刘建林，赵建国，李泉新，王传留，王四一，刘 飞

(中煤科工集团西安研究院有限公司，陕西 西安 710077)

顶板高位大直径定向钻孔是一种综合高效的瓦斯抽采技术手段[1，2]，将其布设在回采工作面煤层顶板合理层位内，在回采过程能有效抽采采动影响区域的卸压瓦斯，在采后还能抽采采空区瓦斯[3-6]；在煤层群开采条件下，顶板高位大直径定向钻孔能有效拦截邻近层瓦斯，降低上隅角、回风流瓦斯浓度，支撑安全生产，同时有利于提高矿井瓦斯抽采利用率。顶板高位大直径定向钻孔轨迹可控、能沿预定的层位长距离延伸、有效利用率高，在煤巷中开孔钻进、钻场布设灵活、可超前施工；与高抽巷相比，具有综合成本低、周期短、辅助排矸运输等工程量小等显著技术优势。在高位定向孔设计参数与抽采效果方面，王依磊[7]等基于采空区顶板三带理论对高位定向钻孔的布置参数进行了优化；曹文超[8]等运用统计方法研究了50余个高位定向钻孔的布置参数和抽采数据，试验对比了∅94mm～∅153mm四种孔径钻孔的抽采效果，随着钻孔孔径增大抽采混合量、抽采纯量和总抽采量明显增加。受现有煤矿井下随钻测量定向钻进技术装备配套钻具级配限制，顶板高位大直径定向钻孔普遍采用“先导孔+分级多次钻扩”成孔方法施工[9-13]，即先利用随钻测量定向钻进技术施工d≤120mm小直径先导孔，再利用常规回转钻进工艺进行多次钻扩、形成大直径孔，典型的分级扩孔直径系列为133mm→153mm→178mm→193mm。……