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煤矿井下大功率定向钻进技术与装备

来源：互联网 2022-03-26 10:01:57

该技术适用于煤矿井下瓦斯抽采、水害防治、隐蔽致灾因素探查等近水平定向钻孔工程，采用随钻测量技术实时测量钻孔轨迹，通过大功率全液压定向钻机在孔口调整工具面，利用泥浆泵，泵送冲洗液驱动孔底螺杆马达带动钻头碎岩（滑动钻进3米）煤矿用探水钻机，实现钻孔轨迹方向的改变；采用钻机动力头回转+孔底螺杆马达回转带动钻头碎岩（复合钻进3米），保持钻孔轨迹方向不变，完成导孔施工。

关键技术：煤矿井下大功率定向钻机和泥浆泵系统；煤矿井下防爆无线或有线随钻测量装置；Φ89毫米中心通缆钻具与整体螺旋无缆定向钻具；煤矿井下近水平复合定向钻进工艺技术；煤矿井下定向钻孔事故处理钻具及配套工艺技术。

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该技术装备在淮南矿区顾桥、顾南、潘三、顾北、张集等煤矿13个工作面，完成高位大直径定向钻孔29万米，累计抽采瓦斯11771万立方米，有效控制工作面上隅角瓦斯，实现了工作面安全、高效回采，与高抽巷相比，减少人员投入82%，节约工程费用36.2%，节省工期17.8%，显著降低了瓦斯治理成本，缓解了采掘矛盾。

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此外，该技术装备还应用于淮南顾北、张集、潘四东等煤矿井下顶底板探放水定向长钻孔工程，完成工程量5万余米，放水量103万立方米。根据设备、材料、人力、管理等成本核算，项目总成本投入19500万元，根据钻孔工程量单价、瓦斯市场价格等核算，新增产值27790万元，新增利润5558万元，新增税收2732万元。同时，每套装备新增就业岗位20人，7套装备共可新增140人的就业岗位。由于定向钻孔位于待采煤层顶板中，除了可用于顶板裂隙卸压瓦斯抽采通道，还可用于工作回采前顶板岩层探放水煤矿用探水钻机，实现“一孔多用”，从而降低了探放水作业成本。实现卸压瓦斯“变害为宝”，增加了清洁能源供给、减少了温室气体排放量和巷道掘进产生的废弃矸石量，资源效益、环境效益、经济效益显著。

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