?余吾煤業(yè)井下煤層具有瓦斯含量高、透氣性差、煤體堅固性系數低的特點(diǎn)。2019年初，該公司重新啟用了千米定向鉆機，先后在S3102、S5206、S1301綜采工作面施工定向預抽鉆孔解決工作面中部抽采空白帶問(wèn)題。

為進(jìn)一步拓展千米鉆機的應用領(lǐng)域，發(fā)揮其在掘進(jìn)工作面區域瓦斯治理中的作用，該公司瓦斯治理研究中心經(jīng)過(guò)深入調研考察，大膽引進(jìn)千米鉆機煤層底板定向分支長(cháng)鉆孔區域預抽掩護掘進(jìn)技術(shù)，并在S5102膠順進(jìn)行井下試驗，順利完成1個(gè)600米深負角度主巖孔及7個(gè)分支煤孔施工，試驗取得階段性成功，這也為該公司松軟煤質(zhì)條件下高瓦斯掘進(jìn)工作面區域瓦斯治理探索出一條新路子。

緊貼現場(chǎng)溯根源

該公司井下掘進(jìn)工作面區域瓦斯治理問(wèn)題長(cháng)期制約著(zhù)礦井安全高效掘進(jìn)，早在2012年，該公司黨政領(lǐng)導高瞻遠矚，引進(jìn)瓦斯治理先進(jìn)技術(shù)裝備，添置了2臺千米定向鉆機，以期對掘進(jìn)工作面進(jìn)行區域模塊化預抽，實(shí)現瓦斯超前治理。然而，鉆孔實(shí)際施工過(guò)程卻是困難重重，礦井80%的打鉆區域鉆孔成孔困難，存在塌孔抱鉆現象，被迫無(wú)奈，該公司只能暫時(shí)放棄定向鉆機長(cháng)距離煤孔施工試驗。

2019年該公司重新啟用定向鉆機后，他們的瓦斯治理研究團隊，便立足礦井瓦斯地質(zhì)現狀，結合千米定向鉆機適用條件，對公司前期定向鉆機試驗失敗原因進(jìn)行研究分析，發(fā)現鉆孔成孔率受f值、煤層瓦斯壓力、裂隙發(fā)育區煤體破壞程度、鉆孔傾角等影響較大，鉆孔成孔質(zhì)量表現出明顯的區域差異性。煤層埋深相對較淺，瓦斯含量相對較低，煤質(zhì)相對較硬的南一采區鉆孔成孔率相對較好，最大煤孔深度達664米；而對埋深相對較深，瓦斯含量相對較高的采區，目前采用的單一煤孔施工工藝仍具有一定的局限性，必須改進(jìn)施工工藝以適應埋藏深、含量高、煤質(zhì)軟的瓦斯地質(zhì)條件。

深入調研尋出路

如何解決長(cháng)距離煤孔施工過(guò)程塌孔夾鉆問(wèn)題？老路固然走不通，必須轉變思路，另辟蹊徑，本著(zhù)“不懂就問(wèn)，不懂就學(xué)”的工作作風(fēng)，該公司瓦斯治理研究中心副主任周建偉組織技術(shù)人員開(kāi)展了定向鉆機施工技術(shù)與裝備的調研學(xué)習考察，通過(guò)查論文、閱資料、跑現場(chǎng)、聽(tīng)報告等方式，最終找到了問(wèn)題的解決辦法。

他們在調研中發(fā)現，煤層頂/底板梳狀、羽狀分支長(cháng)鉆孔區域預抽掩護煤巷掘進(jìn)技術(shù)基本成熟，這種將主孔布置在穩定的巖層中，在主孔中開(kāi)分支施工短距離煤孔的打鉆工藝，能夠使主孔這個(gè)瓦斯流動(dòng)的“主干道”擺脫煤質(zhì)條件的限制向更遠區域延伸。

“這種長(cháng)鉆孔區域預抽掩護掘進(jìn)技術(shù)，通過(guò)煤孔分支這個(gè)瓦斯流動(dòng)的‘小河流’將附近區域瓦斯匯流進(jìn)來(lái)，即使‘小河流’因塌孔堵塞也不影響‘主干道’的瓦斯抽采，進(jìn)而解決公司定向鉆孔施工距離短，區域預抽范圍受限的技術(shù)難題?！痹摴就咚怪卫硌芯恐行母敝魅沃芙▊バ蜗蟮刂v解著(zhù)。

攻堅克難謀突破

新施工工藝施行之前面臨首要問(wèn)題就是人員問(wèn)題，公司千米鉆機司機技術(shù)水平不高，特別是巖孔開(kāi)分支更是零經(jīng)驗，為了確保技術(shù)試驗成功，該公司邀請江蘇中煤經(jīng)驗豐富的鉆機司機駐礦培訓指導。

