勘探能力達(dá)到了國內(nèi)同行業(yè)的先進(jìn)水平，為今后施工類似的鉆探工程奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。① 沉塔式水上鉆探平臺(tái)。在水體中進(jìn)行地質(zhì)鉆探時(shí)需要有一個(gè)堅(jiān)固耐用的鉆探平臺(tái)。而且，為了適應(yīng)淺水的特點(diǎn)，鉆探平臺(tái)應(yīng)當(dāng)能夠方便地拆卸并且易于運(yùn)輸和安裝。為此，他們自行設(shè)計(jì)制作了組合沉塔式鉆探平臺(tái)，用于支撐和固定鉆探設(shè)施，為水上的鉆探作業(yè)提供了必要的空間，在湖上的勘探施工中發(fā)揮了極大的作用。② 組合式鐵船。勘探區(qū)內(nèi)的鉆孔有的剛好處在魚塘之內(nèi)，較大噸位的運(yùn)輸船不能夠方便及時(shí)地從一個(gè)魚塘轉(zhuǎn)移到另一個(gè)魚塘內(nèi)，而漁民的小船又不能夠達(dá)到勘探運(yùn)輸安裝的載荷要求。考慮到勘探工程的時(shí)段性及保存運(yùn)輸?shù)姆奖悖麄冊(cè)O(shè)計(jì)制作了組合式鐵船。此船的特點(diǎn)是：能夠適應(yīng)鉆探材料的運(yùn)輸要求，一次可以運(yùn)輸10t以上的物資；能夠方便地進(jìn)行解體，可以利用卡車從一個(gè)地方轉(zhuǎn)移到另一個(gè)地方后再快速地進(jìn)行組裝下水；鉆探任務(wù)完成以后，可以方便地運(yùn)回基地。③ 船吊。因?yàn)橐陨贤瑯拥睦碛桑O(shè)備的吊裝也不能夠由大型的吊裝船來完成，一是成本較高，二是其轉(zhuǎn)移運(yùn)輸不太方便，所以他們也自行設(shè)計(jì)制作了適應(yīng)水上鉆探特點(diǎn)的吊裝船。船體的結(jié)構(gòu)類似于上述的組合式運(yùn)輸鐵船，但是顯得更加靈活和適用，不僅能由掛漿機(jī)來驅(qū)動(dòng)行駛，還要有自備發(fā)電機(jī)來進(jìn)行驅(qū)動(dòng)電絞車和照明。