摘要：为了可以有效的解决松软煤层瓦斯抽采孔成空性较差和抽采区域较小的问题，相关工作人员充分利用梳状定向孔钻进技术的应用，来稳定顶板底板岩层施工主孔，然后再从主孔梳状分支孔进入到施工的目标煤层中，这样可以对瓦斯进行远距离的抽采。基于此，本文主要通过分析了当前我国煤矿井下梳状定向孔钻进技术在松软煤层瓦斯抽采过程中的实际应用，以期望可以保障煤矿资源开采的效率，实现社会经济的可持续发展。

关键词：煤矿井下;梳状定向孔;钻进技术

前言：在我国煤矿开采过程中，高含量的瓦斯煤层一直以来都是困扰我国煤矿井下开采的难点之一。在当前煤矿井下开采过程中，充分利用井下梳状定向孔钻进技术，可以保障瓦斯的抽采，并保障掘进的速度，实现煤矿开采的效率。

1 煤矿井下梳状定向孔钻进技术分析

梳状定向孔钻进技术;在煤矿井下梳状定向孔钻进技术过程中，其主要是以先进的钻孔测量定向钻进技术作为手段，然后对煤层地质相对较好的地板进行施工定向钻孔，然后在使用定向开分支技术，每间隔一段距离，从煤层孔中进行分支，让分支可以进入到煤层中，通过分支孔来将煤层中瓦斯进行抽采，这样可以保障了煤层的掘进和巷道的有效勘测。

梳状定向孔钻孔施工的形式;在煤矿井下梳状定向孔钻孔时，通常都是使用前进式的方式来进行分支孔的施工，简单来说就是对第一个分支孔进行施工之后，第一个分支孔的深度退到适当的位置进行第二个分支孔的施工，以此向后面递进，直到满足设计时所需要的孔深为止[1]。

2 梳状孔布孔的方式分析

因为煤层的瓦斯治理目标是不同的，所以按照梳状定向钻孔和煤层关系，定向孔是可以分为近煤层梳状孔和高位梳状孔这两种。

第一近煤层梳状孔;在煤层瓦斯的抽采过程中，此方式主要是应用在两个煤层相邻的瓦斯预抽施工中;具体的施工方法是在煤层还没有被开采时，煤层的顶板上方2-5米的位置进行定向孔的打孔，并让该孔作为主孔，然后从该位置施工多个分支孔，让这些分支孔都进入到煤层内部，使用定向轨迹来控制分支孔，并让其在煤层中得到延伸，对煤层当中的瓦斯进行抽采。与此同时，为了可以有效的提升瓦斯抽采的实际效果，还可以使用水力压裂技术，来对分支孔和煤层之间的缝隙增大。在一定程度上相对比以往的顺层孔，钻孔会覆盖更广泛，深度更深，所达到的瓦斯抽采治理效果也会越好。

第二高位梳妆孔。高位梳状孔是煤层回采之后采空区顶板岩层裂缝中的瓦斯;具体的施工方式如下。在煤层未被开采之前，会在煤层的上方30米左右的位置来进行定向孔的钻孔，并将定向孔作为主孔，然后从主孔周围进行分支孔的钻孔，在煤层进行实际开采时，是会引导相邻的岩层出现卸压增透的情况，并且在采空区上面也会形成一个断裂带，外区下沉带，影响到后续的开采进度。伴随着煤层开采，瓦斯会进入到断裂带中，并通过梳状孔来将断层中的瓦斯进行抽采，这样可以达到采空区瓦斯的排出，保障开采人员的生命安全。

3 煤矿井下梳状定向孔钻进技术分析

3.1 岩层开分支技术

在煤矿井下梳状分支孔施工过程中，因为主孔钻孔的轨迹在顶底板岩石中会得到一定的延伸，并且梳状分支孔的所有分支点在岩石中，在岩石中的侧钻孔分支难度是非常大的，所以煤矿井下梳状定向孔分支技术就显得极其重要。为了在一定程度上可以保障煤层主孔当中的施工钻孔，首先需要根据煤层的软硬以及分支孔钻孔形式来进行确定，在不确定煤层地质软硬的情况下工作人员可以进行裸眼侧钻孔开分支技术来进行。其次就是侧面钻孔开分支技术需要针对钻孔的轨迹要求是非常多的，并且对于造斜的强度不高，施工相对简单，该操作方式经常被应用在向上的梳状分支开孔中。在煤矿井下梳状定向孔钻孔技术应用中，可回收式的斜向器分支技术对于钻孔轨迹要求不多，但是其具体的施工相对复杂，不容易操作，经常被应用在向下的梳状分支孔施工中[2]。