同時(shí)，根據井下實(shí)際條件，該公司瓦斯治理研究中心將鉆場(chǎng)布置在煤層巷道中，原設計主孔-4度傾角開(kāi)孔穿過(guò)一段距離的煤層后進(jìn)入煤層底板巖層施工，第一個(gè)孔施工至42米順利穿過(guò)煤層，但施工至80米時(shí)便因孔內塌孔夾鉆嚴重而無(wú)法繼續施工。

“面對主孔要穿煤層施工這個(gè)‘攔路虎’，我們迅速召集科隊技術(shù)骨干開(kāi)會(huì )討論解決辦法，最終決定調整主孔開(kāi)孔傾角減少穿煤施工距離，同時(shí)在穿煤段進(jìn)行護孔?！痹摴就咚怪卫硌芯恐行母敝魅沃芙▊セ貞浿?zhù)當時(shí)的場(chǎng)景。

說(shuō)干就干，該公司瓦斯治理研究中心隨即繼續開(kāi)始主孔施工試驗，先后完成開(kāi)孔、擴孔、二次擴孔、下管、注漿工序，終于完成主孔煤孔段施工及護孔工作。

千錘百煉始得金

但始料未及的是，因封孔管推入時(shí)變形嚴重，在進(jìn)行封孔段掃孔施工過(guò)程，鉆頭將封孔管打碎，PVC碎片沉入孔底導致鉆孔后續鉆進(jìn)施工排渣困難。主孔又一次施工失敗，沉重打擊了技術(shù)人員信心。

“PVC管不行就試試鐵管，材料我給你們調撥?！泵悦Ｖ畷r(shí)，該公司分管抽采的副總經(jīng)理張詠斌一番話(huà)再次鼓舞了士氣。

在各方力量的協(xié)助下，自主設計連夜趕制的插接式6寸鐵質(zhì)封孔管下井了，盡管在接下來(lái)的鉆孔開(kāi)孔下管過(guò)程中，還出現了塌孔、孔內煤渣殘留多、孔底有積水等各種技術(shù)難題，但瓦研治理研究中心還是憑著(zhù)敢想敢干、永不服輸的創(chuàng )新精神，一路披荊斬棘，攻克一個(gè)個(gè)技術(shù)難題，最終使主孔成功過(guò)渡到巖層內施工，并探索出一套深孔定向鉆進(jìn)孔口煤孔段下管固孔施工工藝，實(shí)現鉆孔孔口固孔技術(shù)突破。

精益求精爭一流

主孔的固孔成功僅僅是邁開(kāi)了萬(wàn)里長(cháng)征的第一步，在接下來(lái)的鉆孔施工中，為了提升打鉆工的技術(shù)水平和現場(chǎng)管控水平，該公司瓦研治理研究中心建立了定向鉆機施工進(jìn)度匯報與技術(shù)交流群，由隊組值班人員負責將鉆機施工的每一組數據參數詳細匯報到群內，其他技術(shù)成員動(dòng)態(tài)了解井下鉆孔施工情況，發(fā)現問(wèn)題及時(shí)通知井下進(jìn)行調整。

此外，該公司還建立完善打鉆日志匯報制度，安排隊組每日進(jìn)行1次打鉆技術(shù)經(jīng)驗總結，并在遇到重大技術(shù)難題時(shí)，迅速召開(kāi)技術(shù)分析會(huì )進(jìn)行集中討論。經(jīng)過(guò)40天的摸爬滾打，該公司鉆機司機打鉆水平快速提升，鉆孔軌跡誤差由幾米縮小到幾分米。

“特別是在巖孔開(kāi)分支技術(shù)上，我們更是實(shí)現了從無(wú)到有的轉變；隊組順利完成600米深主孔及7個(gè)分支孔施工，最長(cháng)分支長(cháng)度為138米，煤孔段長(cháng)度達102米，這標志著(zhù)千米鉆機煤層底板定向分支長(cháng)鉆孔區域預抽掩護掘進(jìn)技術(shù)取得階段性成功?！痹摴就咚怪卫硌芯恐行母敝魅沃芙▊ハ采厦忌?。

在余吾煤業(yè)打造新時(shí)代高質(zhì)量發(fā)展的“示范型”煤炭領(lǐng)軍企業(yè)的道路上，該公司瓦斯治理研究中心團隊“不忘初心、牢記使命”，永遠奔跑在科研創(chuàng )新的賽道上，與瓦斯賽跑，只有起點(diǎn)，沒(méi)有終點(diǎn)！

（文 周建偉 楊利軍）

責任編輯：崔婷婷