本报通讯员 陈晨
地面勘探能从源头获取断层“深部精准数据”，为工作面设计提供“地下地质实况支撑”。日前，钱营孜煤矿完成的“地面区域探查孔定向分支技术在工作面煤层赋存探查中的应用与实践”课题，通过“直孔先行探路、分支定向打靶”的创新钻探模式，成功破解了传统地质勘探钻孔偏斜、效率低、成本高等难题，实现了对工作面煤层赋存及地质构造的高精度探测，为复杂地质条件下的安全高效开采提供了关键技术支撑。
从“经验勘探”
到“精准导航”
煤炭开采，地质先行。然而，传统的地质钻探如同“盲人摸象”，往往一个钻孔只能获取一个点的数据，若要探清一个工作面的整体地质情况，特别是断层的精确位置和落差，就需要施工大量钻孔，不仅成本高昂、周期漫长，而且钻孔轨迹不可控，数据误差大，给工作面设计与后续开采带来潜在安全隐患。
“这就好比以前我们想知道山那边的地形，需要翻过山头挖好几个洞才能推测。而现在，我们只需要在一个地方打一个主洞，然后像‘地下穿针’一样，精准地分出几个支孔，便能将整个山体内部结构探查得一清二楚。”该矿总工程师秦庆举形象地比喻道。为攻克这一地质探查难题，钱营孜煤矿设立安全经济技术一体化项目，在地质测量项目上设立“地面区域探查孔定向分支技术在工作面煤层赋存探查中的应用与实践”课题攻关，通过“直孔先行探路、分支定向打靶”的创新钻探模式，成功实现对工作面煤层赋存及断层参数的全方位精准探查，达成了用最小的工程量、最短的时间，最少的资金，获取最丰富、最精准的地质探查信息的目标。
“地下穿针”
如何实现精准“打靶”
“‘定向分支钻孔技术’的成功依赖于一套精密的‘组合拳’式技术方案。”该矿副总工程师陈永青介绍。技术实施首先从地面施工一个垂直主孔作为“主干道”，直至稳定基岩。随后，在预定深度进行“开窗侧钻”，借助先进的MWD（随钻测量）系统和高性能单弯螺杆钻具，实现类似“导航钻进”的精准导向，控制分支钻孔沿预设轨迹精确延伸至目标靶区。
“技术的核心创新在于‘精准适配’与‘闭环控制’，相当于为钻头安装了‘导航系统’与‘方向盘’。”陈永青进一步解释道，“我们创新地将1.5°单弯螺杆钻具与φ153mm PDC钻头等工具进行高效匹配，确保了在小直径井眼中造斜率的精确可控。更重要的是，通过引入强磁对接仪器对钻孔轨迹参数进行实时监测与修正，形成了‘钻进—测量—修正’的闭环控制流程，使每一米进尺都处于精准掌控之下。”
工期缩短70%
成本直降50余万元
效率与效益是检验技术成功的重要标尺。以该矿2025-2号钻孔勘查任务为例：若采用传统方法，需施工3个普通钻孔，总进尺约3450米，工期长达195天。而应用定向分支技术后，仅施工1个直孔和2个定向分支孔，实际钻探工程量降至2253米，工期大幅缩短至56天，效率提升约71%，直接节约勘探成本约52万元。
除了显著的经济与时效效益外，地质成果的精准度更是实现了质的飞跃。通过分支孔的精准轨迹控制，该次勘查成功获取了煤层标高的精确数据，并清晰地揭示了工作面附近断层的位置与落差细节，为优化工作面设计、精准规避安全风险提供了决定性依据。
从依赖经验的传统地质勘探，迈入“精准化、智能化、绿色化”的新阶段，钱营孜煤矿的成功实践表明，定向分支钻孔技术不仅显著提升了工作面开采的安全性与效率，还有效减少了资源消耗和环境影响，为安全开采提供了关键技术支撑。该矿矿长孙爱国表示：“创新是矿井发展的永恒动力。安全经济技术一体化项目成果既是技术层面的突破，也是管理模式的升级。矿井将持续完善技术创新体系，深化成果应用，为保障安全开采、促进资源高效利用与实现绿色可持续发展奠定坚实基础。”
