豆旭谦

（中煤科工集团西安研究院有限公司，陕西 西安710077）

在煤矿瓦斯治理中，穿层钻孔是煤矿瓦斯预抽、邻近层和采空区瓦斯治理的有效措施[1-2]，一些矿区在施工穿层孔和高位钻孔时，钻遇硬岩，钻进效率低下，钻头磨损严重，钻孔施工周期长，有时会遇到钻孔事故[3]，严重影响钻孔施工进度和施工质量，影响煤矿瓦斯抽采（放）计划，延缓采煤工期[4]。针对以上问题，研究适用于不同硬度岩层的钻进技术，对煤矿常见顶底板岩层硬度进行分类，针对不同的岩石硬度类型分别采取相应的工艺方法，通过大量的现场对比试验，优选适合现场条件的钻进方法，总结最优工艺参数，形成一套行之有效的煤矿井下穿层钻孔高效钻进工艺技术。

1 煤矿硬岩等级划分

岩石在不同围压环境中表现不同的属性，在浅部开采时，一些结构疏松较为软弱的岩石表现为软岩的变形力学特性，一些结构致密的较为坚硬的岩石表现为硬岩的变形力学特性，但随开采深度的加大，一些较硬的岩石也表现为软岩的变形力学特性[5]。因此，岩石坚硬程度的度量目前并未有统一的标准，在不同的应用领域有不同的度量参数，如果能取样测得定量数据，应采用定量的方法，使用最多的是以单轴抗压强度作为表征参数，对于难以取样的岩石可定性对坚硬程度进行定级。《中华人民共和国工程岩体分级标准GB50218-94》就采用岩石单轴饱和抗压强度Rc作为岩石坚硬程度的定量指标，Rc与定性划分的岩石坚硬程度的对应关系见表1，并定性对2 种硬质岩和2 种软质岩描述了其鉴定方法和代表性岩石。……