大水垂定向孔技术提升煤层底板防治水效果

大水垂比地面定向水平孔煤层底板注浆防治水技术是一种先进的矿井水害防治策略，它利用地面定向水平钻孔对煤层底板的含水层进行深度干预，包括预先探查和注浆治理。这项技术已在赵固一矿18031工作面得到了实际应用，该工作面地层复杂，需要面对深厚表土层、大角度倾斜钻孔的定向钻进挑战。 钻孔布置是关键技术之一，通过精确的规划和布局，确保水平钻孔能够准确地达到煤层底板，以便有效覆盖潜在的水源区域。钻孔轨迹的控制至关重要，这涉及到钻机的导向系统，确保钻孔沿着设计路径进行，以实现水平段沿煤层底板灰岩的钻进，这在传统钻探中是一个突破。 大水垂比（即水平与垂直方向的孔径比例）是另一个核心要素，通过采用大水垂比的长距离水平钻孔技术，可以提高钻孔的利用率，减少水资源浪费，同时实现更远距离的注浆，增强防渗效果。现场研究还探讨了如何运用大顶角钻孔大口径套管下放技术，确保钻孔稳定并能承受较大压力。 水平段顺层钻进技术则是针对煤层的特性，使钻孔能在煤层内部平稳推进，避免因岩层变化导致的钻探困难。岩层判别技术则有助于准确识别不同地质层，以便选择适当的注浆材料和方式，提升防治水的效果。 在赵固一矿18031工作面上，这些技术的应用成功实现了对底板灰岩的探查和注浆治理，显著降低了水害风险，验证了这种地面定向水平孔注浆防治水技术的有效性和可行性。这一成果对于推动矿井煤层底板水害防治技术的发展具有重要意义，也为其他类似条件的矿井提供了宝贵的实践经验。随着科技的进步和对环境保护的重视，这种大水垂比地面定向水平孔注浆防治水技术有望在未来得到更广泛的推广和应用。