順煤層超長孔定向鉆進(jìn)關(guān)鍵裝備及應(yīng)用效果分析

王 鮮，許 超，劉 飛，姜 磊，畢志琴

(中煤科工集團(tuán)西安研究院有限公司，陜西 西安 710077)

順煤層定向長鉆孔是進(jìn)行煤層瓦斯治理的有效手段。隨著煤礦大型自動化綜采設(shè)備的發(fā)展進(jìn)步，各大礦區(qū)開始采用超長工作面來提高煤炭開采效率，并獲得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。超長工作面瓦斯治理對順煤層定向長鉆孔的需求增大，對鉆孔深度和鉆孔軌跡精度的要求也越來越高。

近年來，我國先后引進(jìn)、自主研發(fā)了一系列長鉆孔定向鉆進(jìn)技術(shù)與配套裝備，并在井下瓦斯抽采中進(jìn)行了大量的現(xiàn)場試驗(yàn)和應(yīng)用，取得了顯著的成果[1-3]。目前在一些煤層賦存條件較好的礦區(qū)，順煤層瓦斯抽采定向鉆孔深度可普遍達(dá)到1500m以上，對于長度3000m左右的超長工作面，采用對接式鉆孔施工方案，即在工作面形成前，從其兩端的盤區(qū)大巷分別朝工作面內(nèi)施工順煤層定向長鉆孔，利用兩個相向施工的定向長鉆孔覆蓋工作面長度范圍，可基本實(shí)現(xiàn)超長工作面瓦斯區(qū)域超前抽采。但對接式施工方案存在設(shè)備頻繁搬遷、抽采系統(tǒng)成本投入大、工作面開采后切眼一側(cè)鉆孔即失效等問題。為此，有必要開展順煤層超長定向鉆孔技術(shù)與裝備研究和工程實(shí)踐、探索超長工作面瓦斯治理新模式。基于此，本文分析了施工順煤層超長定向鉆孔對關(guān)鍵鉆進(jìn)裝備的技術(shù)要求，總結(jié)對比了國內(nèi)外幾款典型的順煤層超長定向鉆孔關(guān)鍵裝備性能特點(diǎn)，結(jié)合工程實(shí)踐分析了關(guān)鍵裝備應(yīng)用效果和局限性，并對進(jìn)一步提高順煤層超長定向鉆孔裝備能力進(jìn)行了展望，以期促進(jìn)超長工作面瓦斯治理水平發(fā)展進(jìn)步。……