大倾角碎软低渗煤层下向长钻孔工艺研究与应用

作者：赵坤; 刘佩

来源：矿业安全与环保, 2023, 50(02): 93-96.

DOI：10.19835/j.issn.1008-4495.2023.02.016

• 大倾角
• 碎软低渗煤层
• 下向长钻孔
• 三棱螺旋钻杆
• 排采试验

针对新疆艾维尔沟矿区大倾角碎软低渗煤层，设计了一种高性能三棱螺旋钻杆，其转矩性能更优，同时具备更大的排渣通道与更佳的孔壁稳定性，三棱螺旋结构既提高了钻杆的排渣效率，又可在钻遇碎软煤层时通过旋转钻杆、反复洗孔等方式有效解决由于垮孔、塌孔造成的卡钻、埋钻问题，可有效提高碎软煤层钻进深度。揭示了螺旋型三棱钻杆不同孔深段所需风压：孔深0～50 m时风压为0.44 MPa、孔深50～100 m时风压为0.53 MPa、孔深100～150 m时风压为0.61 MPa、孔深150～200 m时风压为0.67 MPa,并提出一套适用于大倾角碎软低渗煤层下向长钻孔钻进施工工艺。针对2130煤矿25222运输巷，在下帮施工20个下向长钻孔并开展了下向长钻孔排采试验，在排采的60 d内，甲烷抽采纯流量前10 d由0.10 m3/min快速降低至0.04 m3/min、之后30 d由0.04 m3/min缓慢降低至0.02 m3/min、最后20 d由0.02 m3/min缓慢增加至0.04 m3/min,达到了排采试验目标。试验结果表明，采用三棱螺旋钻杆+中风压排渣钻孔工艺能够有效解决常规回转钻进成孔率低、孔深浅、工期长的问题，利用下向长钻孔解决工作面条带瓦斯抽采在新疆艾维尔沟矿区的推广应用奠定了基础。

• 单位
  中煤科工集团重庆研究院有限公司