复采掘进过程中的探放水钻探设备分析武靖轩1,程海兵1,李建兵1,2,樊帆1,李斗1(1.沁和能源集团有限公司,山西晋城048000;2.山西沁和绿色智能煤炭科学研究院有限公司,山西晋城048000)摘要:针对复采掘进过程中的探放水钻孔常常出现塌钻、压钻、卡钻和退钻难等问题,从出现原因、设备型号和技术措施三方面进行分析。分析表明,钻机向前钻进的过程中,“压酥”煤体就容易受到钻杆钻进扰动,使得钻杆外壁“压酥”煤体在应力作用下向钻杆中心应力传递,从而导致难钻进现象;使用PDC刮刀钻头、刻槽钻杆或多棱钻杆和大扭矩钻机在复采煤层中钻进效果较好;采用注浆套管技术可有效解决难钻进的问题。该研究成果可指导复采或软岩探放水的施工,保障安全生产。关键词:钻探设备复采掘进探放水中图分类号:TD822文献标识码:A文章编号:1003-773X(2023)02-0269-02引言因复采生产工艺的特殊性,老窑巷道布置的不确定性,探放水是掘进过程中必不可少的环节。在安全生产过程中,掘进巷道与老窑空巷、空区的位置关系呈垂直、斜交和平行三种形式。空区、空巷两侧均留有一定宽度的保安煤柱,若探放水孔钻探至空区内,则存在不反水现象;若探放水孔钻探至空区两侧煤柱内,因保安煤柱处于应力集中区,就存在实体煤被压酥,部分钻孔不反水,只出渣等情况,导致压钻、卡钻、退钻难等现象。为解决复采探放水技术难题,现主要从复采探放水钻探和实体煤探放水钻探的区别以及复采卡钻、压钻、退钻难等问题的本质原因进行分析。1原因分析实体煤探放水时,煤层未受到开采影响,在盖山岩体三维应力作用下,煤层处于应力平衡状态,因探放水钻孔直径一般小于94mm,且钻杆为圆柱状,在钻探过程中并未在短时间内影响钻孔周围大范围煤体应力发生变化,固实际钻孔长度主要取决于外部因素,例如钻机、钻杆和钻头的实际参数。复采探放水时,老窑巷道或老窑采空区应力就会向空区、空巷内传递,使空区、空巷顶底板或两帮出现不同程度的冒顶和片帮现象,在应力平衡区与片帮区中间存在次应力平衡区。若探放水钻探至片帮区,则出现钻杆不反水、不退渣现象;若探放水钻探至次应力平衡区,则出现钻杆不反水、只退渣现象。当探放水钻探至次应力平衡区,煤层就存在不同程度的“压酥”现象,在钻机向前钻进的过程中,“压酥”煤体就容易受到钻杆钻进扰动,使得钻杆外壁“压酥”煤体在应力作用下向钻杆中心应力传递,从而导致压钻、卡钻、难钻进、退钻难等问题。2设备分析2.1钻头分析查阅市...