乔慧丽，陈 鱼

(1.重庆理工大学机械学院，重庆 400032;2.中煤科工集团重庆研究院有限公司，重庆 400039;3.瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室，重庆 400039)

0 引言

松软突出煤层顺层钻孔高效成孔技术一直是制约我国煤矿井下瓦斯抽采的难题[1]。在松软突出煤层瓦斯抽放钻孔过程中经常发生垮孔或塌孔等异常情况，导致瓦斯抽放孔施工周期长、成孔深度浅和成孔率低[2]。这主要有2方面的原因:一方面，煤层本身松软、破碎，易出现塌孔;另一方面，在钻孔施工过程中，高速流动的空气和煤渣会对孔壁形成二次破坏，加剧了孔壁的垮塌。即使好不容易成孔了，由于松软煤层裸眼孔壁的稳定性差，在成孔提钻后，短时间内孔壁就会坍塌堵塞钻孔，使得大部分钻孔失效[3]，降低了瓦斯孔的利用率，导致瓦斯气体难以排除，使得松软突出煤层瓦斯抽放效率很低。

为了提高松软煤层瓦斯治理效率，必须同时解决成孔率低和瓦斯通道易堵塞这2个难题。中煤科工集团重庆研究院开发了大通孔开闭式全方位钻进钻头[4]，采用这种钻头，钻孔完毕后，在提钻之前，将瓦斯筛管从钻杆内部下放至孔底，解决了孔壁垮塌导致瓦斯抽放通道堵塞的问题[5]。

本文在借鉴大通孔开闭式全方位钻进钻头优点的基础上，设计了开闭式反循环钻头，利用该钻头不仅可以实现全程筛管下放，保证提钻成孔后瓦斯通道的长期畅通，还可以钻进过程中，空气和煤渣对孔壁的二次破坏，减少孔壁垮塌，提高成孔深度和成孔率。……