王建强 ，张 杰，杜学明

(1.中煤科工集团西安研究院有限公司，陕西 西安 710077；2.山西汾西矿业(集团)有限责任公司 曙光煤矿，山西 孝义 032300)

0 引 言

瓦斯灾害是煤矿重大自然灾害之一，严重威胁、制约着矿井安全生产[1-2]。随着矿井生产强度的提高和开采深度的增大，矿井瓦斯涌出量随之增大，采空区瓦斯涌出现象加剧，制约着煤矿安全高效开采。目前采空区瓦斯治理主要采用高抽巷和顶板高位钻孔，高抽巷要求在开采煤层顶板采动裂缝带内布置1条用于采空区瓦斯抽采的专用巷道，但巷道掘进成本高，而且施工周期长[3]；顶板高位钻孔分为普通高位钻孔和定向高位钻孔，根据采空区“三带”理论，将钻孔布置在煤层顶板裂缝带内。普通高位钻孔主要采用回转钻进工艺，钻孔轨迹不可控，一般要求每间隔50～70 m布置1个顶板高位钻场，钻孔施工深度80～180 m，有效孔段比例较低，不足40%。定向高位钻孔主要采用定向钻进工艺，钻孔轨迹可精确控制，一般要求每间隔400～500 m布置1个煤层钻场，钻孔施工深度不小于500 m，有效孔段比例不小于80%。定向高位钻孔在治理采空区瓦斯具有显著优势，不仅大幅降低钻场数量和钻孔进尺量，而且降低了瓦斯治理成本。近年来，相关学者在煤矿井下高位定向钻孔在采空区瓦斯治理方面开展了大量的研究工作：针对顶板高位定向钻孔在淮南矿区顶板复杂地层中成孔难的问题，采用注浆加固破碎地层、扩孔技术疏通钻孔、增大钻孔开孔倾角和破碎地层孔段倾角快速通过破碎地层等技术措施有效解决成孔难题[4-6]。……