一种碎软且构造复杂煤层定向长钻孔施工方法及大面积区域化布置方法技术

本发明专利技术提供一种碎软且构造复杂煤层定向长钻孔施工方法及大面积区域化布置方法，属于碎软构造复杂煤层瓦斯抽采的技术领域，主要解决目前碎软且构造复杂煤层无法实现大面积长距离抽采的问题，提高碎软复杂煤层的瓦斯抽采效率。本发明专利技术采用的技术方案是：选用大功率大扭矩自动化定向钻进装备，配套合适的钻进钻具、冲孔钻具、护孔钻具等，在区域煤层中施工煤层走向探定孔（兼抽采孔）、卸压增透抽采主孔，并实施大直径筛管护孔，实现碎软且构造复杂煤层的大面积长距离的钻孔布置及抽采。层的大面积长距离的钻孔布置及抽采。层的大面积长距离的钻孔布置及抽采。

【技术实现步骤摘要】
一种碎软且构造复杂煤层定向长钻孔施工方法及大面积区域化布置方法


[0001]本专利技术属于碎软构造复杂煤层瓦斯抽采的
，具体公开了一种碎软且构造复杂煤层定向长钻孔施工方法及大面积区域化布置方法。

技术介绍

[0002]碎软且构造复杂煤层是指煤层中煤的硬度系数f值在0.3～0.8并且有软硬分层即：煤层中有f值0.3～0.5的软分层和f值0.5～0.8的硬分层；并且煤层中了除了有3米以上的陷落柱、褶皱、断层等构造外，还有3米以下的小构造。煤层整体赋存复杂，煤层瓦斯含量8m3/t以上，给矿井工作面安全回采造成影响。在此煤层中施工钻孔，常见塌孔、压钻、堵孔等，不利于400米以上长钻孔的施工和大面积区域化钻孔布置。
[0003]针对碎软且构造复杂煤层的瓦斯治理难题，国内外专家学者进行了长期探索，目前常用的技术主要有：一是在煤层下部岩层中布置底板岩巷并使用不具备定向钻进功能的普通钻进装备施工穿层短钻孔+水力化增透技术进行瓦斯抽采；二是针对多煤层条件的煤层，先进行保护层，然后利用保护层开采的卸压影响，对卸压的被保护层进行抽采；三是探索以顶底板梳本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碎软且构造复杂煤层定向长钻孔施工方法，其特征在于，包括下述步骤：S1，施工煤层走向探定钻孔，标定煤层走向沿硬分层施工探定钻孔探索硬分层走向，探定钻孔包括上探定钻孔和下探定钻孔，上探定钻孔每间隔预设距离向上开分支探到煤层顶板确定煤层的上部走向，下探定钻孔每间隔预设距离向下开分支探到煤层底板确定煤层下部走向，最终标定全煤厚走向；S2，施工抽采钻孔在上探定钻孔和下探定钻孔之间施工抽采钻孔，抽采钻孔沿硬分层施工，钻孔后进行冲孔、护孔；S3，对探定钻孔和抽采钻孔进行封孔。2.根据权利要求1所述的碎软且构造复杂煤层定向长钻孔施工方法，其特征在于，步骤S1中，采用的钻进装备为定向钻进装备，采用的钻进钻具包括耐高压密封螺旋空心钻杆或者有线通缆钻杆、探管及上下无磁、螺杆马达和钻头，探管及上下无磁接无线随钻测量系统；在上探定钻孔施工过程中，通过随钻测量系统和排渣进行煤层上部走向的标定；在下探定钻孔施工过程中，通过随钻测量系统和排渣进行煤层下部走向的标定。3.根据权利要求2所述的碎软且构造复杂煤层定向长钻孔施工方法，其特征在于，步骤S2中，采用探定钻孔相同的钻进装备和钻进钻具在硬分层中施工抽采钻孔，钻孔施工完成更换水力冲孔及切割钻具，通过钻杆与水力冲孔及切割钻具的连接实现单级或者多级冲孔，冲孔过程中钻具既要旋转，又要在预设长度范围往复推进，直至返水变清；根据钻孔情况倾角，选择后退式冲孔或前进冲孔；当钻孔为倾角>0
°
的上行钻孔时，选取后退式冲孔；当钻孔≤0
°
的下行钻孔时，采用前进式冲孔；水力冲孔作业完成后，更换护孔钻具钻进至孔底，并利用井下供风系统吹风扫孔，排干孔内积水和煤渣，然后顺着护孔钻具下入护孔筛管，实现大直径护孔。4.根据权利要求2所述的碎软且构造复杂煤层定向长钻孔施工方法，其特征在于，步骤S2中，采用探定钻孔相同的钻进装备和钻具在硬分层中施工抽采钻孔，钻孔施工完成后使用中空水力冲孔及切割钻具与中空钻杆、中空钻头搭配，实现冲孔
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护孔一...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵学良，王德璋，都海龙，贺光会，贾航，罗华贵，贺敏，崔建峰，张飞，辛宪耀，栗海滔，
申请(专利权)人：山西晋煤集团技术研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：