[发明专利]一种修正随钻测量参数测量结果的方法

说明书

本发明提供了一种修正随钻测量参数测量结果的方法，涉及矿井钻孔测量技术领域，方法包括：A.取大块煤岩试样或制作相似材料模拟煤岩试样；B.室内试验随钻测量钻杆在钻机的钻杆末端位置和钻头位置处的单位进尺扭矩、推进力、转速；C.利用线性回归分析得到钻杆末端位置和钻头位置处测量参数每单位进尺衰减的拟合关系，确定扭矩修正系数、推进力修正系数和转速修正系数；D.现场测量钻机钻杆末端位置的实际单位进尺扭矩、推进力、转速，结合修正系数和室内试验近似比确定实际钻头位置处的测量参数；解决矿井钻孔施工中尤其是长钻孔时钻机钻杆末端测量参数存在误差的技术问题，还具有测量施工方便等优点。

技术领域

本发明涉及矿井钻孔测量技术领域，尤其是一种修正随钻测量参数测量结果的方法。

背景技术

在煤矿开采过程中，钻探是采集水文地质资料、观测地层结构、探放水、抽放瓦斯的重要技术手段。另外钻孔时还根据钻头切削力、钻杆扭转等参数间接获取岩石力学参数等信息，为保障工程安全发挥了较大的作用。

目前，随钻测量的应用包括钻机钻进参数的传感器测量和辅助探管随钻测量等，一般是在钻机的钻杆末端测量钻进参数，或者通过辅助的装置和传感器测量钻头位置处的钻进参数。但是，由于钻杆在钻进过程中受到钻孔围压的挤压和摩擦，测得各参数会低于实际值，导致测试结果出现较大偏差。

在随钻测量钻杆钻进过程中，扭矩、推进力、转速等参数的准确值应以钻头附近处为准，由于现场环境复杂，从钻杆到钻头处往往会出现参数衰减现象，且衰减程度随钻孔深度增加而增大。鉴于现有技术中钻头获取测量参数的难度大、成本高，提出了一种提高并修正随钻测量参数测试结果的方法，在不改变原有钻杆外端测量方法基础上，可减小随钻测量误差，提高钻孔使用率及岩石参数确定的准确性。

发明内容

为了解决煤矿开采中钻屑法或钻孔卸压过程中，以钻杆测量参数作为钻孔测量参数存在误差的技术问题，提高钻孔使用率及岩石参数确定的准确性，本发明提供了一种修正随钻测量参数测量结果的方法，具体技术方案如下。

一种修正随钻测量参数测量结果的方法，步骤包括：

步骤A.取大块煤岩试样或制作相似材料模拟煤岩试样；

步骤B.室内试验随钻测量钻杆在钻机的钻杆末端位置和钻头位置处的单位进尺扭矩、单位进尺推进力、单位进尺转速测量参数；

步骤C.利用线性回归分析得到钻杆末端位置和钻头位置处测量参数每单位进尺衰减的拟合关系，确定扭矩修正系数K_M1、推进力修正系数K_N1和转速修正系数K_V1；

步骤D.矿井现场测量钻机的钻杆末端位置实际的单位进尺扭矩M_现、实际的单位进尺推进力N_现、实际的单位进尺转速V_现，结合修正系数和室内试验近似比确定实际钻头位置处的测量参数。

优选的是，室内试验和矿井现场实际之间的模拟比取1:10～1:5，模拟与实际的近似比取0.94～0.99，近似比与模拟比正线性相关；当模拟比取1:10时，具体是室内试验中取钻头进尺0.1m，作为单位进尺的计算基础，矿井现场实际取1m，作为单位进尺的计算基础。

优选的是，扭矩修正系数K_M1的计算为：

K_M1＝室内试验单位进尺钻杆末端的扭矩测量值/钻头位置的扭矩测量值；

所述推进力修正系数K_N1的计算为：

K_N1＝室内试验单位进尺钻杆末端的推进力测量值/钻头位置的推进力测量值；

所述转速修正系数K_V1的计算为：