郭 青

（山煤国际能源集团股份有限公司煤业分公司，山西 太原 030006）

1 工程概况

晋煤集团寺河矿3 号主采煤层瓦斯储量达54.15亿m3，3号煤层吨煤瓦斯含量东井区为9.03 m3，矿井绝对瓦斯涌出量为486.6 m3/min，是国内乃至世界罕见的高瓦斯矿井［1］。随着矿井釆掘能力提高，工作面瓦斯大量涌出，对矿井安全生产造成了严重威胁。目前的主要解决办法之一是施工高抽巷进行煤层气抽釆，该种工艺虽然能够有效的对煤层气进行抽釆，但是前期需要进行巷道的掘进，工作量大，施工周期长，成本高。

自2003年以来，煤矿井下定向钻进技术及装备在井下顺煤层瓦斯抽采钻孔施工中取得了一定成效。寺河煤矿曾尝试利用大功率定向钻进技术与装备进行顶板定向钻孔施工，一次钻孔孔径达到了120 mm，扩孔孔径达到了153 mm，但煤层气抽釆量及抽釆效率较低，无法达到煤层气高效抽釆的要求。现有的随钻测量定向钻进装备与技术已不能适应顶板岩层瓦斯抽采钻孔施工需求，主要体现在：螺杆马达扭矩小；无磁钻具寿命短；大直径钻孔成孔效率低；小口径先导孔扩孔钻进难度较大；泥浆泵泵量难以满足大直径成孔需要；滑动定向钻进效率低，平均日进尺不足70 m；钻孔孔径只有96 mm，不利于高效抽采,抽采量稳定性差；钻孔深度小，有效进尺短，钻孔浪费严重，工程量增加。因此，有必要选用一套目标孔径200 mm以上的大直径定向钻孔钻进工艺及配套设备，使其能够快速、高效的施工大直径定向钻孔，并保证钻孔轨迹的可控性，建立稳定可靠的瓦斯抽放通道，解决现有小直径定向钻孔瓦斯抽采浓度及抽采量低的问题[2-3]。……