第一;裸眼侧钻孔分支技术。此技术所选择的钻孔位置是在钻孔轨迹倾角和方位角变化为上的趋势孔段，这样更有利于螺杆钻具侧钻分支孔，并且在钻孔液流入到主孔中，不会直接影响到分支孔的抽采瓦斯效果。因为向上的梳状分支孔段的倾角变化较大，所以裸眼侧钻分支孔的施工顺序是针对主孔先进施工，然后针对煤层中的分支孔进行施工，在对相邻的煤层进行分支孔的钻进，这样叠加让分支孔在煤层多个角落都有，从而保障瓦斯抽采。与此同时，施工分支点向上增加斜角施工，在提钻到分支点时应当使用裸眼侧钻的方式来进行分支孔的施工，施工主孔到下一个分支点位置，然后再进行井下梳状主孔施工。

第二可回收式斜向器开分支技术;该技术在梳状分支孔钻孔施工过程中，通常应用在地质较硬的岩石中，充分利用可回收式开分支技术钻孔效率更高。此外裸眼侧钻孔分支所反出的煤粉会将分支孔堵死，影响到瓦斯抽采，但是可回收式钻孔技术可以限制煤粉进入到钻孔中，保障了瓦斯开采的正常有序进行。

3.2 降低岩层钻孔具摩擦阻力技术

在煤矿井下梳状孔施工过程中，主孔钻孔的轨迹相较于孔口的深度有可能会出现一定的波动变化，为了可以实现钻孔轨迹在大幅度的波动情况下需要对钻孔的角度进行倾斜，这样可以增加弯曲钻孔定向钻具的摩擦阻力，然后在通过岩层孔对煤层孔壁硬度较大的情况来增加钻具在煤矿井下梳状孔当中的摩擦阻力。在钻孔施工时钻具的摩擦阻力若是较大会增加钻孔施工所带来的风险，冰球队有钻孔的成功率也无法得到顺利的保障，所以在井下梳状孔当中有效的去降低岩层孔钻具的摩擦阻力是及其重要的。除此之外，降低煤矿井下梳状钻孔钻具的摩擦阻力，需要对钻孔进行优化设计，并且需要对钻孔的轨迹进行高精度的计算。

第一优化钻孔的设计;煤矿井下梳状定向孔造斜孔段应当避免急弯出现，然后施工人员需要根据钻杆抵抗弯曲的强度，来允许弯曲半径选择最为合适的设计造斜强度，并处理好主孔和分支孔之间的弯曲变化。在某种程度上因为主孔钻孔相对较长，施工人员需要对主孔的摩擦阻力进行优化，若是阻力过大需要在主孔的钻孔倾斜角上对波动幅度进行减少，这样可以对钻孔的孔段进行优化，保障钻孔成功率[3]。

第二高精度控制钻孔轨迹;为了可以将对弯曲钻孔钻具的摩擦阻力，需要提升煤矿井下梳状孔主孔轨迹的精度，并要求施工人员对主孔进行钻孔时的轨迹位移情况需要和之前设计的图纸中的位移偏差较小，不能出现较大的位移偏差;这样可以保障钻孔的测量间距得到降低，并保障钻孔的轨迹精度。

结语

总而言之，煤矿井下梳状定向孔钻进技术的有效利用，可以提高松软煤层瓦斯抽采的深度以及面积，并在最大程度上联通煤层气储层通道，增加瓦斯抽采的区域面积，提高抽采效果，降低治理成本。在当前很多煤矿煤层开分支过程中，充分利用上述的钻孔分支技术，可以保障钻孔轨迹的精度，让钻孔的成功率更高，对钻孔钻具的摩擦阻力也有一定的限制，提高了钻孔施工安全性。因此，通过把梳状定向孔钻孔技术应用在煤矿井下瓦斯抽采中，可以提高瓦斯治理效果，保障煤矿开采工作人员的生命财产安全。

参考文献

[1] 管强盛， 魏宏超. 底板梳状定向钻孔套铣打捞技术研究与应用[J]. 煤田地质与勘探， 2019， 047（006）：212-217.

[2] 管强盛， 张杰. 底板梳状定向钻孔在条带瓦斯治理中的应用[J]. 煤炭技术， 2020， v.39;No.314（02）：115-117.

[3] 韩兵. 基于定向钻进技术的综合立体瓦斯抽采模式[J]. 工矿自动化， 2019（12）：12-16.

[4]姚宁平，张杰，李泉新，金新，刘睿全，彭涛.煤矿井下梳状定向孔钻进技术研究与实践[J].煤炭科学技术，2012，40（05）：30-34.