淮南矿区软煤气动定向钻进技术与装备研究及应用

作者

田宏亮陈建张杰程合玉董瑞刚杜利猛刘德贵管强盛
单位

中煤科工西安研究院（集团）有限公司淮河能源集团
摘要

针对淮南矿区利用顺层定向钻孔对工作面和邻近巷道条带煤层瓦斯消突(简称“一孔两消”)的需求，提出了利用气动定向长钻孔实现“一孔两消”的技术思路。在前期气动螺杆定向钻进工艺试验基础上，开发了一款宽度仅为1.1 m、主轴倾角可在±90°范围内无级调整、具备50 m最大遥控距离的窄体全断面遥控定向钻机；优选了杆体直径73 mm、螺旋翼片外径82 mm的?73/82 mm螺旋气动螺杆钻具，最大转矩可达256 N·m；研制了集除尘系统、压风监测系统和油雾润滑系统为一体的多功能除尘车；改进了电磁波随钻测量系统供电电池，提高了系统使用时间和稳定性；开发了碎软煤层双动力复合强排渣技术和定向钻孔长距离筛管完孔技术。利用成套装备与技术在淮南矿区潘三煤矿1682(1)运输巷开展软煤气动定向钻进技术与装备的试验，先后完成16个孔深为240 m以上钻孔，试验总进尺4 548 m，煤层钻遇率达93.1%，所有定向孔全程下筛管，最大钻孔深度423 m。试验过程中即开始连抽，统计期间，抽采平均浓度(体积分数)60%，最大达到81%，抽采混合量基本维持在1.5 m3/min，平均抽采纯量0.9 m3/min，最大抽采纯量1.56 m3/min，累计抽采纯量17.4万m3。试验结果表明，成套装备性能稳定，使用方便，能实现远程遥控操作，施工安全保障度高，能够满足软煤气动定向钻进成孔需要。形成淮南矿区软煤气动定向钻孔施工成套技术和装备，为矿区安全高效抽采提供了必要技术和装备支撑。
关键词

气动定向钻进技术气动定向钻进装备瓦斯预抽采窄体全断面遥控定向钻机淮南矿区
基金项目(Foundation)

国家重点研发计划课题(2018YFC0808005)；
文章目录

1 主要装备
1) ZDY6000LD(B)型全断面遥控定向钻机
2)?73/82 mm螺旋气动螺杆钻具
3) ZCY-2×16L型履带式多功能除尘车
4)矿用抗振电磁波随钻测量系统
2 成孔工艺及关键技术
2.1 成孔工艺和施工流程
1)成孔工艺
2)施工流程
2.2 成孔关键技术
1)碎软煤层双动力复合强排渣技术
2)定向钻孔长距离筛管完孔技术
3 现场试验
3.1 矿井概况
3.2 煤层情况
3.3 钻孔设计
3.4 钻孔施工
3.5 抽采效果
4 结论
引用格式

田宏亮,陈建,张杰,程合玉,董瑞刚,杜利猛,刘德贵,管强盛.淮南矿区软煤气动定向钻进技术与装备研究及应用[J].煤田地质与勘探,2022,50(10):151-158.
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[1]气动定向钻进技术在松软煤层条带瓦斯预抽中的应用
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