牛嘉野军

（山西西山金城建筑有限公司， 山西 太原 030053）

引言

目前，高瓦斯矿井瓦斯治理问题日益突出，千米钻机可以施工长钻孔进行采掘前预抽或者替代高抽巷抽采综采工作面上隅角瓦斯，以解决生产中的安全问题[1-3]。西山煤电斜沟矿属近水平煤层，煤层整体性好，机械强度高，地质条件适合长钻孔钻进。因此，结合斜沟矿地质条件和钻探施工经验，利用千米钻机在斜沟矿15203 工作面进行应用性试验。

1 定向长钻孔瓦斯抽采技术及装备介绍

千米钻机采用履带行走整体式的设计，带有随钻测量定向钻进系统，随钻测量钻孔倾角、方位、工具面等主要参数，同时可实现钻口钻孔参数、轨迹的即时显示，便于及时了解成孔情况[4-5]。该钻机为电-液驱动，采用孔底马达钻进，依靠高压水驱动，钻杆不旋转，用定向钻进检测导线连接单元，快速检测钻孔参数，实现钻孔轨迹的实测和控制。定向钻进系统如图1 所示。

1.1 千米钻机施工封孔工艺

千米钻孔在钻进前要先施工长20 m，直径165 mm 的开口孔，然后向孔内安装管径100 mm，长度12 m 的PVC 管，在空口安装等径的钢管6 m，总长18 m，接着在空口钉木塞并接管，利用泥浆泵向孔内注入水泥砂浆封孔；钻进前还应以3.5 MPa 的水压连续测试其密闭性和承压情况。其工艺如图2 所示。

1.2 钻进过程中的防突措施

在有高瓦斯和突出倾向的地点钻进，必须通过卸压和引流来保证钻进环境的安全。钻进期间的压力和瓦斯控制装置如图3 所示，其中喷出保护装置最大承压20 MPa，其作用是在高压瓦斯或高压水喷出时自动卸压以保护钻机和人员的安全。……