煤矿井下3000m超长定向钻孔关键技术：滑动钻进与轨迹控制

"煤矿井下3000m顺煤层定向钻孔钻进关键技术" 这篇论文主要探讨了在煤矿井下进行3000米以上的顺煤层定向钻孔的关键技术，这些技术对于煤矿的瓦斯超前治理、以孔代巷工程、水害防治以及地质勘探具有重要意义。在保德煤矿大盘区的工作面，由于采前瓦斯治理的需求，需要实现长距离的定向钻孔。当前的技术装备在面对这样的挑战时，存在一系列问题，包括滑动钻进困难、进水水路压耗大、有线随钻测量信号传输受限以及冲洗液无法循环利用。 为了解决这些问题，研究人员开发了一系列创新技术。首先，他们采用螺杆马达水力加压和超长钻具正反扭转给进的滑动钻进减阻工艺，这种工艺能有效降低钻进过程中的阻力，显著提高深孔滑动定向钻进的能力。其次，通过控制回转钻进的倾角并结合侧钻分支，实现了复合钻进轨迹控制技术，确保钻孔能精确地沿着煤层方向延伸，同时提高了钻进效率。再者，设计了一套低压耗进水水路系统，减少了水路压力损失，优化了钻孔过程中的液体供应。此外，还研发了泥浆脉冲无线随钻测量系统，它能稳定可靠地传输长距离信号，克服了有线测量系统的局限性。最后，建立的冲洗液净化循环系统可以对钻孔产生的冲洗液进行处理和再利用，既环保又经济。 这些技术的实施在保德煤矿的实践中取得了显著成效，成功完成了主孔深度达到3353米、孔径120毫米的顺煤层超长贯通定向孔。滑动钻进减阻工艺降低了给进力，复合钻进轨迹控制技术确保了钻孔的精确性，无线随钻测量系统的信号传输稳定，而冲洗液净化循环系统的应用则实现了资源的可持续利用。 这项研究为煤矿行业提供了先进的定向钻孔技术，有助于提升煤矿的安全性和经济效益，同时也为同类工程提供了宝贵的参考经验。这些成果不仅推动了煤矿大区域瓦斯治理技术的进步，也为类似地质条件下的钻探作业提供了新的解决方案。