王进锋

(冀中能源股份有限公司邢东矿，河北邢台 054000)

1 工程背景

随着煤炭开采逐步向岩层深部扩展，煤矿水文地质状况变得越来越复杂，“有疑必探，先探后掘”成为巷道掘进所遵循的原则。煤矿坑道钻探可以超前揭露巷道前方的水文地质状况，成为巷道掘进中不可缺少的探测手段。冀中能源邢东矿煤层埋藏深，同时受到奥陶系石灰岩承压水的威胁程度比较大，坑道钻探的作用显得更为突出。邢东矿煤系地层埋藏深，岩层地应力高，煤岩层性质破碎软弱，岩层的各项异性表现的相当突出。在施工过程中孔壁成型困难，钻孔塌孔严重，循环介质排粉不通畅，经常导致钻孔失败。

针对这种情况，经研究从两个方面解决。

1)对于破碎性软岩成孔困难的问题采用下套管技术达到护壁效果。

2)分析钻进过程中的排粉规律，提出导向钻进的施工工艺，以减弱高地应力破碎性软岩对钻进的影响。

2 复杂岩层坑道钻探成孔技术

破碎性软弱煤岩层成孔困难是问题的关键所在，套管可以给钻孔提供良好的护壁效果，它在钻孔施工中起到至关重要的作用。套管和钻孔尺寸恰到好处的匹配是达到护壁效果的关键。

2.1 套管对钻孔的作用

套管在钻孔施工过程中的作用表现为两点:

1)一旦钻孔内出现水文异常现象，通过套管可以起到控制水流量的作用，以便采取措施进行处理。2)由于钻孔所穿越的前30m煤岩层为软弱岩层，钻孔孔壁稳定性较弱，循环介质的影响十分明显。……