煤矿井下定向钻孔轨迹预测技术与应用

"煤矿井下定向钻孔轨迹预测技术是实现钻孔轨迹智能控制的关键，它涉及到钻孔工程的精准性和安全性。通过对煤矿井下定向钻孔的深入研究，特别是钻造斜规律，揭示了工具面向角在改变钻孔轨迹中的主导作用。在此基础上，建立了工具面向角与钻孔倾角、方位角变化的数学模型，并据此推导出一种新的定向钻孔轨迹预测算法。这一算法被应用于开发定向钻轨迹预测软件，旨在提高施工精度和减少钻具摩阻力。 在实际应用中，如杨柳矿的现场试验，该软件表现出优秀的性能。它能够确保钻孔轨迹预测的相对误差低于1.38%，显著提高了施工精度。此外，通过优化工具面向角，该技术成功降低了钻具摩阻力超过20%，从而提升了定向钻施工的安全性。这表明，这项技术对于改善煤矿井下的钻孔作业具有重大意义，不仅提升了工作效率，也降低了作业风险。 钻孔轨迹预测技术的应用范围广泛，包括但不限于地质勘探、瓦斯抽排、防突水处理等关键环节。通过精确预测钻孔轨迹，可以有效避免钻孔过程中的偏离，减少不必要的地质灾害，同时也有助于优化资源开采路径，提高煤炭开采效率。 关键词涵盖了钻孔轨迹预测、定向钻孔、钻具摩阻力、工具面向角、螺杆钻具以及钻孔轨迹控制等核心概念。这些关键词揭示了该技术涉及的主要技术和理论基础，为相关领域的研究人员提供了深入研究的方向。 中图分类号TD421代表的是矿业工程领域，文献标志码A则表明该研究成果具有较高的学术价值。文章编号1003－496X(2015)10－0083－04是该论文的唯一标识，便于后续引用和检索。这项工作在煤矿井下定向钻孔轨迹控制技术上取得了重要进展，为相关领域的技术创新和实践应用提供了重要的理论和技术支持。"