煤矿井下钻探技术与装备的应用及发展方向

煤矿井下钻探技术与装备的煤矿井下钻探技术与装备的应用及发展方向应用及发展方向汇报人：李泉新中国煤炭科工集团西安研究院中国煤炭科工集团西安研究院2013 2013 贵阳贵阳煤矿水害防治与瓦斯抽采技术与装备研讨会煤矿水害防治与瓦斯抽采技术与装备研讨会提提 纲纲1一一、煤矿井下随钻测量定向钻进技术与装备、煤矿井下随钻测量定向钻进技术与装备二二、松软煤层中风压空气钻进技术与装备、松软煤层中风压空气钻进技术与装备三、煤矿井下穿层钻孔施工技术与装备三、煤矿井下穿层钻孔施工技术与装备四、煤矿井下坑道钻进技术发的发展方向四、煤矿井下坑道钻进技术发的发展方向一、煤矿井下随钻测量定向一、煤矿井下随钻测量定向 钻进技术与装备钻进技术与装备煤矿水害防治与瓦斯抽采技术与装备研讨会煤矿水害防治与瓦斯抽采技术与装备研讨会利利用用造造斜斜工工具具使使近近水水平平钻钻孔孔轨轨迹迹按按设设计计要要求求延延伸伸钻钻进进至至预预定定目目标标的的一一种种钻钻探探方方法法，即即有有目目的的地地将将钻钻孔孔轴轴线线由由弯弯变变直直或或由由直直变变弯弯。同同时时随随钻钻测测量量仪仪器器实实时时监监测测钻钻孔孔参参数数，进而确定造斜工具的造斜方向。进而确定造斜工具的造斜方向。钻钻钻钻 进进进进 原原原原 理理理理 定向钻进过程定向钻进过程1.11.11.11.1随钻定向随钻定向随钻定向随钻定向钻进技术原理钻进技术原理钻进技术原理钻进技术原理1-1-随钻定向钻进技术随钻定向钻进技术原理原理4配套钻进工艺配套钻进工艺千米履带定向钻机千米履带定向钻机随钻测控仪器随钻测控仪器专用定向钻具专用定向钻具1-1-随钻定向钻进技术随钻定向钻进技术原理原理1.2 1.2 1.2 1.2 随钻定向钻进装备系统组成随钻定向钻进装备系统组成随钻定向钻进装备系统组成随钻定向钻进装备系统组成 顶板高位长钻孔本煤层长钻孔底板穿层斜钻孔目前我国煤矿井下瓦斯抽采钻孔常用的三种布置形式。目前我国煤矿井下瓦斯抽采钻孔常用的三种布置形式。2-2-随钻定向钻进与随钻定向钻进与常规回转钻进优势对比常规回转钻进优势对比2.12.12.12.1本本本本煤层瓦斯抽采钻孔煤层瓦斯抽采钻孔煤层瓦斯抽采钻孔煤层瓦斯抽采钻孔 钻孔深度有限钻孔深度有限 钻孔数量多钻孔数量多 劳动强度大劳动强度大 施工周期长施工周期长 封孔质量差封孔质量差常规回转工艺进行本煤层瓦斯抽采钻孔施工时，存在常规回转工艺进行本煤层瓦斯抽采钻孔施工时，存在以下不足：以下不足：2-2-随钻定向钻进与随钻定向钻进与常规回转钻进优势对比常规回转钻进优势对比近水平定向钻进工艺进行本煤层瓦斯抽采钻孔近水平定向钻进工艺进行本煤层瓦斯抽采钻孔施工的技术优势：施工的技术优势：有效距离长有效距离长 多分支孔多分支孔 钻进效率高钻进效率高 一孔多用一孔多用 集中抽采集中抽采2-2-随钻定向钻进与随钻定向钻进与常规回转钻进优势对比常规回转钻进优势对比2.12.12.12.1本本本本煤层瓦斯抽采钻孔煤层瓦斯抽采钻孔煤层瓦斯抽采钻孔煤层瓦斯抽采钻孔常常规规回回转转成成孔孔工工艺艺，需需做做高高位位钻钻场场，且且轨轨迹迹不不可可控控制制，不不能能保保证钻孔在预定的证钻孔在预定的裂隙带内延伸裂隙带内延伸。2.2 2.2 2.2 2.2 顶板顶板顶板顶板高位长钻孔高位长钻孔高位长钻孔高位长钻孔弯曲下沉带弯曲下沉带裂隙带裂隙带冒落带冒落带高位钻场高位钻场2-2-随钻定向钻进与随钻定向钻进与常规回转钻进优势对比常规回转钻进优势对比弯曲下沉带弯曲下沉带裂隙带裂隙带冒落带冒落带工作面巷道工作面巷道近近水水平平定定向向成成孔孔工工艺艺，只只需需利利用用煤煤层层巷巷道道做做钻钻场场，且且轨轨迹迹可可精精确控制确控制，有效，有效保证保证钻孔在预定的钻孔在预定的裂隙带内延伸裂隙带内延伸。2.2 2.2 2.2 2.2 顶板顶板顶板顶板高位长钻孔高位长钻孔高位长钻孔高位长钻孔2-2-随钻定向钻进与随钻定向钻进与常规回转钻进优势对比常规回转钻进优势对比底板岩巷底板岩巷底板岩巷底板岩巷常常规规回回转转成成孔孔工工艺艺，钻钻孔孔轨轨迹迹不不可可控控制制，穿穿层层钻钻孔孔过过煤煤有有效效段段短短，抽抽采卸压效果采卸压效果不理想。不理想。2.3 2.3 2.3 2.3 底板底板底板底板穿层钻孔穿层钻孔穿层钻孔穿层钻孔2-2-随钻定向钻进与随钻定向钻进与常规回转钻进优势对比常规回转钻进优势对比底板岩巷底板岩巷底板岩巷底板岩巷近近水水平平定定向向成成孔孔工工艺艺，钻钻孔孔轨轨迹迹可可精精确确控控制制，可可有有效效增增加加过过煤煤有有效孔短效孔短，提高提高穿层钻孔的穿层钻孔的瓦斯卸压抽采效果瓦斯卸压抽采效果。2-2-随钻定向钻进与随钻定向钻进与常规回转钻进优势对比常规回转钻进优势对比2.3 2.3 2.3 2.3 底板底板底板底板穿层钻孔穿层钻孔穿层钻孔穿层钻孔3.1 3.1 定向钻机定向钻机3-3-定向钻进装备系统组成定向钻进装备系统组成 针对针对国内巷道要求进行国内巷道要求进行了钻机了钻机的的系列化系列化配套配套分体式钻机分体式钻机：钻机与动力泥浆泵分开钻机与动力泥浆泵分开适合于小断面巷道适合于小断面巷道 适应小型矿井巷道断面适应小型矿井巷道断面 （长长4m宽宽4m高高3m）适应中大型矿井巷道断面适应中大型矿井巷道断面（长（长6m宽宽4m高高3m）ZDY4000LDZDY6000LDZDY6000LD(F)ZDY4000LD(A)ZDY6000LD(B)3-3-定向钻进装备系统组成定向钻进装备系统组成3.1 3.1 定向钻机定向钻机一体式一体式钻机钻机：钻机与动力钻机与动力泥浆泵集成在钻进履带平台上泥浆泵集成在钻进履带平台上适合适合 于大断面于大断面巷道巷道钻杆直径/mm73/89/95定向/回转钻进额定转矩/Nm3000 800/60001600额定转速/r/min50 190起拔能力/kN180给进能力/kN180电机功率/kW90外形尺寸（长宽高）/mm3500 22001900ZDY6000LD(A)3-3-定向钻进装备系统组成定向钻进装备系统组成3.1 3.1 定向钻机定向钻机中心通缆式高强度大通孔钻杆3.2 3.2 中心通缆钻杆中心通缆钻杆3-3-定向钻进装备系统组成定向钻进装备系统组成3.2 3.2 中心通缆钻杆中心通缆钻杆通过通过钻具中心布设弹性接触式绝缘电缆钻具中心布设弹性接触式绝缘电缆，既，既能输送高压水流，能输送高压水流，又可实现孔底测量探管与孔口监视器信号又可实现孔底测量探管与孔口监视器信号传输。