為確保金橋煤礦凍結(jié)鉆孔工程的進(jìn)度和質(zhì)量，采用高精度靶域定向鉆進(jìn)技術(shù)控制鉆孔偏斜率，使終孔點(diǎn)位于設(shè)計(jì)的靶域，為后續(xù)凍結(jié)工程實(shí)施創(chuàng)造有利條件。

1　靶域定向鉆進(jìn)特點(diǎn)

　　定向鉆進(jìn)（圖1）一般是開(kāi)孔點(diǎn)與終孔點(diǎn)有水平距離，終孔點(diǎn)及其容許范圍稱(chēng)作靶區(qū)。鉆孔選擇合理的造斜點(diǎn)，造斜點(diǎn)以上是直孔段，從造斜點(diǎn)開(kāi)始造斜直至造到預(yù)定的孔斜角，然后斜鉆進(jìn)，使終孔點(diǎn)位于靶域內(nèi)。圖1　定向鉆進(jìn)示意
AB—直孔段；B—造斜點(diǎn)；BC—造斜段；CD—穩(wěn)斜段

　　定向糾偏（圖2）是定向鉆進(jìn)的一種形式，是把鉆孔垂直方向在孔底水平的投影及允許偏差值為半徑的圓作為靶區(qū)，鉆頭當(dāng)前所處位置為起始位置，B為起始造斜點(diǎn)，選頭初始位置為參數(shù)，采用斜向器造斜和穩(wěn)斜，確保終孔點(diǎn)位于靶域內(nèi)。圖2　定向糾偏示意
AB—鉆孔偏斜段；B—造斜點(diǎn)；BC—造斜段；CD—穩(wěn)斜段

　　井下動(dòng)力鉆具加斜向器實(shí)施定向鉆進(jìn)，可較好地滿足靶域鉆進(jìn)的要求。其特點(diǎn)是鉆進(jìn)時(shí)只有鉆頭旋轉(zhuǎn)，整個(gè)鉆具系統(tǒng)不轉(zhuǎn)；鉆頭動(dòng)力不是通過(guò)轉(zhuǎn)盤(pán)－鉆桿系統(tǒng)傳遞，而是由泥漿直接給鉆頭提供動(dòng)力進(jìn)行旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)。這種方式的定向鉆進(jìn)效率高，配合JDT－3A陀螺儀測(cè)斜，鉆進(jìn)中可方便地調(diào)節(jié)鉆孔軌跡實(shí)施糾偏，達(dá)到鉆孔終點(diǎn)位于靶域目的，且成孔精度高、光滑，有利于鉆孔下步作業(yè)。

2　靶域鉆孔的技術(shù)措施

　　針對(duì)金橋煤礦鉆孔工程難度大、精度要求高、工期緊的情況，靶域鉆孔采取以下技術(shù)措施：
　?。?）選用準(zhǔn)確性較高的JDT－3A型陀螺測(cè)斜儀，配合JJX－3磁性單點(diǎn)儀進(jìn)行鉆孔測(cè)斜。
　　（2）開(kāi)發(fā)1套專(zhuān)供糾偏用的軟件，配備便攜式計(jì)算機(jī)，可在得到測(cè)斜資料幾分鐘后提出最佳糾偏方案。
　?。?）分析研究以往定向鉆孔的技術(shù)資料，提出各種糾偏應(yīng)急技術(shù)方案，為定向鉆成高精度的深凍結(jié)孔提供技術(shù)儲(chǔ)備。
　?。?）采用先進(jìn)的“戴納”井下動(dòng)力鉆具5LZ120×7．0配備0．5°，1°，1．5°，2°斜向器及各種特殊接頭的配套組件。
　?。?）鉆機(jī)在160m以上采用TXB－1000A型，160m以下采用DZJ－500－1000型。鉆具組合如下：160m以上取芯鉆進(jìn)采用φ91mm鉆頭、φ89mm巖芯管、φ83mm鉆鋌、φ63．5mm鉆桿、主動(dòng)鉆桿；輔助孔160m以上鉆進(jìn)采用φ200mm四翼鉆頭、φ197mm防斜器、φ177．8mm鉆鋌、φ63．5mm鉆桿、主動(dòng)鉆桿，160m以下采用φ200mm三牙輪鉆頭（或φ200mm四翼鉆頭）、φ197mm防斜器、φ177．8mm鉆鋌、φ127mm鉆桿、主動(dòng)鉆桿。

3　靶域鉆孔的糾偏工藝

　　采用兩套5LZ120×7．0井下動(dòng)力鉆具配合專(zhuān)門(mén)的斜向器進(jìn)行高精度的定向糾偏，其定向糾偏的一般工藝過(guò)程為：
　?。?）鉆進(jìn)一定深度后，用JDT－3A陀螺測(cè)斜儀測(cè)出頂角值、方位角、水平X和Y偏值（直角坐標(biāo)系）、偏率。
　?。?）當(dāng)測(cè)值超過(guò)允許值時(shí)，則需要糾偏。將初始頂角值、原點(diǎn)方位、新點(diǎn)方位、欲選用的斜向器度數(shù)、反扭矩取值作為參數(shù)，并預(yù)設(shè)幾個(gè)糾偏長(zhǎng)度進(jìn)行試算比較后選定斜向器型號(hào)、反扭矩值和糾偏長(zhǎng)度。
　?。?）將選出來(lái)的合適的糾偏長(zhǎng)度、斜向器度數(shù)及反扭矩值作為糾偏參數(shù)進(jìn)行糾偏。
　?。?）將配以斜向器的鉆具送至井下并轉(zhuǎn)到設(shè)計(jì)方位，井口用專(zhuān)門(mén)裝置鎖定鉆桿使其不能轉(zhuǎn)動(dòng)，泥漿泵用規(guī)定壓力啟動(dòng)，“戴納”鉆具開(kāi)始鉆進(jìn)（加桿進(jìn)尺時(shí)，注意不要讓鎖定方位變動(dòng)）。
　　（5）鉆至設(shè)計(jì)的糾偏長(zhǎng)度停鉆，起鉆桿，再將JDT－3A陀螺測(cè)斜儀送至井下糾偏段測(cè)斜。方位、頂角均合格后開(kāi)始正常鉆進(jìn)；不合格則將此次測(cè)得的數(shù)據(jù)作為參數(shù)，再次進(jìn)行上述糾