【技术实现步骤摘要】
本技术涉及煤矿开采定向孔施工，具体为一种用于煤矿工作面定向钻探测建立的透明地质模型。
技术介绍
1、随着我国智能化煤矿落地进程逐渐加快，已经初步实现了工作面“减人、增安、提效”目标。但受制于智能化相关技术发展瓶颈，国内智能化煤矿全局建设总体上仍处于培育和示范过程中，未能得到完全突破。其中，地质条件的透明化问题是一项重要内容，特别是地质基础理论与技术短板亟待解决。
2、目前透明地质模型建立主要集中在煤层开采静态与动态地质条件、全过程地质信息的高精度建模、地质条件的信息识别与精准预测等相关基础理论研究。《煤矿防治水细则》中明确提出在有条件的煤矿，钻探可采用定向钻机，开展长距离、大规模探放水。同时，在地方政府及行业监管部门“有掘必探”管理要求，各大企业在煤矿井下定向钻技术投入较大，也促进了定向钻领域的快速发展，从设备及技术上已经满足了井下精准探查的需求，为煤矿井下透明地质模型建立提供了技术基础。
3、虽然，目前采用定向钻配合孔内物探勘查一孔多用的同时在掘进期间同步跟进，但是建立透明地质模型在国内尚无成功案例。
技术实现思路
1、针对上述现有技术存在的不足，本技术旨在提供一种用于煤矿工作面定向钻探测建立的透明地质模型。
2、为解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案：
3、本技术提供一种用于煤矿工作面定向钻探测建立的透明地质模型，包括透明地质模型、顶板钻孔轨迹、底板钻孔轨迹和钻场，所述透明地质模型从后往前等分成三个部分，分别对应为后部主体、中
4、优选地，所述顶板钻孔轨迹包括3条沿煤层顶板布置的钻孔，分别为顶板钻孔a、顶板钻孔b和顶板钻孔c，且顶板钻孔a、顶板钻孔b和顶板钻孔c呈扇形均布；所述顶板钻孔a的首端、顶板钻孔b的首端和顶板钻孔c的首端均位于钻场，且顶板钻孔a的尾端、顶板钻孔b的尾端、顶板钻孔c的尾端均位于透明地质模型的右侧上部；所述顶板钻孔b的尾部位于中部主体右侧上部，且靠近煤层顶板的长边缘位置；所述顶板钻孔a的尾部位于中部主体右侧上部，且靠近煤层顶板中心位置；所述顶板钻孔c的尾部位于中部主体的外侧，且顶板钻孔c以顶板钻孔b为对称中心与顶板钻孔a呈对称设置。
5、优选地，所述底板钻孔轨迹包括3条沿煤层底板布置的钻孔，分别为底板钻孔a、底板钻孔b和底板钻孔c，且底板钻孔a、底板钻孔b和底板钻孔c呈扇形均布；所述底板钻孔a的首端、底板钻孔b的首端和底板钻孔c的首端均位于钻场，且底板钻孔a的尾端、底板钻孔b的尾端、底板钻孔c的尾端均位于透明地质模型的右侧底部；所述底板钻孔b的尾部位于中部主体右侧底部，且靠近煤层底板的长边缘位置；所述底板钻孔a的尾部位于中部主体右侧底部，且靠近煤层底板中心位置；所述底板钻孔c的尾部位于中部主体的外侧，且底板钻孔c以底板钻孔b为对称中心与底板钻孔a呈对称设置。
6、优选地，所述后工作面设为第一工作面回风巷；所述前工作面设为第一工作面主运巷或者第一工作面辅运巷。
7、优选地，所述顶板钻孔轨迹、底板钻孔轨迹均采用定向钻进行钻孔。
8、优选地，所述透明地质模型由三维gis软件绘制。
9、本技术的有益效果在于：本技术中的该用于煤矿工作面探测定向钻的透明地质模型，采用定向钻孔探放水施工相对独立，可以在联巷、硐室等位置远距离打钻，实现与巷道掘进相互协调，有效节省巷道开拓时间，缩短矿井建设周期，提高地质保障的精准度，为矿井智能开采提高技术依据，具体如下：
10、（1）结合工作面设计及地质条件优化钻孔设计，解决快速掘进与超前探在时间和空间上的相互影响冲突；
11、（2）在工作面回采中融合多元素三维透明地质体模型，满足透明掘进、透明综采、透明水文地质、透明瓦斯地质等专业应用过程的管理和分析要求，可以更直观的为工作面回采提供安全分析评价依据，同时可以减少工作面回采前物探验证工程，节约了生产成本，缩短了生产周期；
12、（3）利用定向钻进行煤岩层等地质条件探查，定向沿煤层顶底板施工，施工精度准确、探测范围较远，不用单独设置钻场，减少了掘进工作量；并且，定向钻施工作业周期较长，较常规探放水作业，可以减少人工投入成本；同时，按照定向钻设计测算，较常规探放水作业，可减少钻进工程量约25%；
13、（4）推进了工作面无人、少人化发展，在实现透明地质指导智能化综采后，既可以使回采作业人员退出工作面，有效降低安全事故发生概率，又可以减少地质工作人员进入回采工作面写实的频次，降低安全风险。
