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2022年第06期
2022-07-18
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煤矿井下定向钻进防串孔方法及应用

  • 作者:

    董洪波
    马 斌
    张阳阳
    范 强
    彭光宇
  • 关键词:

    定向钻进
    防串孔
    轨迹预测
    双目标孪生支持向量机
  • 作者单位:

    中煤科工集团西安研究院有限公司

摘要

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摘要:

煤矿井下定向钻进技术可精确控制钻孔轨迹,有效提高钻孔深度,已经越来越广泛地应用于煤矿瓦斯治理、地质构造勘探等领域。煤矿井下定向钻孔在施工过程中常与设计轨迹有所差异,当多个钻孔存在于一个工作面时,可能发生串孔现象,影响瓦斯抽采效果形成安全隐患,或者发生孔内垮塌造成经济损失。针对此问题,提出一种基于双目标孪生支持向量机的煤矿井下定向钻孔施工防串孔方法,并通过某煤矿井下定向钻孔试验进行了验证。该方法可集成在随钻测量软件中,利用随钻测量数据对是否可能发生串孔进行实时判断,同时对现场施工进行实时指导。首先确定零点钻孔建立绝对坐标系,包含同一工作面的所有钻孔;其次选择刚完成钻孔测点的倾角、方位角、工具面向角等作为输入参数,通过双目标孪生支持向量回归算法训练样本测点建立回归模型预测下一测点的三维空间绝对坐标;最后将预测点的绝对坐标x轴方向进行切面,得到切点与预测点间距,根据间距进行判断是否存在串孔风险,并在随钻测量软件中给予自动提示。试验表明:通过该方法指导某煤矿钻场定向钻孔施工,可以有效避免定向钻进过程中的串孔风险,消除抽采盲区,为定向钻孔施工质量和钻进效率的提升,提供了技术支撑。


董洪波,马斌,张阳阳,等.煤矿井下定向钻进防串孔方法及应用 [J].煤炭科学技术,2022,50(4):271-276

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