中國煤科西安研究院再創(chuàng)煤礦井下大直徑定向鉆進(jìn)孔深世界紀(jì)錄

近日，中國煤科西安研究院自主研發(fā)的煤礦井下頂板高位大直徑定向鉆孔鉆進(jìn)技術(shù)與裝備，在淮南礦區(qū)實(shí)現(xiàn)中硬巖層φ300mm頂板高位鉆孔一次擴(kuò)孔深度701m，再次創(chuàng)造了世界紀(jì)錄。

以孔代巷技術(shù)是解決煤礦瓦斯抽采問題的主要手段，特別是在開采深度大、采空區(qū)多的礦區(qū)應(yīng)用廣泛。但是由于受到鉆機(jī)裝備能力有限、大直徑高位孔成孔難、鉆具鉆進(jìn)阻力大、井下運(yùn)輸與作業(yè)空間有限等難題的制約，通常需要開拓高位鉆場或者專用抽采巷道，效率低下且安全性差，嚴(yán)重影響了煤炭資源的安全高效開采。

針對這些難題，西安研究院依托國家重大專項(xiàng)研發(fā)了頂板高位大直徑定向鉆孔鉆進(jìn)技術(shù)與裝備，通過增大鉆孔孔徑、減少鉆孔數(shù)量的辦法，實(shí)現(xiàn)了工作面采動卸壓瓦斯抽采的安全、高效施工。

據(jù)悉，頂板高位大直徑定向鉆孔鉆進(jìn)技術(shù)與裝備主要包括成孔工藝和相應(yīng)的鉆進(jìn)裝備。成孔工藝經(jīng)過多次迭代，成功實(shí)現(xiàn)了從完好地層到復(fù)雜破碎地層的跨越，先后創(chuàng)造了直徑120mm一次成孔到直徑200mm一次成孔再到直徑300mm一次成孔的孔深紀(jì)錄。鉆進(jìn)裝備方面，以“十二五”、“十三五”國家重大專項(xiàng)為依托，攻克了大直徑鉆具疲勞破壞嚴(yán)重、大直徑螺桿扭矩輸出與壓力損耗的矛盾、滑動擴(kuò)孔鉆具托壓及復(fù)合擴(kuò)孔鉆具受交變應(yīng)力的影響等多項(xiàng)技術(shù)難題，在大直徑鉆具全連續(xù)機(jī)械化輔助吊裝及自動裝卸鉆具功能基礎(chǔ)上，擴(kuò)展了井上下數(shù)據(jù)傳輸及數(shù)字孿生，首次實(shí)現(xiàn)了地面遠(yuǎn)程操控井下鉆機(jī)施工，井下鉆進(jìn)參數(shù)、鉆孔軌跡實(shí)時監(jiān)控等智能化場景。

“該技術(shù)裝備圍繞煤礦井下采動卸壓瓦斯高效抽采治理和礦井智能化減人增效強(qiáng)安需要，首創(chuàng)了世界首臺套礦用大功率自動化定向鉆機(jī)和礦用旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆進(jìn)系統(tǒng)，有效滿足了礦井‘從小區(qū)域到超大區(qū)域’的瓦斯綜合高效治理技術(shù)裝備的配套需求，前不久成功入選了陜西省首臺（套）重大技術(shù)裝備推廣應(yīng)用指導(dǎo)目錄?！蔽靼惭芯吭嚎苿?chuàng)院常務(wù)副院長李泉新這樣介紹。

目前，該技術(shù)裝備已在淮南礦區(qū)、晉城礦區(qū)等為代表的高瓦斯礦井廣泛應(yīng)用。其開創(chuàng)的“以復(fù)雜頂板巖層高位大直徑定向鉆孔代替高位抽采巷道的瓦斯治理模式”取得了良好的應(yīng)用效果。該技術(shù)與裝備的突破進(jìn)一步推進(jìn)了生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變，提高了煤礦企業(yè)災(zāi)害治理能力，節(jié)約了礦井生產(chǎn)成本，為煤炭安全生產(chǎn)提供了保障。

備注：數(shù)據(jù)僅供參考，不作為投資依據(jù)。