碎软煤层钻完孔技术挑战与新进展

"煤矿井下碎软煤层顺层钻完孔技术研究进展" 煤矿井下碎软煤层的钻完孔技术是当前煤炭行业面临的重要挑战。这些煤层的特点包括多层位分布、构造应力复杂、高瓦斯压力、煤体强度低以及渗透性差，这些因素使得钻孔过程中容易出现塌孔、喷孔和孔壁不稳定等问题，严重影响钻进效率和孔深，同时也可能导致钻孔堵塞，形成抽采盲区，对矿井安全构成威胁。 在碎软煤层的瓦斯抽采中，深孔和精准钻进技术至关重要。目前的研究主要集中在几个关键技术领域：一是护孔技术，旨在保护钻孔孔壁的稳定性，防止塌孔和孔壁磨损；二是排渣技术，有效地清除钻孔过程中的煤粉和岩屑，保持钻孔畅通；三是轨迹控制技术，确保钻孔按照预定方向精准钻进，以达到理想的抽采效果；四是完孔技术，通过如内控导向式旋转定向钻进、多孔介质充填式筛管或折叠膨胀管等方法，增强钻孔的穿透能力和抽采效率。 内控导向式旋转定向钻进技术是一种先进的钻进方法，它利用内部控制系统实现钻头的定向控制，可以提高钻孔的精度和深度，减少钻孔偏斜，尤其适用于复杂地质条件下的钻孔作业。多孔介质充填式筛管完孔技术则是通过在钻孔内放置特殊设计的筛管，填充多孔介质，以增强孔壁的稳定性，同时改善孔内气体流动，提升瓦斯抽采效率。折叠膨胀管技术则能根据地层压力自动扩张，形成稳定的钻孔衬管，既增强了孔壁稳定性，又减少了钻孔堵塞的可能性。 尽管已有一定的研究进展，但碎软煤层钻进技术仍然存在诸多问题，如钻孔效率低下、孔内事故难以预防、孔壁稳定性难以保障等。针对这些问题，研究者提出了一系列改进建议，包括优化钻具设计、开发新型钻井液以改善孔壁稳定性和钻屑排出、探索新的导向系统以提高钻孔精度等。 煤矿井下碎软煤层顺层钻完孔技术的发展趋势是向高效、深孔、精准方向发展，同时兼顾增透、增产和护孔的需求。随着科研的不断深入和技术的不断创新，未来的钻完孔技术将更加成熟，能有效解决当前面临的挑战，提升煤矿的安全水平和经济效益。这些研究不仅对于中国，对于全球煤炭开采行业都有着重要的参考价值。