[发明专利]一种煤矿井下钻孔群钻孔质量评价方法及装置

摘要

本发明涉及一种钻孔群钻孔质量评价方法及装置，属于钻探技术领域，具体是涉及一种煤矿井下钻孔群钻孔质量评价方法及装置。包括：钻孔群钻孔轨迹计算及钻孔曲线绘制模块，用于钻孔群钻孔轨迹的计算以及钻孔轨迹二维曲线、三维曲线的绘制，直观显示钻孔群在煤矿井下的分布情况；钻孔群钻孔质量评价及评价报表输出模块，用于对钻孔轨迹质量进行评价，以报表格式输出评价数据和结果，以及盲区和危险源的分布情况，便于技术人员对于钻孔完成情况进行验收，及时发现安全隐患并进行处置。

主权项

1.一种煤矿井下钻孔群钻孔质量评价方法，其特征在于，具体包括以下步骤：第一步：进行钻孔轨迹测量数据的校正首先根据当前钻孔所处地理位置的磁偏角和子午线收敛角，将钻孔轨迹所有的测量数据进行校正，将测量数据中的磁方位角转化为高斯坐标系中的坐标方位角；其次，遍历所有测量数据，将不处于静止状态或不处于无磁环境中的测量数据确定为无效点并做标记；最后，只显示钻孔轨迹中的有效测量数据；第二步：进行钻孔轨迹的计算首先确定开孔坐标、倾角和坐标方位角，并将开孔数据作为起点；其次，从第一组钻孔轨迹测量数据开始，计算出当前组数据与起点数据的倾角平均值、倾角差、坐标方位角平均值、坐标方位角差和孔深差，并依据最小曲率法计算出当前组相对于起点的东西偏差、南北偏差和垂直偏差，最终得出当前组的东西坐标、南北坐标和垂直标高；然后，以当前组为起点，依次计算出所有测量数据对应的东西坐标、南北坐标和垂直标高；第三步：进行钻孔群所有钻孔的钻孔轨迹合成；首先确定钻孔群的起点坐标，然后计算出钻孔群中所有钻孔的开孔位置相对于钻孔群起点的坐标，包括东西坐标、南北坐标和垂直标高；最后，遍历钻孔群所有钻孔，将钻孔中相对于开孔位置的坐标通过坐标系平移转换成相对于钻孔群起点的坐标；第四步：绘制钻孔群钻孔轨迹的二维曲线图和三维曲线图根据第三步得出的钻孔群所有钻孔相对于钻孔群起点的钻孔轨迹坐标数据，绘制二维曲线图和三维曲线图；二维曲线图包括水平投影图和垂直投影图；水平投影图的横坐标为钻孔群所有钻孔开孔位置的分布方向，纵坐标为钻孔群的主钻进方向；垂直投影图的横坐标为钻孔群所有钻孔轨迹曲线在水平面的投影长度，纵坐标为钻孔群所有钻孔开孔位置高度；三维曲线图的X坐标为钻孔群所有钻孔开孔位置的分布方向，Y坐标为钻孔群的主钻进方向，Z坐标为钻孔群所有钻孔开孔位置高度；曲线中能够根据地质参数的不同以不同的颜色进行标注；第五步：计算钻孔轨迹各有效测量点与设计轨迹之间的偏差值，以及终孔偏差值；第六步：绘制钻孔轨迹偏差曲线根据第五步得出的钻孔轨迹各有效测量点与设计轨迹之间的偏差值，绘制钻孔轨迹偏差曲线；钻孔轨迹偏差曲线图包括上下偏差图和左右偏差图；上下偏差图的横坐标为钻孔孔深，纵坐标为上下偏差值，并有与横坐标平行的上下两条允许的最大上下偏差界限，超出界限的偏差曲线以特殊的颜色进行标记；左右偏差图的横坐标为垂直于设计轨迹的设计方位角方向，纵坐标为设计轨迹的设计方位角方向，并有与纵坐标平行的左右两条允许的最大左右偏差界限，超出界限的偏差曲线以特殊的颜色进行标记；第七步：进行钻孔质量评价和报表输出根据第六步绘制的钻孔轨迹偏差曲线，以及第五步得出的钻孔轨迹各有效测量点与设计轨迹之间的偏差值，以及终孔偏差值，并根据钻孔设计轨迹中的设计倾角、设计坐标方位角、设计孔深，以及确定的钻孔质量评价参数，完成钻孔质量评价，确定评价结果以及钻孔轨迹的最大偏差值；最后，将钻孔轨迹数据、钻孔偏差数据以及钻孔质量评价结果以报表形式导出；其中的钻孔轨迹数据还能导入到CAD图中，进行地质资料完善；第八步：进行钻孔群质量评价和报表输出；根据钻孔群各个钻孔的设计参数，并根据第六步得出的钻孔质量评价结果和钻孔偏差数据，能够计算出钻孔群相邻钻孔之间的终孔水平间距、终孔垂直间距；对于瓦斯抽放钻孔群，能够以不同的颜色直观显示煤层、岩层分布情况，通过瓦斯抽放有效控制半径，能够直观显示钻孔群的瓦斯抽放有效控制情况，便于及时发现盲区；对于超前探放水孔，能够直观显示允许掘进距离、超前距、安全外围线安全信息，直观显示钻孔群钻孔轨迹与这些安全信息的关系，便于确定是否存在安全隐患；能够根据上述信息完成钻孔群钻孔质量评价，并以报表形式输出。