传输。3-3-定向钻进装备系统组成定向钻进装备系统组成Y YHD1-1000便携式便携式便携式便携式Y YHD1-1000（A）机载机载机载机载式式式式 Y YHD2-1000 机载机载机载机载式式式式测量精度：测量精度：倾倾 角：角：0.20.2 方方 位：位：1.51.5 工具面：工具面：1.51.53.3 3.3 随钻测量系统随钻测量系统3-3-定向钻进装备系统组成定向钻进装备系统组成实现钻孔轨迹的精确测量、计算及三维显示实现钻孔轨迹的精确测量、计算及三维显示3-3-定向钻进装备系统组成定向钻进装备系统组成3.3 3.3 随钻测量系统随钻测量系统4-4-定向钻进技术与装备的应用定向钻进技术与装备的应用煤矿煤矿瓦斯抽采瓦斯抽采中硬煤中硬煤层和松软煤层层和松软煤层煤矿井下煤矿井下探放水探放水煤矿井下煤矿井下底板注浆底板注浆煤矿井煤矿井下隐蔽致灾下隐蔽致灾地地质构造探测治理质构造探测治理 井下水平定向长钻孔最大主孔深度井下水平定向长钻孔最大主孔深度1212m，单孔最多分支孔，单孔最多分支孔24个个，最大分支孔，最大分支孔深度深度915m，水平偏差小于孔深的水平偏差小于孔深的5 5，垂直偏，垂直偏差小于孔深的差小于孔深的1 1，为各应用矿区在瓦斯抽采和利用方面创造了为各应用矿区在瓦斯抽采和利用方面创造了可观的间接经济效益可观的间接经济效益 。定向钻进用于井下煤层气（瓦斯）抽采的四种形式定向钻进用于井下煤层气（瓦斯）抽采的四种形式梳状定向钻孔梳状定向钻孔抽采煤层气抽采煤层气顶板高位定向长顶板高位定向长钻孔抽采煤层气钻孔抽采煤层气集束型定向钻集束型定向钻孔抽采煤层气孔抽采煤层气井上下联合抽井上下联合抽采煤层气采煤层气4.1 4.1 定向钻进技术与装备应用于井下瓦斯抽采定向钻进技术与装备应用于井下瓦斯抽采4-4-定向钻进技术与装备的应用定向钻进技术与装备的应用l集束集束型定向钻孔抽采瓦斯型定向钻孔抽采瓦斯集束型定向钻孔是指在一个钻场内施工多个集束型定向钻孔是指在一个钻场内施工多个多分支定向钻孔多分支定向钻孔，其其主孔开孔点主孔开孔点孔段孔段相对集中相对集中，钻孔或分支孔方位呈，钻孔或分支孔方位呈扇型扇型、花束花束型型展开或展开或平行延伸平行延伸，主孔深度也基本相同的钻孔集合体。，主孔深度也基本相同的钻孔集合体。集束型定向集束型定向钻孔结构示意图钻孔结构示意图4-4-定向钻进技术与装备的应用定向钻进技术与装备的应用集束型定向钻孔瓦斯抽采（集束型定向钻孔瓦斯抽采（宁夏汝箕沟煤矿宁夏汝箕沟煤矿）534工作面施工钻孔总进尺为工作面施工钻孔总进尺为12868.5m，共施工了，共施工了23个孔，最个孔，最大月进尺大月进尺2308米米，最大，最大单班进尺单班进尺108米，最大穿煤率米，最大穿煤率96.7%。工工作作面面长长度度较较短短l集束集束型定向钻孔抽采瓦斯型定向钻孔抽采瓦斯4-4-定向钻进技术与装备的应用定向钻进技术与装备的应用集束型定向钻孔瓦斯抽采（集束型定向钻孔瓦斯抽采（宁夏汝箕沟煤矿宁夏汝箕沟煤矿）32322 21515工作面施工总进尺工作面施工总进尺70007000米，施工米，施工1010个主孔，个主孔，1414个分支孔，最个分支孔，最深孔深孔961m961m，平均钻孔深度大于，平均钻孔深度大于700m700m，穿煤率，穿煤率100%100%。工工作作面面长长度度较较长长l集束集束型定向钻孔抽采瓦斯型定向钻孔抽采瓦斯4-4-定向钻进技术与装备的应用定向钻进技术与装备的应用保德煤矿五盘区保德煤矿五盘区8150381503综采工作面定向钻孔平面布置图综采工作面定向钻孔平面布置图（钻孔平均深度达到（钻孔平均深度达到800800米以上，米以上，100m100m瓦斯抽采效率达到常规钻孔的瓦斯抽采效率达到常规钻孔的5 5倍，瓦斯抽采浓度达到倍，瓦斯抽采浓度达到85%85%以上）以上）保德煤矿保德煤矿保德煤矿保德煤矿81306813068130681306回撤通道回撤通道回撤通道回撤通道2 2 2 2号钻场号钻场号钻场号钻场3#3#3#3#钻孔剖面示意图钻孔剖面示意图钻孔剖面示意图钻孔剖面示意图 （单孔最深达到单孔最深达到1111.6m1111.6m，开分支，开分支7 7次，探顶次，探顶5 5次）次）工工作作面面长长度度较较长长l集束集束型定向钻孔抽采瓦斯型定向钻孔抽采瓦斯4-4-定向钻进技术与装备的应用定向钻进技术与装备的应用20112011年年8 8月大佛寺煤矿月大佛寺煤矿2#2#辅运大巷辅运大巷1#1#钻场钻场4#4#钻孔钻孔 （孔深（孔深1212m1212m，探顶两次，开分支，探顶两次，开分支5 5次。纯瓦斯流量达到次。纯瓦斯流量达到8.27m8.27m/min/min）l集束集束型定向钻孔抽采瓦斯型定向钻孔抽采瓦斯4-4-定向钻进技术与装备的应用定向钻进技术与装备的应用3#3#定向长钻孔主孔最大深度定向长钻孔主孔最大深度1212m1212m，累计进尺，累计进尺1623m1623m；4#4#定向长钻孔最大主孔深度定向长钻孔最大主孔深度933m933m，累计进尺，累计进尺1527m1527m。