刘修刚，王 毅，李 鹏，宋昱播

（中煤科工集团西安研究院有限公司，陕西 西安 710077）

多分支水平注浆井钻进技术是煤矿地面区域水害治理工程常用关键技术[1-2]，采用相关技术精准优快按照预先设计的多分支井轨迹沿灰岩层内顺层钻进，钻至分支孔完钻孔深或钻至达到漏失注浆标准时，方可进行起钻及注浆作业[3-5]。然而，沿煤层底板灰岩层内实施多分支水平注浆井钻进过程中，存在托压现象严重，尤其对于长水平井段托压极为严重、环空压力损耗较大、复合钻进过程井斜及方位漂移现象严重、钻头磨损程度严重、破碎岩屑上返困难、钻井液泵憋泵工况频次较多等问题[6-8]，从而致使难以实现精准优快钻进。为此，以赵固一矿区域内多个煤层底板灰岩层的多分支水平注浆井实钻为研究对象，从井身结构优化、钻具组合优选、钻头优选及钻井液性能优化等方面进行了如何实现煤层底板灰岩层多分支水平注浆井优快钻井技术研究[9-11]，基于优化及优选研究实现了多分支水平注浆井优快钻进。

1 区域地质水文概况

赵固一矿作为焦作煤业集团主要产煤矿井，位于河南省辉县市境内，主采煤层为二1 煤层，煤层厚度约为3.73～6.77 m，平均厚度为6.02 m，位于二1煤层以下存在有含水丰富的奥灰含水层和太原群灰岩含水层，水文地质条件复杂，主要充水含水层为L8灰岩含水层，厚度10～10.7 m，上距二1 煤层底板27.5～28.5 m，水压4.4～5.0 MPa，突水系数0.15～0.18 MPa/m，受断裂构造影响，水平及垂向补给充分，对二1 煤层开采构成严重威胁，存在底板灰岩突水危险性。……