张 杰

(中煤科工集团西安研究院有限公司，陕西 西安 710077)

0 引 言

随着我国煤炭开采技术的不断提升，煤矿井下定向钻进技术已广泛应用到煤矿安全和地质勘探领域，如煤层气抽采钻孔、顶底板探放水钻孔、精准地质勘探钻孔等应用越来越广泛。随着煤层开采深度增加，我国部分煤矿逐渐进入千米深井开采[1]，尤其是中东部煤矿区地质条件复杂，煤矿安全生产对各类钻孔的成孔性提出了更高要求。在煤矿瓦斯抽放钻孔施工中，采用定向钻进技术在煤层顶(底)板岩层施工中常遇见破碎带塌孔卡钻，致使钻孔布置方式适用条件比较苛刻，即使可施工地层也需在钻孔设计时使钻孔轨迹避让复杂岩层，从而钻进层位不是最佳层位致使抽采效果不理想，地层因素的限制，严重影响了定向钻进技术与装备的应用[2-3]。

目前常采用注浆护孔、下套管护孔和扩孔护孔3种方法提高定向钻孔穿过破碎带地层成功率。文献[4-5]进行了注浆护孔技术试验，将定压力的浆液或者固化剂注入到钻孔中，利用其自身压力渗透到钻孔周围裂缝中，人为提高了钻孔围压力学强度，然而常因浆液无法有效填充到破碎带中而造成破碎带胶结差，致使注浆护孔效果不佳。中煤科工集团西安研究院有限公司研发了下套管工艺及配套装备，其中一种形式为钻头从孔口钻到终孔后先不提钻，先通过钻杆内孔送入护孔筛管，然后起钻，护孔筛管穿过内心可打开的钻头而留在孔内，该技术在淮北、淮南、晋城等矿区进行了现场试验[6-7]，但该技术只能用于坍塌不严重地层且孔深小于100 m的孔口段，下套管工艺复杂成本高适应性差。……