针对矿井工作面开采和巷道掘进对瓦斯抽采治理的需要,提出集束型枝状定向钻孔群一孔两消瓦斯治理技术,介绍了其定义和基本原理、钻孔布置与施工工艺流程。结合保德煤矿煤层厚度大、煤质坚硬,夹矸层多、透气性差、瓦斯压力大等特点,开发了钻孔轨迹随钻测量技术、钻孔轨迹随钻人工控制技术和多分支枝状钻孔施工技术,并研制选配了由定向钻机、随钻测量系统、螺杆马达、定向钻杆和定向钻头等组成的定向钻进装备,形成完善的技术与装备体系。在保德煤矿81309工作面进行了技术应用,共施工集束型枝状定向钻孔群14组,完成钻孔91个、分支孔318个,平均抽采浓度为40.71%,平均纯瓦斯流量为7.26 m~3/min,瓦斯抽采率达到26.73%,满足81309工作面回采、83109运输巷和83110回风巷掘进对瓦斯抽采的需求,充分发挥了集束型枝状定向钻孔群集中高效抽采和超前抽采的优势,在工作面圈闭之前,实现了工作面和待掘巷道的瓦斯超前治理。

“十三五”国家科技重大专项资助项目(2016ZX05045-003)；