中國煤科西安研究院再創煤礦井下大直徑定向鉆進孔深世界紀錄
來源：中國煤炭科工集團網站 時間：2025-01-03 17:49
近日，中國煤科西安研究院自主研發的煤礦井下頂板高位大直徑定向鉆孔鉆進技術與裝備，在淮南礦區實現中硬巖層φ300mm頂板高位鉆孔一次擴孔深度701m，再次創造了世界紀錄。
以孔代巷技術是解決煤礦瓦斯抽采問題的主要手段，特別是在開采深度大、采空區多的礦區應用廣泛。但是由于受到鉆機裝備能力有限、大直徑高位孔成孔難、鉆具鉆進阻力大、井下運輸與作業空間有限等難題的制約，通常需要開拓高位鉆場或者專用抽采巷道，效率低下且安全性差，嚴重影響了煤炭資源的安全高效開采。
針對這些難題，西安研究院依托國家重大專項研發了頂板高位大直徑定向鉆孔鉆進技術與裝備，通過增大鉆孔孔徑、減少鉆孔數量的辦法，實現了工作面采動卸壓瓦斯抽采的安全、高效施工。
據悉，頂板高位大直徑定向鉆孔鉆進技術與裝備主要包括成孔工藝和相應的鉆進裝備。成孔工藝經過多次迭代，成功實現了從完好地層到復雜破碎地層的跨越，先后創造了直徑120mm一次成孔到直徑200mm一次成孔再到直徑300mm一次成孔的孔深紀錄。鉆進裝備方面，以“十二五”、“十三五”國家重大專項為依托，攻克了大直徑鉆具疲勞破壞嚴重、大直徑螺桿扭矩輸出與壓力損耗的矛盾、滑動擴孔鉆具托壓及復合擴孔鉆具受交變應力的影響等多項技術難題，在大直徑鉆具全連續機械化輔助吊裝及自動裝卸鉆具功能基礎上，擴展了井上下數據傳輸及數字孿生，首次實現了地面遠程操控井下鉆機施工，井下鉆進參數、鉆孔軌跡實時監控等智能化場景。
“該技術裝備圍繞煤礦井下采動卸壓瓦斯高效抽采治理和礦井智能化減人增效強安需要，首創了世界首臺套礦用大功率自動化定向鉆機和礦用旋轉導向鉆進系統，有效滿足了礦井‘從小區域到超大區域’的瓦斯綜合高效治理技術裝備的配套需求，前不久成功入選了陜西省首臺（套）重大技術裝備推廣應用指導目錄。”西安研究院科創院常務副院長李泉新這樣介紹。
目前，該技術裝備已在淮南礦區、晉城礦區等為代表的高瓦斯礦井廣泛應用。其開創的“以復雜頂板巖層高位大直徑定向鉆孔代替高位抽采巷道的瓦斯治理模式”取得了良好的應用效果。該技術與裝備的突破進一步推進了生產方式轉變，提高了煤礦企業災害治理能力，節約了礦井生產成本，為煤炭安全生產提供了保障。
責任編輯：沈馨蕊