3#3#、4#4#定向钻孔日瓦斯抽采量变化曲线和累计瓦斯抽采量定向钻孔日瓦斯抽采量变化曲线和累计瓦斯抽采量曲线曲线l集束集束型定向钻孔抽采瓦斯型定向钻孔抽采瓦斯4-4-定向钻进技术与装备的应用定向钻进技术与装备的应用某矿每百米钻孔瓦斯抽采效果对比某矿每百米钻孔瓦斯抽采效果对比某矿相同条件某矿相同条件下工作面瓦斯下工作面瓦斯抽采量对比抽采量对比单孔瓦斯抽采量单孔瓦斯抽采量，随钻测量定向钻进装备随钻测量定向钻进装备施工钻孔瓦斯抽采量是施工钻孔瓦斯抽采量是常规回转常规回转钻进装备钻进装备的的3-53-5倍倍。整个工作面瓦斯抽采量整个工作面瓦斯抽采量，随钻测量定向钻进方法随钻测量定向钻进方法施工的钻孔覆盖的工作面施工的钻孔覆盖的工作面抽采量是抽采量是常规回转钻进施工方法常规回转钻进施工方法的的3-43-4倍倍。l集束集束型定向钻孔抽采瓦斯型定向钻孔抽采瓦斯4-4-定向钻进技术与装备的应用定向钻进技术与装备的应用 煤层硬度系数煤层硬度系数小于小于1 1，煤质松软煤质松软，在煤层中，在煤层中难以成孔难以成孔，采用梳状钻孔进行瓦，采用梳状钻孔进行瓦斯抽采斯抽采。梳。梳状钻孔技术是通过在目标煤层上（下）较稳定岩层施工水平长钻孔，状钻孔技术是通过在目标煤层上（下）较稳定岩层施工水平长钻孔，并进行分并进行分 支穿入煤层实现难成孔软煤层的瓦斯有效长期抽采。支穿入煤层实现难成孔软煤层的瓦斯有效长期抽采。l 梳梳状定向钻孔抽采瓦斯状定向钻孔抽采瓦斯顶板梳状定向钻孔示意图顶板梳状定向钻孔示意图底板梳状定向钻孔示意图底板梳状定向钻孔示意图4-4-定向钻进技术与装备的应用定向钻进技术与装备的应用施工梳状定向钻孔分为施工梳状定向钻孔分为前进式前进式和和后退式两种方式后退式两种方式。前进式梳状钻孔施工前进式梳状钻孔施工后退式梳状钻孔施工后退式梳状钻孔施工l 梳梳状定向钻孔抽采瓦斯状定向钻孔抽采瓦斯4-4-定向钻进技术与装备的应用定向钻进技术与装备的应用平平面面剖剖面面-5515250501001502002503003504004505005506002#2#钻孔轨迹孔平剖面钻孔轨迹孔平剖面-5515250501001502002503003504004505005506001#1#钻孔含分支孔钻孔含分支孔8 8个，主孔最大孔深个，主孔最大孔深603m603m，分支孔最大孔深，分支孔最大孔深147m147m，总进尺，总进尺1268m1268m2#2#钻孔含分支孔钻孔含分支孔9 9个，主孔最大孔深个，主孔最大孔深603m603m，分支孔最大孔深，分支孔最大孔深135m135m，总进尺，总进尺1371m1371m淮北朱仙庄煤矿梳状定向钻孔施钻轨迹图淮北朱仙庄煤矿梳状定向钻孔施钻轨迹图l 梳梳状定向钻孔抽采瓦斯状定向钻孔抽采瓦斯4-4-定向钻进技术与装备的应用定向钻进技术与装备的应用焦作九里山焦作九里山煤矿煤矿梳状梳状定向钻孔定向钻孔施钻轨迹施钻轨迹图图（主孔深主孔深510m510m，梳状分支孔，梳状分支孔7 7个，试验总进尺个，试验总进尺848m 848m）l 梳梳状定向钻孔抽采瓦斯状定向钻孔抽采瓦斯4-4-定向钻进技术与装备的应用定向钻进技术与装备的应用某煤矿工作面某煤矿工作面高位钻场煤层气抽采量曲线图高位钻场煤层气抽采量曲线图l梳状钻孔梳状钻孔1 1月中旬开始抽采，月中旬开始抽采，截止截止5 5月底，共抽采煤层气月底，共抽采煤层气8817388173m m3 3。抽采存量最大。抽采存量最大3.32m3.32m3 3/min./min.l高位钻场高位钻场1 1月初开始抽采，月初开始抽采，截止截止5 5月底，共抽采煤层气月底，共抽采煤层气5388753887m m3 3。梳状钻孔抽采煤层效果较好，梳状钻孔抽采煤层效果较好，能够满足煤矿井下松软煤层能够满足煤矿井下松软煤层煤层气抽采的需要煤层气抽采的需要。某煤矿工作面梳状钻孔煤层气某煤矿工作面梳状钻孔煤层气抽采量曲线图抽采量曲线图l 梳梳状定向钻孔抽采瓦斯状定向钻孔抽采瓦斯4-4-定向钻进技术与装备的应用定向钻进技术与装备的应用l 顶板顶板高位定向长钻孔抽采瓦斯高位定向长钻孔抽采瓦斯采空区采空区工作面工作面钻场钻场技术特点技术特点钻孔轨迹可实时精确测量钻孔轨迹弯曲方向可人为控制优点优点钻进效率高成孔率高钻孔工程量小施工成本低4-4-定向钻进技术与装备的应用定向钻进技术与装备的应用l 顶板顶板高位定向长钻孔抽采瓦斯高位定向长钻孔抽采瓦斯在在219219工作面灌浆行距回采面工作面灌浆行距回采面450m450m处完成定向钻孔处完成定向钻孔5 5个，最大单孔深度个，最大单孔深度408m408m，累计进尺，累计进尺1380m1380m，最大瓦斯抽采浓度达到，最大瓦斯抽采浓度达到64%64%，最大瓦斯纯流量达到，最大瓦斯纯流量达到1.8m1.8m/min/min。（。（即可以抽采采空区瓦斯，又可抽采采动影响区瓦斯即可以抽采采空区瓦斯，又可抽采采动影响区瓦斯）铜川下石节煤矿高位定向长钻孔平面布置图铜川下石节煤矿高位定向长钻孔平面布置图4-4-定向钻进技术与装备的应用定向钻进技术与装备的应用l井井上下联合抽采瓦斯上下联合抽采瓦斯煤矿井下集束定向钻孔群穿过煤矿井下集束定向钻孔群穿过地面竖井压裂区域，利用地面竖井压裂区域，利用集束集束型定向钻孔型定向钻孔在在井下排水井下排水并并进行进行水位控制水位控制，地面竖井进行煤层地面竖井进行煤层气无动力抽采气无动力抽采，实现，实现采气采气、排排水分离作业水分离作业，形成地面、井下，形成地面、井下煤层气立体化抽采模式煤层气立体化抽采模式。