张 杰

(中煤科工集团西安研究院有限公司，陕西 西安 710077)

我国松软煤层分布广泛，随着煤层开采深度逐年增加，松软煤层在我国煤层开采所占比例越来越大。其中淮北矿区因断层多、地质构造复杂、瓦斯含量高、地应力大等因素被作为松软煤层典型矿区，其瓦斯治理是诸多矿井安全高效生产面临的最大障碍之一。井下顺层长钻孔抽采是瓦斯治理最有效的技术手段[1-5]，煤矿井下钻孔常用清水排渣，但淮北矿区煤质松软，遇水冲刷易塌孔，常因煤层瓦斯含量高而喷孔卡钻，造成钻场瓦斯超限，因此，液动定向钻进技术采用高压水，在软煤中难成孔。通过多年攻关，压风钻进可有效解决松软煤层成孔难题。但现有压风钻进采用回转钻进，其钻孔轨迹不可控，常因钻遇煤层顶板或底板而终孔，一般孔深不超过120 m，且易形成抽采空白带、瓦斯治理盲区，目前不能满足300 m 以上超前区域抽采需要；300 m 巷道消突掩护，需分3 次“钻孔—抽采—掘进”阶梯式掩护煤巷消突，无法实现瓦斯抽采与掘进平行作业，抽采时间较长，钻孔轨迹不可控，无法精准消突，造成掘进设备闲置等待抽采[6-10]。目前软煤矿区煤巷条带瓦斯治理一般采用“底板巷—穿层钻孔”预抽消突，需要掘进底板巷，施工大量穿层钻孔(有效进尺不足30%)，致使施工周期长、成本高，严重影响了生产接替，降低了煤矿生产效率[11-12]。

根据现有压风钻进技术能成孔不能定向、液动定向钻进技术能定向但松软煤层无法成孔特点，通过技术创新攻关实现了煤矿井下气动定向钻技术[13]。……