[发明专利]一种提高地面定向钻跟层率的微量元素方法

权利要求书

1.一种提高地面定向钻跟层率的微量元素方法，其特征在于，包括以下步骤：

SO1:利用煤矿补勘钻孔对原岩的多个分层进行取样，并对样品进行微量元素背景值测试，再根据原岩各分层的微量元素背景值，建立各分层训练数据的判别函数；

SO2:在地面定向钻钻进过程中，连续采取返回地面的冲洗液浑浊样品，静置后陆续捞取沉淀的岩粉或岩屑，并测试岩粉或岩屑的微量元素含量；

SO3:将待判的岩粉或岩屑的测试数据代入判别函数后，并与各分层训练数据的判别函数对比，进而识别出岩粉或岩屑来自原岩的哪个分层；

SO4:在岩粉或岩屑源解析基础上，结合采样计时、冲洗液流速等参数确定钻头位置；钻头若在注浆目标层内，则继续按既定方向钻进；若不在，则调整钻头的钻进方向，使其向目标层中心逼近，以提高跟层率，达到设计注浆效果。

2.根据权利要求1所述的一种提高地面定向钻跟层率的微量元素方法，其特征在于，所述步骤S01中，按照Fisher判别准则建立各分层训练数据的判别函数F_i’，其中i＝1，2，…，m。

3.根据权利要求2所述的一种提高地面定向钻跟层率的微量元素方法，其特征在于，所述步骤S02中，将待判的岩粉或岩屑测试数据代入Fisher判别函数中，并计算函数值F_i，其中i＝1，2，…，m，并与各分层训练数据的相应函数值F_i’，其中i＝1，2，…，m对比，取二者差距最小者，进而识别出岩粉或岩屑来自原岩的哪个分层。

4.根据权利要求1所述的一种提高地面定向钻跟层率的微量元素方法，其特征在于，所述步骤S01中的取样层包括原始底板隔水层的下部5m岩层、多个连续的薄层灰岩、及相邻薄层灰岩之间的砂泥岩夹层，多个连续的薄层灰岩中包括注浆目标层。

5.根据权利要求1所述的一种提高地面定向钻跟层率的微量元素方法，其特征在于，在所述步骤S01中的取样层的上、中、下部各取一组岩石样品。

6.根据权利要求1所述的一种提高地面定向钻跟层率的微量元素方法，其特征在于，所述步骤S01及S02中测试的微量元素包括Ba、Cd、Co、Cr、Mn、Mo、Ni、Sr、V、Th、Ag、Al、As、Ce、Cu、La、Pr、Sb、Se、Ti、Zn。

7.根据权利要求1所述的一种提高地面定向钻跟层率的微量元素方法，其特征在于，所述步骤S02中地面定向钻孔的具体操作为：在钻孔施工接近原始底板隔水层的下部5m岩层时，连续采取返回地面的冲洗液浑浊样品，并编号、计时、静置，同时标定冲洗液流速v，以便根据计时和v确定所取的冲洗液浑浊样与钻头所在位置之间的对应关系，然后陆续捞取沉淀的岩粉或岩屑，进行微量元素测试。

8.根据权利要求1或7所述的一种提高地面定向钻跟层率的微量元素方法，其特征在于，对岩粉或岩屑微量元素进行测试的仪器为便携式XRF荧光光谱仪和压片机。