煤层气地面、井下立体化抽采示意图煤层气地面、井下立体化抽采示意图煤层气地面、井下立体化抽采剖面图煤层气地面、井下立体化抽采剖面图4-4-定向钻进技术与装备的应用定向钻进技术与装备的应用目标直井（YH-075）是一口取芯生产井，2008年8月3日完井，完井深度为505.90m，完井方式为射孔压裂，钻井的是一方面是获取储层资料，另一方面是开发利用3#煤层的煤层气、降低煤层瓦斯含量。YH-075井于2009年年4 4月月开开始始产产气气，最最初初日日均均产产气气量量为为750m750m左左右右；20092009年年9 9月月后后日日均均产产气气量量达达到到3000m3000m以以上上；20122012年年4 4月月以以来来，日日均均产产气气量量维维持持在在3500m3500m至至4000m4000m之间。之间。YH-075YH-075排采井场排采井场YH-075YH-075产气历史数据产气历史数据l井井上下联合抽采瓦斯上下联合抽采瓦斯4-4-定向钻进技术与装备的应用定向钻进技术与装备的应用井下定向孔水平面内实钻轨迹井下定向孔水平面内实钻轨迹井下定向孔剖面实钻轨迹井下定向孔剖面实钻轨迹井下水平定向孔施工钻场位于寺河矿西盘区W23014巷与W2301工作面辅撤交汇处；试验孔5月10日开孔，通过注水泥浆方式固定钢质封孔管，封孔长度9.0m；5月13日终孔，最大主孔深度252m，分支孔6个，总总进尺进尺536m536m。l井井上下联合抽采瓦斯上下联合抽采瓦斯4-4-定向钻进技术与装备的应用定向钻进技术与装备的应用日日 期期日产气量日产气量m/d5月10日 17:005月11日 17:0039285月12日 17:0037615月13日 17:0038445月14日 17:0024535月15日 17:0033585月16日 17:0044655月17日 17:0048335月18日 17:0047605月19日 17:0042875月20日 17:0045835月21日 17:0043785月22日 17:004483井下定向钻孔与地面直井压裂区贯通后，由于井下负压抽吸，地面直井的产气量下降；井下钻孔封闭终孔后，地面直井日均产气量逐步达到了4200m以上，产气量平均增幅达到了20%20%左右。l井井上下联合抽采瓦斯上下联合抽采瓦斯4-4-定向钻进技术与装备的应用定向钻进技术与装备的应用394.2 4.2 定向钻进技术与装备应用于井下水害防治定向钻进技术与装备应用于井下水害防治定向钻进用于井下水害防治定向钻进用于井下水害防治煤矿井下底板注浆煤矿井下底板注浆加固加固煤矿井下探水和定点煤矿井下探水和定点放水放水4-4-定向钻进技术与装备的应用定向钻进技术与装备的应用利用利用回转钻进回转钻进施工下斜钻孔至施工下斜钻孔至预定层位预定层位，然后利用，然后利用定向钻进技定向钻进技术术进行造斜钻进进行造斜钻进，调整钻孔倾角与地层倾角一致后，使，调整钻孔倾角与地层倾角一致后，使钻孔在钻孔在欲加固的欲加固的层位延伸层位延伸，成孔后，成孔后高压注浆高压注浆，将钻孔钻遇的，将钻孔钻遇的裂隙填满裂隙填满，形成形成隔水层隔水层。底板注浆加固定向钻孔布置示意图底板注浆加固定向钻孔布置示意图 l煤矿井下底板注浆加固煤矿井下底板注浆加固4-4-定向钻进技术与装备的应用定向钻进技术与装备的应用采用定向钻进技术加固煤层底板的优点采用定向钻进技术加固煤层底板的优点l实现区域煤层底板实现区域煤层底板超前治理超前治理；l增加增加钻孔钻遇含水层的钻孔钻遇含水层的有效孔段有效孔段；l对煤层底板对煤层底板地质构造地质构造进行进行超前探测超前探测；l准确计算准确计算出水点坐标位置出水点坐标位置。定向钻进和常规回转钻进钻孔注浆对比图定向钻进和常规回转钻进钻孔注浆对比图l有效钻孔段一般小于总钻孔的有效钻孔段一般小于总钻孔的50%50%l不能按照有效的注浆半径布置钻孔不能按照有效的注浆半径布置钻孔l易造成注浆盲区易造成注浆盲区l煤矿井下底板注浆加固煤矿井下底板注浆加固4-4-定向钻进技术与装备的应用定向钻进技术与装备的应用在娇美赵固一矿进行了应用试验在娇美赵固一矿进行了应用试验施工钻孔总进尺施工钻孔总进尺2893m2893m，施，施工工最大孔深最大孔深610.5m610.5m。图图中中红色部分红色部分为施工完成钻孔轨迹，为施工完成钻孔轨迹，蓝蓝色色为钻孔分支孔为钻孔分支孔轨迹。轨迹。l煤矿井下底板注浆加固煤矿井下底板注浆加固4-4-定向钻进技术与装备的应用定向钻进技术与装备的应用4#4#钻孔剖面和平面轨迹钻孔剖面和平面轨迹图图4#4#钻孔平面轨迹图钻孔平面轨迹图4#4#钻孔剖面轨迹图钻孔剖面轨迹图l煤矿井下底板注浆加固煤矿井下底板注浆加固4-4-定向钻进技术与装备的应用定向钻进技术与装备的应用1#1#钻孔注浆量为钻孔注浆量为14889.3 m3，5#5#钻孔注浆量为钻孔注浆量为1633.2m3，4#4#钻孔注浆量为钻孔注浆量为921.294m3，2#2#钻孔注浆量为钻孔注浆量为646.767m3.5-5-补补#钻孔注浆量钻孔注浆量为为58.938m3 ，3#3#钻孔注浆量钻孔注浆量为为125.631m3l煤矿井下底板注浆加固煤矿井下底板注浆加固4-4-定向钻进技术与装备的应用定向钻进技术与装备的应用1#1#钻孔钻孔：610.5m610.5m，14768m14768m3 35#5#钻孔：钻孔：687m687m，1633.2m1633.2m3 34#4#钻孔：钻孔：527m527m，921.3m921.3m3 32 2#钻孔钻孔：519m519m，646.8m646.8m3 31#1#钻孔钻孔：8 8次，次，35 m35 m3 3/h/h5#5#钻孔：钻孔：6 6次，次，11 m11 m3 3/h/h4#4#钻孔：钻孔：3 3次，次，8 m8 m3 3/h/h2 2#钻孔钻孔：1 1次，次，10 m10 m3 3/h/hl煤矿井下底板注浆加固煤矿井下底板注浆加固4-4-定向钻进技术与装备的应用定向钻进技术与装备的应用l煤矿井下底板注浆加固煤矿井下底板注浆加固如果采用常规回转技术对如果采用常规回转技术对1115111151工作面进行加固，预计要施工工作面进行加固，预计要施工13130-1400-140个钻孔，平均钻孔深度个钻孔，平均钻孔深度150m150m，需要钻孔，需要钻孔19500m-21000m19500m-21000m。