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1.一种用于煤矿工作面定向钻探测建立的透明地质模型，其特征在于：包括透明地质模型、顶板钻孔轨迹、底板钻孔轨迹和钻场，所述透明地质模型从后往前等分成三个部分，分别对应为后部主体、中部主体、前部主体；所述中部主体的顶部设为煤层顶板，且所述中部主体的底部设为煤层底板；所述中部主体的前侧、后侧均设为第一工作面，且一一对应分别为前工作面、后工作面；所述中部主体的左侧、右侧均设为第二工作面，且一一对应分别为上一工作面、下一工作面；所述上一工作面的前端线、后端线上的中心位置呈对称分别开设有一个钻场；所述透明地质模型上通过钻场向上钻设有顶板钻孔轨迹，且所述透明地质模型上通过钻场向下钻设有与顶板钻孔轨迹呈对称设置的底板钻孔轨迹；所述顶板钻孔轨迹的首端、底板钻孔轨迹的首端位于透明地质模型的左侧，且顶板钻孔轨迹的尾端、底板钻孔轨迹的尾端位于透明地质模型的右侧，形成用于煤矿工作面探测定向钻的透明地质模型。
2.如权利要求1所述的一种用于煤矿工作面定向钻探测建立的透明地质模型，其特征在于：所述顶板钻孔轨迹包括3条沿煤层顶板布置的钻孔，分别为顶板钻孔a、顶板钻孔b和顶板钻孔c，且顶板钻孔a、顶板
3.如权利要求1所述的一种用于煤矿工作面定向钻探测建立的透明地质模型，其特征在于：所述底板钻孔轨迹包括3条沿煤层底板布置的钻孔，分别为底板钻孔a、底板钻孔b和底板钻孔c，且底板钻孔a、底板钻孔b和底板钻孔c呈扇形均布；所述底板钻孔a的首端、底板钻孔b的首端和底板钻孔c的首端均位于钻场，且底板钻孔a的尾端、底板钻孔b的尾端、底板钻孔c的尾端均位于透明地质模型的右侧底部；所述底板钻孔b的尾部位于中部主体右侧底部，且靠近煤层底板的长边缘位置；所述底板钻孔a的尾部位于中部主体右侧底部，且靠近煤层底板中心位置；所述底板钻孔c的尾部位于中部主体的外侧，且底板钻孔c以底板钻孔b为对称中心与底板钻孔a呈对称设置。
4.如权利要求1所述的一种用于煤矿工作面定向钻探测建立的透明地质模型，其特征在于：所述后工作面设为第一工作面回风巷；所述前工作面设为第一工作面主运巷或者第一工作面辅运巷。
5.如权利要求1所述的一种用于煤矿工作面定向钻探测建立的透明地质模型，其特征在于：所述顶板钻孔轨迹、底板钻孔轨迹均采用定向钻进行钻孔。
6.如权利要求1所述的一种用于煤矿工作面定向钻探测建立的透明地质模型，其特征在于：所述透明地质模型由三维GIS软件绘制。
...【技术特征摘要】
1.一种用于煤矿工作面定向钻探测建立的透明地质模型，其特征在于：包括透明地质模型、顶板钻孔轨迹、底板钻孔轨迹和钻场，所述透明地质模型从后往前等分成三个部分，分别对应为后部主体、中部主体、前部主体；所述中部主体的顶部设为煤层顶板，且所述中部主体的底部设为煤层底板；所述中部主体的前侧、后侧均设为第一工作面，且一一对应分别为前工作面、后工作面；所述中部主体的左侧、右侧均设为第二工作面，且一一对应分别为上一工作面、下一工作面；所述上一工作面的前端线、后端线上的中心位置呈对称分别开设有一个钻场；所述透明地质模型上通过钻场向上钻设有顶板钻孔轨迹，且所述透明地质模型上通过钻场向下钻设有与顶板钻孔轨迹呈对称设置的底板钻孔轨迹；所述顶板钻孔轨迹的首端、底板钻孔轨迹的首端位于透明地质模型的左侧，且顶板钻孔轨迹的尾端、底板钻孔轨迹的尾端位于透明地质模型的右侧，形成用于煤矿工作面探测定向钻的透明地质模型。
2.如权利要求1所述的一种用于煤矿工作面定向钻探测建立的透明地质模型，其特征在于：所述顶板钻孔轨迹包括3条沿煤层顶板布置的钻孔，分别为顶板钻孔a、顶板钻孔b和顶板钻孔c，且顶板钻孔a、顶板钻孔b和顶板钻孔c呈扇形均布；所述顶板钻孔a的首端、顶板钻孔b的首端和顶板钻孔c的首端均位于钻场，且顶板钻孔a的尾端、顶板钻孔b的尾端、顶板钻孔c的尾端均位于透明地质模型的右侧上部；所述顶板钻孔b的尾部位于中部主体右侧上部，且靠近煤层顶板的长边缘位置；所...
【专利技术属性】
技术研发人员：张伟伟，欧阳广钱，李斌，韦宝宁，杜林，罗仲举，王康，蔡超龙，
申请(专利权)人：陕西能源赵石畔矿业运营有限责任公司，
类型：新型
国别省市：
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