煤矿井下2 570 m顺煤层超深定向孔高效成孔关键技术

针对现有定向钻进技术装备不能满足超长工作面瓦斯大区域治理对井下顺煤层定向钻孔深度要求的问题，提出利用泥浆脉冲无线随钻测量系统替代有线随钻测量系统进行钻进参数测量，避免了有线随钻测量系统信号传输受通缆钻杆影响的问题；基于近水平钻孔回转钻进的“岩屑楔”理论，通过优化螺杆钻具结构及调整钻进工艺参数实现复合钻进状态下钻孔增、降、稳倾角调节，进一步提高了复合钻进进尺比例，使钻进系统压力明显降低。结合保德煤矿生产需要施工完成主孔深度2 570 m、孔径120 mm的顺煤层超长定向钻孔，钻孔平均日进尺达到200 m以上，通过对该超深孔施工关键装备适应性分析可知：钻进装备稳定可靠，无线随钻测量系统信号在超深钻孔中传输稳定，复合钻进倾角控制效果良好，系统压力参数下降明显，说明该套技术装备能满足煤矿井下2 500 m顺煤层超深定向钻孔的施工要求。研究成果可为顺煤层超深定向钻孔施工和超长工作面瓦斯超前治理提供重要借鉴。