4-4-定向钻进技术与装备的应用定向钻进技术与装备的应用利利用用定定向向钻钻进进技技术术进进行行向向上上造造斜斜钻钻进进，直直至至钻钻孔孔到到达达预预定定含含水水层层位位，调调整整钻钻孔孔倾倾角角与与地地层层倾倾角角一一致致后后，使使钻钻孔孔在在含含水水层层内内延延伸伸，将钻孔内承压水放出将钻孔内承压水放出 。定向探放水钻孔布置定向探放水钻孔布置示意图示意图 l煤矿井下探水和定点防水煤矿井下探水和定点防水4-4-定向钻进技术与装备的应用定向钻进技术与装备的应用采用定向钻进采用定向钻进技术探放水的技术探放水的优点优点l可缩减大量钻孔工程量；可缩减大量钻孔工程量；l延长疏放水时间；延长疏放水时间；l增加钻孔在含水层中的延伸距离；增加钻孔在含水层中的延伸距离；l可实现高效超前探放水。可实现高效超前探放水。含水层含水层含水层含水层含水层含水层含水层含水层l煤矿井下探水和定点防水煤矿井下探水和定点防水4-4-定向钻进技术与装备的应用定向钻进技术与装备的应用现场试验现场试验施工钻孔总进尺施工钻孔总进尺2979m2979m，施工，施工最大孔深最大孔深552m552m。图中图中紫色部分紫色部分为施工完成钻孔轨迹，为施工完成钻孔轨迹，蓝色蓝色为为钻孔设计轨迹。钻孔设计轨迹。l煤矿井下探水和定点防水煤矿井下探水和定点防水4-4-定向钻进技术与装备的应用定向钻进技术与装备的应用孔号孔号终孔深度终孔深度(m)水量水量(m3/h)水压水压(Mpa)见水点见水点平均值平均值终孔点终孔点最大水量最大水量总水量总水量终孔终孔目前目前6#2790.31332337.6690.080.057#2220.333105199.2750.20.085#4500.116303032664.6510.70.254#5520.218363628203.010.780.513#5220.2403012054182.390.820.622#4980.3610108120.4590.510.321#4560.33354291.1260.420.27合计合计2797总水量：总水量：135136.5831213121工作面定向钻孔疏放水水量统计工作面定向钻孔疏放水水量统计l煤矿井下探水和定点防水煤矿井下探水和定点防水4-4-定向钻进技术与装备的应用定向钻进技术与装备的应用4.3 4.3 定向钻进技术与装备应用于隐蔽致灾地质因素探查定向钻进技术与装备应用于隐蔽致灾地质因素探查常规回转钻进常规回转钻进随钻定向随钻定向钻进钻进4-4-定向钻进技术与装备的应用定向钻进技术与装备的应用l技术原理技术原理钻进参数钻进参数返粉情况返粉情况岩层判识岩层判识轨迹参数轨迹参数轨迹测控轨迹测控轨迹计算轨迹计算确定探确定探测点三测点三维坐标维坐标利用定向钻孔利用定向钻孔侧钻分支技术侧钻分支技术在地质构造附近施工多个角在地质构造附近施工多个角度的度的分支钻孔分支钻孔，经过轨迹测，经过轨迹测量可计算出量可计算出构造点的三维坐构造点的三维坐标标，获取地质构造信息。，获取地质构造信息。4-4-定向钻进技术与装备的应用定向钻进技术与装备的应用l l老空区探查及水害治理老空区探查及水害治理老空区探查及水害治理老空区探查及水害治理在宁夏焦煤公司在宁夏焦煤公司1 1号井进行老空积水探查及防治，施工号井进行老空积水探查及防治，施工2 2个个探查探查钻孔，钻孔探查深度达到了钻孔，钻孔探查深度达到了500m500m。钻孔终孔点均探查到老空区。钻孔终孔点均探查到老空区，并进行了疏排水治理，钻孔平均出水量达到了并进行了疏排水治理，钻孔平均出水量达到了150m150m3 3/h/h。4-4-定向钻进技术与装备的应用定向钻进技术与装备的应用l l工作面地质异常体探查工作面地质异常体探查工作面地质异常体探查工作面地质异常体探查在宁煤汝箕沟煤矿在宁煤汝箕沟煤矿534534工作面工作面施工定向钻孔，探查出工作面小窑越界施工定向钻孔，探查出工作面小窑越界开开采的巷道，采的巷道，为后续工作面煤层安全开采提供了地质保障。为后续工作面煤层安全开采提供了地质保障。4-4-定向钻进技术与装备的应用定向钻进技术与装备的应用l l工作面内断层的探查验证工作面内断层的探查验证工作面内断层的探查验证工作面内断层的探查验证在淮北朱仙庄煤矿在淮北朱仙庄煤矿1071510715工作面工作面施工定向钻孔，施工定向钻孔，探查验证了工作面内的探查验证了工作面内的1 1条条断层断层，准确的获取了工作面的地质信息，回采时可预防断层造成不必，准确的获取了工作面的地质信息，回采时可预防断层造成不必要的地质灾害。要的地质灾害。4-4-定向钻进技术与装备的应用定向钻进技术与装备的应用l l掘进巷道时的超前探查掘进巷道时的超前探查掘进巷道时的超前探查掘进巷道时的超前探查在在阳泉新景煤矿阳泉新景煤矿北八钻场北八钻场施工超前施工定向钻孔，探查巷道掘进前方煤施工超前施工定向钻孔，探查巷道掘进前方煤层赋存层赋存瓦斯异常瓦斯异常、水异常水异常及及地质构造地质构造情况，情况，探查钻孔深度达到探查钻孔深度达到405m405m，探，探查分支孔查分支孔8 8个个，显著降低掘进与超前探测交替的次数，提高了掘进效率，显著降低掘进与超前探测交替的次数，提高了掘进效率。