鉆孔工程量和鉆場工程量實現(xiàn)雙降
淮北礦業(yè)推廣應用定向鉆進技術解決治災技術難題
淮北礦區(qū)地層結構復雜，煤層松軟強突透氣性低，定向長鉆孔施工過程中極易出現(xiàn)塌孔、縮頸、判層難、鉆遇率低、護孔效果差等難題。近年來，淮北礦業(yè)通過創(chuàng)新順煤層和高位定向鉆孔成孔護孔工藝，優(yōu)化定向鉆探機具和設備的選型和配套，實現(xiàn)了鉆孔工程量和瓦斯治理巷道工程量的雙降，累計節(jié)省穿層鉆孔約18.5萬m、瓦斯治理巷道約2700m，相當于6支巖巷掘進隊伍年度總進尺量和4個鉆探機組年度穿層鉆孔總進尺量，解決了治災工量大、周期長等諸多弊端，解放了巷道施工和打鉆隊伍，為工作面有序接替奠定了基礎，助推了淮北礦業(yè)高質量發(fā)展。
定向長鉆孔成孔護孔技術。針對原有高位鉆孔抽采治理瓦斯存在鉆場施工難度大、鉆孔有效利用率低、工作面頻繁過鉆場安全風險高等短板，通過在鉆探裝備、技術和施工管理中不斷摸索，積極創(chuàng)新，改進鉆進方式、革新護孔工藝等手段，采取破碎巖層局部擴孔注漿、高位梳狀布孔、沖洗液攜渣、深孔裸眼篩管完孔、套管擴孔管內篩管完孔等技術，有效解決了過泥巖縮頸、破碎帶區(qū)域塌孔、排渣困難、無有效層位布孔、篩管難以下置到位等成孔護孔難點，突破了復雜地層定向鉆孔無法施工的禁區(qū)，形成了定向長鉆孔抽采成孔護孔成套技術，成功替代了傳統(tǒng)高位鉆場抽采，不僅實現(xiàn)了穩(wěn)定高效抽采，同時也徹底消除了工作面回采期間過鉆場、鉆機進出高位鉆場、風巷平行交叉作業(yè)等安全隱患，目前該項工藝已在淮北礦區(qū)全面推廣應用，先后在祁南、桃園、楊柳、蘆嶺等14對礦井30余個工作面實施，累計節(jié)省普通高位鉆場200余個、巷道工程1620m，替代普通鉆孔8萬m。
大口徑定向高位鉆孔成孔護孔技術?；幢钡V業(yè)在原有定向長鉆孔成功施工的基礎上，通過研究二次擴孔工藝、大直徑護孔篩管推送及完孔工藝、鉆具和配套裝置的選型等，形成一套適用于淮北礦區(qū)井下高位定向長鉆孔鉆進及大孔徑篩管護孔技術和配套裝備，對淮北礦區(qū)提高定向長鉆孔“以孔代巷”應用效果，拓寬定向鉆技術應用領域范圍，提高施工效率，降低生產(chǎn)成本具有重要意義。利用此工藝，先后在神源煤化工3303、朱仙莊Ⅱ851工作面成功實施，節(jié)省了50%的鉆孔工程量，單孔抽采混合量提高了2.5～3.5倍。
順煤層定向鉆孔成孔護孔技術?；幢钡V業(yè)針對傳統(tǒng)空壓機驅動鉆進技術能成孔護孔但不能定向，液動螺桿馬達驅動的傳統(tǒng)定向鉆進技術能定向但軟煤孔壁坍塌、難以成孔等難題，創(chuàng)新應用空氣螺桿馬達定向鉆進工藝。在軟煤鉆進過程中，采用旋轉復合鉆進與滑動定向鉆進相結合的工藝組合，既充分保障了排渣效果，確保孔內暢通，又通過滑動定向鉆進方式對鉆進軌跡進行動態(tài)調整或糾偏。鉆孔成孔后，通過應用大通徑鉆桿配套可開閉式鉆頭，在鉆桿內完成下篩管工序，實現(xiàn)全程下篩管護孔，有效降低了煤層瓦斯含量，消除了突出危險。該鉆進工藝在桃園礦Ⅱ8223機巷和切眼、朱莊礦Ⅲ635機巷2處地點成功應用，其中桃園礦Ⅱ8223機巷應用此技術后，煤層瓦斯含量由6.63m3/t降至3.7m3/t，單孔抽采純量0.2m3/min，是普通鉆孔的20倍，煤巷掘進期間回風流最大瓦斯?jié)舛?.2%。通過該技術的實施累計節(jié)省巷道工程量410米（含鉆場），瓦斯治理鉆孔工程量約48800米。
順煤層定向羽狀鉆孔分支定向護孔技術?；幢钡V業(yè)在楊柳礦1077機巷中段創(chuàng)新設計并采用底板羽狀定向鉆孔方式進行施工，即鉆孔主孔布置在煤層底板，通過分支孔順煤層施工，每個分支孔的見煤點與上一分支點的終孔位置壓茬，主孔和分支孔均實現(xiàn)全程下篩管護孔，從而達到替代底（頂）板巷及穿層鉆孔的目的，實現(xiàn)了煤巷條帶全程無盲區(qū)消突，取得了定向順煤層鉆護一體消突革命性進步。鉆孔最大孔深達576米，初期抽采濃度最大達到90%以上，單孔抽采純量最大達每分鐘0.6立方米，為普通穿層鉆孔抽采效果的50至60倍，節(jié)省巷道工程量655米（含鉆場），瓦斯治理鉆孔工程量57000米。
（責編 梁尚文）
