聂 超，王 毅，姚亚峰,，洪建俊

(1.煤炭科学研究总院，北京 100013；2.中煤科工集团西安研究院有限公司，陕西 西安 710077)

我国煤层赋存地质条件复杂，碎软煤层占比50%以上，随着煤炭开采向更深部发展，这一比例将会越来越大[1-2]。这类煤层存在煤体破碎、渗透性低、瓦斯压力大等特性，钻进过程中容易出现喷孔、塌孔和卡钻等孔内事故，导致钻孔成孔率低、成孔深度浅[3-5]。目前，碎软煤层瓦斯抽采钻孔主要采用中风压空气钻进技术、空气套管钻进技术和高速螺旋钻进技术等进行施工，但因以上技术均无法精确控制钻孔轨迹，导致钻孔易穿出煤层进入顶底板，难以达到设计孔深[6-8]。在碎软煤层分布的两淮矿区，抽采钻孔多数采用对穿钻孔来实现贯穿工作面，条件更复杂成孔困难的煤层只能施工专用底抽巷道，并在底抽巷内向上部煤层钻进大量底板穿层钻孔来抽采瓦斯，大幅增加了钻孔的工作量和抽采成本，降低了抽采效率，严重影响碎软煤层矿区瓦斯抽采效果[9-12]。针对目前碎软煤层钻孔难、钻孔深度浅等问题，笔者借鉴套管护孔原理，结合中风压空气定向钻进技术，研究双动力双管定向钻进装备与技术，以实现碎软煤层长钻孔钻进。碎软煤层钻孔煤粉量大、煤粉排出困难是制约碎软煤层成孔效率、成孔深度的重要因素[13-15]。因此，研究煤粉在环空通道内的分布与运移规律具有重要的现实意义。

双管定向钻进技术采用双通道排粉，其煤粉运移属于气固两相流气力输送问题，关于煤粉的输送特性，国内外学者已经做了大量研究。……