4-4-定向钻进技术与装备的应用定向钻进技术与装备的应用l l工作面煤层厚度和产状探查工作面煤层厚度和产状探查工作面煤层厚度和产状探查工作面煤层厚度和产状探查（作为判断是否为构造煤的辅助手段作为判断是否为构造煤的辅助手段作为判断是否为构造煤的辅助手段作为判断是否为构造煤的辅助手段）探测煤层顶板倾角探测煤层顶板倾角（宁夏汝箕沟煤矿宁夏汝箕沟煤矿）探测煤层底板倾角（探测煤层底板倾角（晋城寺河煤矿晋城寺河煤矿）定定向向钻钻进进过过程程中中，按按照照一一定定的的间间距距采采用用前前进进式式分分支支钻钻孔孔施施工工工工艺艺探探测测煤煤层层顶顶底板，确定煤层产状和煤层厚度底板，确定煤层产状和煤层厚度。4-4-定向钻进技术与装备的应用定向钻进技术与装备的应用二、松软煤层中风压空气钻二、松软煤层中风压空气钻进技术与装备进技术与装备煤矿水害防治与瓦斯抽采技术与装备研讨会煤矿水害防治与瓦斯抽采技术与装备研讨会1-1-松软煤层中风压空气钻进技术原理松软煤层中风压空气钻进技术原理松软煤层中打钻困难、成孔深度浅、且成孔后孔壁易坍塌、瓦斯抽采效果差。水力排渣钻进技术水力排渣钻进技术 干式螺旋钻进技术干式螺旋钻进技术 低风压空气钻进技术低风压空气钻进技术低低风风压压空空气气钻钻进进常规螺旋钻进常规螺旋钻进松软煤层瓦斯抽采钻孔平均成孔深松软煤层瓦斯抽采钻孔平均成孔深度有所增加，但仍然达不到瓦斯高度有所增加，但仍然达不到瓦斯高效抽采的深度要求。效抽采的深度要求。中风压空气钻进技术借助小体积大功率钻机，以独立防爆空压机作为风源，配合宽矮叶片螺旋钻杆以复合方式排渣；利用多级无力动力源除尘器解决孔口粉尘污染问题；施工到预定孔深后，通过大通孔钻杆和脱芯钻头下入筛管护孔，防止孔壁坍塌影响瓦斯抽采效果。1-1-松软煤层中风压空气钻进技术原理松软煤层中风压空气钻进技术原理防爆空压机防爆空压机宽叶片螺旋钻杆宽叶片螺旋钻杆流量计流量计履带式钻机履带式钻机孔口除尘器孔口除尘器孔口密封器孔口密封器中风压空气钻进成套装备中风压空气钻进成套装备2-2-松软煤层中风压空气钻进装备组成松软煤层中风压空气钻进装备组成ZDY3200LZDY3200L钻机钻机l 钻机钻机ZDY4000LZDY4000L钻机钻机钻机扭矩大于钻机扭矩大于3000Nm3000Nm，转速大于，转速大于120rpm120rpm，钻机起拔力大于，钻机起拔力大于15kN15kN2-2-松软煤层中风压空气钻进装备组成松软煤层中风压空气钻进装备组成宽叶片能够实现机械拧卸宽叶片能够实现机械拧卸钻杆，减轻工人劳动强度钻杆，减轻工人劳动强度叶片搅动钻孔内沉粉，提叶片搅动钻孔内沉粉，提高排粉效果高排粉效果大通孔，减小过风阻力，大通孔，减小过风阻力，为下入大直径筛管提供通为下入大直径筛管提供通道道钻杆内径达到了钻杆内径达到了50mm50mm，可，可满足筛管下放满足筛管下放l 宽叶片螺旋钻杆宽叶片螺旋钻杆2-2-松软煤层中风压空气钻进装备组成松软煤层中风压空气钻进装备组成 钻头由钻头由内芯内芯和和钻头体钻头体两部分组成。两部分组成。内芯在内芯在筛管作用下筛管作用下与与钻头体分离钻头体分离。残留内芯尺寸对残留内芯尺寸对采煤没有影响采煤没有影响。l 配套钻头配套钻头可脱式钻头可脱式钻头一字铰接内芯可开闭式钻头一字铰接内芯可开闭式钻头 钻头内芯采用铰接，可侧向张开。钻头内芯采用铰接，可侧向张开。内芯与钻头不分离。内芯与钻头不分离。对对采煤没有影响采煤没有影响。2-2-松软煤层中风压空气钻进装备组成松软煤层中风压空气钻进装备组成排气量排气量 m m3 3/h/h10501050排气压力排气压力MPa MPa 1.251.25排气温度排气温度8080电机功率电机功率kW kW 132 132 重重 量量kgkg38503850空压机技术参数空压机技术参数钻进用风为断续用风，空压机频繁加载，降低了空压机可靠性和钻进用风为断续用风，空压机频繁加载，降低了空压机可靠性和寿命。寿命。空压机安装在主巷道，利用专用空压机安装在主巷道，利用专用输风管路作为储气罐输风管路作为储气罐，形成，形成稳压稳压系统。系统。l 防爆空压机防爆空压机2-2-松软煤层中风压空气钻进装备组成松软煤层中风压空气钻进装备组成 利用排粉的残余风压作为动力，结构利用排粉的残余风压作为动力，结构简单、安全可靠简单、安全可靠 采用惯性、水浴、文丘里除尘原理，采用惯性、水浴、文丘里除尘原理，按照大中小的顺序逐级分离钻屑，增强按照大中小的顺序逐级分离钻屑，增强除尘效果除尘效果检测位置检测位置检测数值检测数值单位单位开启前开启前开启后开启后钻机操作台处钻机操作台处1451451010下风向下风向5m5m处处4654658.38.3mg/m3下风向下风向10m10m处处457.5457.57.27.2除尘器开启前后粉尘浓度实测数据除尘器开启前后粉尘浓度实测数据实物照片实物照片三级无动力源孔口除尘器三级无动力源孔口除尘器l 除尘器除尘器2-2-松软煤层中风压空气钻进装备组成松软煤层中风压空气钻进装备组成选用阻燃、抗静电的聚氯乙烯管选用阻燃、抗静电的聚氯乙烯管质量轻、强度高，拉伸强度质量轻、强度高，拉伸强度35MPa35MPa性能符合性能符合MT558.2MT558.2标准标准要求要求筛眼直径筛眼直径10mm10mm，间距，间距200mm200mm，四排，孔眼，四排，孔眼呈梅花型呈梅花型整体式筛管整体式筛管插接式筛管插接式筛管l 阻燃式筛管阻燃式筛管筛管局部示意图筛管局部示意图2-2-松软煤层中风压空气钻进装备组成松软煤层中风压空气钻进装备组成l 筛管固定装置筛管固定装置 重量轻，结构简单，安装与操作方便。