為確保金橋煤礦凍結鉆孔工程的進度和質(zhì)量，采用高精度靶域定向鉆進技術控制鉆孔偏斜率，使終孔點位于設計的靶域，為后續(xù)凍結工程實施創(chuàng)造有利條件。

1　靶域定向鉆進特點

　　定向鉆進（圖1）一般是開孔點與終孔點有水平距離，終孔點及其容許范圍稱作靶區(qū)。鉆孔選擇合理的造斜點，造斜點以上是直孔段，從造斜點開始造斜直至造到預定的孔斜角，然后斜鉆進，使終孔點位于靶域內(nèi)。圖1　定向鉆進示意
AB—直孔段；B—造斜點；BC—造斜段；CD—穩(wěn)斜段

　　定向糾偏（圖2）是定向鉆進的一種形式，是把鉆孔垂直方向在孔底水平的投影及允許偏差值為半徑的圓作為靶區(qū)，鉆頭當前所處位置為起始位置，B為起始造斜點，選頭初始位置為參數(shù)，采用斜向器造斜和穩(wěn)斜，確保終孔點位于靶域內(nèi)。圖2　定向糾偏示意
AB—鉆孔偏斜段；B—造斜點；BC—造斜段；CD—穩(wěn)斜段

　　井下動力鉆具加斜向器實施定向鉆進，可較好地滿足靶域鉆進的要求。其特點是鉆進時只有鉆頭旋轉，整個鉆具系統(tǒng)不轉；鉆頭動力不是通過轉盤－鉆桿系統(tǒng)傳遞，而是由泥漿直接給鉆頭提供動力進行旋轉鉆進。這種方式的定向鉆進效率高，配合JDT－3A陀螺儀測斜，鉆進中可方便地調(diào)節(jié)鉆孔軌跡實施糾偏，達到鉆孔終點位于靶域目的，且成孔精度高、光滑，有利于鉆孔下步作業(yè)。

2　靶域鉆孔的技術措施

　　針對金橋煤礦鉆孔工程難度大、精度要求高、工期緊的情況，靶域鉆孔采取以下技術措施：
　　（1）選用準確性較高的JDT－3A型陀螺測斜儀，配合JJX－3磁性單點儀進行鉆孔測斜。
　　（2）開發(fā)1套專供糾偏用的軟件，配備便攜式計算機，可在得到測斜資料幾分鐘后提出最佳糾偏方案。
　　（3）分析研究以往定向鉆孔的技術資料，提出各種糾偏應急技術方案，為定向鉆成高精度的深凍結孔提供技術儲備。
　　（4）采用先進的“戴納”井下動力鉆具5LZ120×7．0配備0．5°，1°，1．5°，2°斜向器及各種特殊接頭的配套組件。
　　（5）鉆機在160m以上采用TXB－1000A型，160m以下采用DZJ－500－1000型。鉆具組合如下：160m以上取芯鉆進采用φ91mm鉆頭、φ89mm巖芯管、φ83mm鉆鋌、φ63．5mm鉆桿、主動鉆桿；輔助孔160m以上鉆進采用φ200mm四翼鉆頭、φ197mm防斜器、φ177．8mm鉆鋌、φ63．5mm鉆桿、主動鉆桿，160m以下采用φ200mm三牙輪鉆頭（或φ200mm四翼鉆頭）、φ197mm防斜器、φ177．8mm鉆鋌、φ127mm鉆桿、主動鉆桿。

3　靶域鉆孔的糾偏工藝

　　采用兩套5LZ120×7．0井下動力鉆具配合專門的斜向器進行高精度的定向糾偏，其定向糾偏的一般工藝過程為：
　　（1）鉆進一定深度后，用JDT－3A陀螺測斜儀測出頂角值、方位角、水平X和Y偏值（直角坐標系）、偏率。
　　（2）當測值超過允許值時，則需要糾偏。將初始頂角值、原點方位、新點方位、欲選用的斜向器度數(shù)、反扭矩取值作為參數(shù)，并預設幾個糾偏長度進行試算比較后選定斜向器型號、反扭矩值和糾偏長度。
　　（3）將選出來的合適的糾偏長度、斜向器度數(shù)及反扭矩值作為糾偏參數(shù)進行糾偏。
　　（4）將配以斜向器的鉆具送至井下并轉到設計方位，井口用專門裝置鎖定鉆桿使其不能轉動，泥漿泵用規(guī)定壓力啟動，“戴納”鉆具開始鉆進（加桿進尺時，注意不要讓鎖定方位變動）。
　　（5）鉆至設計的糾偏長度停鉆，起鉆桿，再將JDT－3A陀螺測斜儀送至井下糾偏段測斜。方位、頂角均合格后開始正常鉆進；不合格則將此次測得的數(shù)據(jù)作為參數(shù)，再次進行上述糾