ICS 73.020 D10 NB T 中华人民共和国 能源行业标准 NB/T 10173—2019 煤矿井下定向钻进技术规程 Technical regulations of directional drilling in coal mine 2019 - 06 - 04发布 2019 - 10 - 01实施 国家能源局 发布NB/T 10173—2019 I 目 次 前言 ................................ ................................ ................ II 1 范围 ................................ ................................ .............. 1 2 规范性引用文件 ................................ ................................ .... 1 3 术语和定义 ................................ ................................ ........ 1 4 适用地层条件 ................................ ................................ ...... 4 5 定向钻孔设计 ................................ ................................ ...... 4 6 设备、仪器和钻具的选型 ................................ ............................ 6 7 定向钻进工艺 ................................ ................................ ...... 7 8 定向钻孔事故的预防和处理 ................................ .......................... 8 9 工程管理 ................................ ................................ ......... 10 附录 A（资料性附录） 推荐煤矿井下定向钻孔轨迹设计计算方法 .......................... 12 NB/T 10173—2019 II 前 言 本标准按照 GB/T 1.1—2009给出的规则起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本标准由中国煤炭工业协会提出。 本标准由煤炭行业煤矿专用设备标准化技术委员会归口。 本标准起草单位：中煤科工集团西安研究 院有限公司、山西 晋城无烟煤矿业集团有限责任公司、西 安科技大学 。 本标准主要起草人：石智军、李泉新、姚宁平、冯强、许超、王毅、赵永哲、刘建林、方俊、孙荣 军、唐胜利、曹明。 NB/T 10173—2019 1 煤矿井下定向钻进技术规程 1 范围 本标准规定了煤矿井下定向钻进术语和定义、适用地层条件、定向钻孔设计、设备、仪器和钻具的 选型、定向钻进工艺、定向钻孔事故的预防和处理及工程管理等内容。 本标准适用于煤矿井下瓦斯抽采、防治水、地质构造探测、地质异常体勘探及灭火和救援等以冲洗 液为循环介质的定向钻孔施工，以气体为循环介质的定向钻进可参照本规程。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注日期的引用文件， 仅注日期的版本适用于本文件。 凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB 3836.1 爆炸性环境 第1部分：设备通用要求 GB 3836.2 爆炸性环境 第2部分：由隔爆外壳“ d”保护的设备 GB 3836.4 爆炸性环境 第4部分：由本质安全型“ i”保护的设备 AQ 1027—2006 煤矿瓦斯抽放规范 AQ 2004 地质勘探安全规程 MT/T 790 煤矿坑道勘探用钻机 MT/T 521 煤矿坑道钻探用常规钻杆 DZ/T 0227 地质岩心钻探规程 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 定向钻孔 directional borehole 控制钻孔轴线沿设计轨迹延伸形成的钻孔。 3.2 主孔 main borehole 钻孔轴线被首先设计确定的定向钻孔。 3.3 分支孔 branch boreholes 定向钻孔内除主孔以外的其它孔段。 NB/T 10173—2019 2 3.4 多分支定向钻孔 multi -branch directional boreholes 具有三个及以上孔底的定向钻孔。 3.5 集束型钻孔群 clust er-type boreholes group 开孔点相对集中，由多个多分支定向钻孔组成、覆盖一定区域范围的钻孔群。 3.6 梳状钻孔 comb -like borehole s 在主孔中向同一目标层按照一定间距施工多个分支孔而形成的多分支定向钻孔。 3.7 随钻测量 measurement while drilling 钻进过程中实现孔底信息实时测量和传输的技术 。 3.8 钻孔深度 borehole depth 孔口到孔底的钻孔轴线长度，以“ L”表示。 注：通常以孔内钻具总长度度量。 3.9 钻孔倾角 borehole inclination angle 钻孔轴线上某点沿轴线延伸方向的切线与水平面之间的夹角，以“ θ”表示。 注：以水平面为基准，上仰为正，下斜为负， 范围+90°～-90°。 3.10 钻孔方位线 borehole azimuth line 钻孔轴线上某点沿轴线延伸方向的切线在水平面上的投影。 3.11 钻孔方位角 borehole azimuth angle 以钻孔轴线上某点正北方位线为始边，顺时针旋 转至该点钻孔方位线所转过的角度，以“ α”表示。 注：根据正北向代表真北和磁北的不同，又可以分为真方位和磁方位，二者相差一个磁偏角。若无特殊说明，以下 所述北向均指磁北。 3.12 开孔方位 initial borehole azimuth NB/T 10173—2019 3 以钻孔轴线上开孔点正北方向线与该点钻孔方位线之间顺时针方向上的夹角。 3.13 终孔方位 final borehole azimuth 以钻孔轴线上终孔点正北方向线与该点钻孔方位线之间顺时针方向上的夹角。 3.14 钻孔主设计方位 main designing azimuth 主孔设计轴线主延伸方向的参考方位。 注：根据不同表示需要， 可选择巷道轴线、 工作面走向、特定磁方位等作为钻孔主设计方位。 3.15 钻孔设计坐标系 drilling design coordinate system 以开孔点为坐标原点，钻孔主设计方位线 延伸方向为 X轴正方向、水平顺时针旋转 90°为Y轴正 方向、竖直向上为 Z轴正方向所形成的坐标系。 3.16 偏角 drift angle 钻孔主设计方位与实际钻孔轴线上某点方位的角度差。 注：范围-180°～+180°。 3.17 反扭角 inverse torque angle 螺杆钻具工作时产生的反扭矩使得孔底钻具逆时针方向转动的角度。 3.18 水平位移 horizontal displacement 钻孔设计坐标系内，定向钻孔轴线上任一测点的 X轴坐标值，以“ x”表示。 3.19 左右位移 left-right displacement 钻孔设计坐标系内，定向钻孔轴线上任一测点的 Y轴坐标值，以“ y”表示。 3.20 上下位移 up-down d isplacement 钻孔设计坐标系内，定向钻孔轴线上任一测点的 Z轴坐标值，以“ z”表示。 3.21 左右偏差 left-right deviation NB/T 10173—2019 4 实钻钻孔轨迹左右位移与设计钻孔轨迹左右位移的差值称为左右偏差，正值为右偏，负值为左偏。 3.22 上下偏差 up-down deviation 实钻钻孔轨迹上下位移与设计钻孔轨迹上下位移的差值称为上下偏差，正值为上偏，负值为下偏。 3.23 工具面 tool face 造斜工具弯曲角所确定的平面。 3.24 工具面向角 tool face angle 在垂直于钻孔轴线平面上，以钻孔圆心指向钻孔圆周上的最高点的方向线（高边方向线）为始边， 顺时针转到工具面的角度，以“ ω”表示。 3.25 钻孔弯曲强度 drilling flexural strength 单位长度钻孔轴线上钻孔角度变化量。 注1：以弧度为单位的角度