重量轻，结构简单，安装与操作方便。满足固定护孔筛管强度的需要。满足固定护孔筛管强度的需要。可单个使用或多个串接，联接方式灵活。可单个使用或多个串接，联接方式灵活。筛管固定装置筛管固定装置筛管固定装置工作状态筛管固定装置工作状态2-2-松软煤层中风压空气钻进装备组成松软煤层中风压空气钻进装备组成69钻杆钻杆内孔安设筛管护孔技术内孔安设筛管护孔技术 筛管置留在孔内，筛管置留在孔内，有有效解决钻孔坍塌影响效解决钻孔坍塌影响抽采效果的难题抽采效果的难题u 钻进到预定孔深钻进到预定孔深u 由钻杆内孔下入筛管由钻杆内孔下入筛管u 顶掉钻头内芯顶掉钻头内芯u 提拔钻具提拔钻具3-3-松软煤层中风压空气钻进护孔技术松软煤层中风压空气钻进护孔技术70l 淮北淮北矿业矿业集团芦集团芦岭煤矿岭煤矿IIII827827采面：采面：煤层硬度系数煤层硬度系数0.20.20.450.45；施钻；施钻瓦斯抽采钻孔瓦斯抽采钻孔110110余个余个，总进尺，总进尺近近8000m8000m；平均成；平均成孔深度超过了孔深度超过了70m70m，最大成孔深度最大成孔深度120m120m。矿方原来用螺旋钻进技术平均矿方原来用螺旋钻进技术平均成孔深度不足成孔深度不足40m40m。使。使瓦斯实际抽采时间较预瓦斯实际抽采时间较预计缩短了计缩短了4 4个月，保证了该采面顺利接续。个月，保证了该采面顺利接续。打钻现场照片打钻现场照片IIII827827采面部分钻孔采面部分钻孔4-4-松软煤层中风压空气钻进技术应用松软煤层中风压空气钻进技术应用71打钻现场照片打钻现场照片3434下下3 3号号工工作作面面：煤煤层层硬硬度度系系数数0.50.50.80.8；施施工工瓦瓦斯斯抽抽采采钻钻孔孔5050余余个个，总总进进尺尺超超过过了了10000m10000m；平平均均成成孔孔深深度度 达达 到到 了了 200m200m，最最 大大 成成 孔孔 深深 度度238.5m238.5m矿矿方方原原来来用用风风钻钻进进平平均均成成孔孔深深度度100m100m左右。左右。713713工作面：工作面：煤煤层层硬硬度度系系数数0.180.18左左右右；施施钻钻瓦瓦斯斯抽抽采采钻钻孔孔150150余余个个，总总进进尺尺超超过过了了10000m10000m；平均成孔深度达到了平均成孔深度达到了70.5m70.5m矿方原来用风钻进平均成孔深度矿方原来用风钻进平均成孔深度30m30m左右左右l 淮北矿业集团祁南煤矿淮北矿业集团祁南煤矿4-4-松软煤层中风压空气钻进技术应用松软煤层中风压空气钻进技术应用72不同护孔筛管深度平均单孔流量随抽采时间变化对比表孔号筛管深度抽采5天m/min抽采10天m/min抽采15天m/min抽采20天m/min抽采25天m/min抽采30天m/min平均平均抽采抽采m m/min/min115#65m0.150.130.080.080.060.050.090.0995#118m0.180.160.160.130.120.110.140.14不同护孔筛管深度单孔预抽达标时间对比表孔号护孔筛管深度(m)单孔布置范围内瓦斯总量（m）预抽率（%）单孔需抽采瓦斯量（m）单孔平均流量（m/min）单孔平均日抽采量（m）抽采天数115#65173713052110.091294095#1180.1420126l 煤层气（瓦斯）抽采对比煤层气（瓦斯）抽采对比4-4-松软煤层中风压空气钻进技术应用松软煤层中风压空气钻进技术应用73在在淮淮南南矿矿区区丁丁集集矿矿13311331（1 1）工工作作面面运运输输顺顺槽槽，采采用用快快速速全全程程护护孔孔筛筛管管瓦瓦斯斯抽抽采采技技术术，平平均均下下套套管管深深度度110m110m。与与传传统统工工艺艺相相比比，采采用用快快速速全全程程护护孔孔筛筛管管瓦瓦斯斯抽抽采采技技术术，下下套套管管时时间间由由8 8小小时时减减少少至至4040分分钟钟以以内内，平平均均抽抽采采浓浓度度12%12%提高到提高到45%45%，百孔抽采纯量由，百孔抽采纯量由3m3m3 3/min/min提高到提高到9m9m3 3/min/min。l 煤层气（瓦斯）抽采对比煤层气（瓦斯）抽采对比4-4-松软煤层中风压空气钻进技术应用松软煤层中风压空气钻进技术应用三、煤矿井下穿层钻孔施三、煤矿井下穿层钻孔施工技术与装备工技术与装备煤矿水害防治与瓦斯抽采技术与装备研讨会煤矿水害防治与瓦斯抽采技术与装备研讨会广泛应用于广泛应用于松软强突出煤层松软强突出煤层的的防突防突、消突治理消突治理。钻孔穿过目的。钻孔穿过目的煤煤层的顶、底板层的顶、底板进入或穿过进入或穿过煤层煤层，达到，达到抽采抽采煤层煤层瓦斯瓦斯、降低降低煤层煤层瓦瓦斯压力斯压力、减小减小瓦斯瓦斯突出危险性突出危险性和和突出规模突出规模的目的。的目的。1-1-井下穿层钻孔钻进技术井下穿层钻孔钻进技术原理原理2-2-井下穿层钻孔钻进技术存在问题井下穿层钻孔钻进技术存在问题煤层煤层煤层煤层底板专用瓦斯巷底板专用瓦斯巷开拓区开拓区准备区准备区保护层保护层 回采区回采区被被 保保 护护 区区煤层煤层煤层煤层钻孔过煤有效段较短，钻孔利用率低，钻孔瓦斯卸压抽采效果钻孔过煤有效段较短，钻孔利用率低，钻孔瓦斯卸压抽采效果不好。为达到较好的瓦斯卸压抽采效果，单个钻场布置的钻孔不好。为达到较好的瓦斯卸压抽采效果，单个钻场布置的钻孔较多，加大了钻孔施工时间，缩短了工作面瓦斯预抽时间。较多，加大了钻孔施工时间，缩短了工作面瓦斯预抽时间。3-3-提高穿层钻孔瓦斯卸压抽采效果的技术方法提高穿层钻孔瓦斯卸压抽采效果的技术方法应用状况：应用状况：应用于煤层底板的岩石巷中施工上仰孔，穿过煤层底板、煤层和顶板，为瓦斯采前预抽放提供通道。钻进原理：钻进原理：利用细钻杆减小钻杆对钻头的约束，加大钻头对孔底下侧孔壁的切削力，并在正常钻进时上仰倾角有变小趋势的导向作用下，加压后细钻杆进一步弯曲，加大钻头的向下切削力。使钻孔倾角快速变小，从而延长了钻孔见煤段的长度。特特 点：点：钻头直径越大，钻杆越细，造斜强度越大。l 细钻杆造斜钻具钻进穿层瓦斯抽采孔细钻杆造斜钻具钻进穿层瓦斯抽采孔1 2 3 4175mm钻头钻头 228mm细钻杆细钻杆 374.5mm稳定器稳定器 442mm钻杆钻杆细钻杆组合钻具细钻杆组合钻具3-3-提高穿层钻孔瓦斯卸压抽采效果的技术方法提高穿层钻孔瓦斯卸压抽采效果的技术方法通过组合钻具的使用，使穿层钻孔过煤段钻孔长度由原来的通过组合钻具的使用，使穿层钻孔过煤段钻孔长度由原来的15m15m提提高到了高到了75m75m，提高了瓦斯抽采效果。，提高了瓦斯抽采效果。3-3-提高穿层钻孔瓦斯卸压抽采效果的技术方法提高穿层钻孔瓦斯卸压抽采效果的技术方法l 穿层钻孔煤层段扩孔增透技术穿层钻孔煤层段扩孔增透技术通通过过采采用用可可伸伸缩缩式式钻钻孔孔实实现现钻钻孔孔在在岩岩层层段段孔孔径径小小，在在煤煤层层段段孔孔径径大大的的钻钻孔孔结结构构，钻钻进进过过程程中中采采用用75mm75mm或或96mm96mm的的钻钻孔孔在在岩岩层层内内成成孔孔，钻钻进进至至煤煤层层段段利利用用高高压压水水将将钻钻头头侧侧翼翼切切削削齿齿压压开开，实实现现113mm-400mm113mm-400mm钻孔扩孔钻进。钻孔扩孔钻进。3-3-提高穿层钻孔瓦斯卸压抽采效果的技术方法提高穿层钻孔瓦斯卸压抽采效果的技术方法l 穿层钻孔煤层段扩孔增透技术穿层钻孔煤层段扩孔增透技术2 2种可伸缩式扩孔钻头种可伸缩式扩孔钻头3-3-提高穿层钻孔瓦斯卸压抽采效果的技术方法提高穿层钻孔瓦斯卸压抽采效果的技术方法l 穿层钻孔煤层段扩孔增透技术穿层钻孔煤层段扩孔增透技术淮南矿区潘三矿淮南矿区潘三矿1710117101（3 3）顺槽，采用）顺槽，采用掏穴钻孔增透技术掏穴钻孔增透技术后后，高浓抽采时间，高浓抽采时间长长（300300天以上），单孔抽采浓度天以上），单孔抽采浓度由由29%29%提高提高到到44%44%提高提高1.51.5倍，倍，百孔抽采纯量百孔抽采纯量由由0.50.5m m3 3/min/min提高到提高到3 3m m3 3/min/min，542542个掏穴钻孔，累计抽采瓦斯个掏穴钻孔，累计抽采瓦斯322322万万m m3 3。4-4-配套的钻进装备配套的钻进装备用于穿层钻孔施工的钻机要求倾角调整范围宽，钻机体积小，相用于穿层钻孔施工的钻机要求倾角调整范围宽，钻机体积小，相对搬迁灵活，多采用分体式钻机，对于钻孔倾角在对搬迁灵活，多采用分体式钻机，对于钻孔倾角在-20-45-20-45之之间的可采用履带式钻机间的可采用履带式钻机l 坑道钻机坑道钻机ZDY4000LZDY4000L钻机钻机ZDY1200LZDY1200L钻机钻机ZDY4000SZDY4000S钻机钻机ZDY3200SZDY3200S钻机钻机4-4-配套的钻进装备配套的钻进装备l 配套钻具配套钻具如果煤层比较完整，可采用外平钻杆，清水钻进如果煤层比较完整，可采用外平钻杆，清水钻进如果煤层松软破碎，可采用螺旋钻杆或三棱钻杆，风排粉钻进如果煤层松软破碎，可采用螺旋钻杆或三棱钻杆，风排粉钻进外平钻杆外平钻杆螺旋钻杆螺旋钻杆宽叶片螺旋钻杆宽叶片螺旋钻杆四、煤矿井下坑道钻进技四、煤矿井下坑道钻进技术发的发展方向术发的发展方向煤矿水害防治与瓦斯抽采技术与装备研讨会煤矿水害防治与瓦斯抽采技术与装备研讨会l在现有有线随钻测斜的基础上，探索开发在现有有线随钻测斜的基础上，探索开发电磁波、泥浆脉冲等电磁波、泥浆脉冲等无线随钻无线随钻测量技术与装备。测量技术与装备。（2011ZX05041-0012011ZX05041-001课题研究内容课题研究内容）l开发适合我国煤矿井下的开发适合我国煤矿井下的地质导向智能钻地质导向智能钻进进系统系统，以便更有效地控制钻，以便更有效地控制钻孔轨迹，使我国的定向钻机钻进能力以及测斜仪器测量深度达到孔轨迹，使我国的定向钻机钻进能力以及测斜仪器测量深度达到1500m1500m以以上。（上。（陕西省科技统筹创新工程陕西省科技统筹创新工程）l研究和探索与近水平定向长钻孔钻进过程相关的研究和探索与近水平定向长钻孔钻进过程相关的孔口加固孔口加固、防喷防喷、钻具钻具打捞打捞等辅助新技术，进一步拓展定向长钻孔施工的适用性和配套性，更好等辅助新技术，进一步拓展定向长钻孔施工的适用性和配套性，更好地为煤矿安全生产服务地为煤矿安全生产服务（2011ZX05041-0012011ZX05041-001课题研究内容课题研究内容）。）。煤矿水害防治与瓦斯抽采技术与装备研讨会煤矿水害防治与瓦斯抽采技术与装备研讨会l开发井下固控循环系统，实现井下钻进过程中的闭式循环控制，利用循开发井下固控循环系统，实现井下钻进过程中的闭式循环控制，利用循环泥浆解决钻进过程中塌孔、缩径等钻孔事故环泥浆解决钻进过程中塌孔、缩径等钻孔事故。（2011ZX05041-0012011ZX05041-001课题课题研究内容研究内容）l开发跟管钻进技术与装备，解决松软破碎煤层顺煤层钻进成孔问题开发跟管钻进技术与装备，解决松软破碎煤层顺煤层钻进成孔问题（2011ZX05041-0022011ZX05041-002课题研究内容课题研究内容）。l探索研究探索研究大扭矩孔底马达大扭矩孔底马达，满足，满足坚硬岩石坚硬岩石中定向中定向钻进要求钻进要求。煤矿水害防治与瓦斯抽采技术与装备研讨会煤矿水害防治与瓦斯抽采技术与装备研讨会敬请各位专家指正敬请各位专家指正