u4. 施工注意事项
（1）钻进注意事项
观察：定向钻进时要注意观察；
排渣：在煤层或破碎地层中钻进时，泥浆泵压力和给进压力 要经常来回活动钻具，以利于孔内水、煤（岩）粉能在钻具的串 动下及时排出孔外，保证钻孔内工况正常及施工安全；
记录：每班做好施工详细记录，填写好岩性描述、钻进参数 及工作简述，为下一个班做好交接工作，同时为下一个钻孔的施 工提供可靠参考；
工具面向角：在孔底圆平面内，以圆心与圆周上最高点连
线为始边，顺时针转到工具面与孔底圆平面的交线所转过
的角度；就是通常所说的马达“弯头”朝向。
u2. 钻孔轨迹控制方法
（1）定向钻孔轨迹控制主要参数
Ø 倾角
Ø 左右偏差
Ø 方位角 Ø 工具面向角
Ø 上下偏差 Ø 磁偏角
上下偏差：定向钻孔实钻轨迹相对于设计轨迹在同一测深 的垂直偏差。 左右偏差：实钻轨迹相对于设计轨迹在同一测深的在平面 投影上的水平偏差。
具工具面向角（即弯头朝向）的调整，实现归钻孔轨迹倾
角、方位角的控制，并采用随便测量系统实时监测钻孔轨
位置，从而达到轨迹控制的目的。
送水器
螺杆马达弯头
钻杆
上无磁钻杆 测量探管 下无磁钻杆 孔底马达和钻头
通讯电缆
监视器
高压送水胶管
螺杆马达弯头
u2. 钻孔轨迹控制方法
（2）定向钻孔轨迹控制原理
u2. 钻孔轨迹控制方法
（3）定向钻孔开分支技术
a）分支点位置的制造与选择技术
Ø 当倾角<0O时，工具面0O,分支孔成孔几率极低
Ø 当倾角<0O时，工具面180O,分支孔成孔几率极低
u2. 钻孔轨迹控制方法
（3）定向钻孔开分支技术
a）分支点位置的制造与选择技术
Ø 当倾角>0O时，工具面0O,分支孔成孔几率极低
Ø 当倾角>0O时，工具面180O,分支孔成孔几率高
c）开分支成功判断 l 返水变浑浊（不为清水）； l 向前给进过大时，憋泵； l 测量时，倾角下降。
u3. 钻探工艺流程
设计钻孔 确定方位、倾角
准备钻场 设备安装、调试
确定工具面向角角 角
主孔施工
钻孔测量
调整工具面向角
Y 方位、倾角是否偏离
设计轨迹
N
i=i+1
钻进至第i个分支孔点
调整工具面向角
钻进完成第i个分支孔
u2. 钻孔轨迹控制方法
磁方位角＝真方位角－磁偏角 （西磁为负，东磁为正）
例：西安地区磁偏角为西磁 2º29´, 真方位角为120º ， 磁方位角？若再已知坐标纵 线磁方位角为100º，坐标方 位角？
图 磁方位角与真方位角关系
u2. 钻孔轨迹控制方法
（2）定向钻孔轨迹控制原理
定向钻进能够实现轨迹控制主要是通过对螺杆马达钻
Y i≤6 N
提钻至主孔
主孔施工
提钻终孔
定向钻孔施工流程图
u3.钻探工艺流程
（1）钻探准备工作
要求：
钻场底板硬化30cm混凝土； 钻场顶板、前壁挂网喷浆； 钻场大小10m×5m×2.5~3m 水
沟
污水池 沉淀池
排水管
瓦斯抽放管路
孔口装置
钻 机
泥浆泵
高压 胶管
吸水管
水箱
供水管
图3.1 井下钻场平面布置示意图（供参考）
（2）施工过程中，通防队在施工地点设 瓦斯检查点，每班三 次检查钻场的瓦斯含量和H2S浓度；
（3）钻孔上部必须悬挂便携式瓦斯报警仪，随时监测钻场瓦 斯含量，瓦斯浓度大于1％，H2S浓度达到6.6ppm时，停止施工；
（4）抽采队必须每班检查一次电气设备完好情况，发现问题 立即处理，严禁电气设备失爆。
u3.钻探工艺流程
u3.钻探工艺流程
（2）工艺流程
c)下入定向钻具
钻具组合：Φ96mmPDC平底钻头+Φ73mm螺杆马达+无磁 接头+下无磁钻杆+无磁接头+无磁探管+ （含无磁接头）上 无磁钻杆+普通通览钻杆
通缆钻杆
探管外管 下无磁钻杆 孔底马达
钻头
上无磁钻杆 上无磁—探管 下无磁—探管 下无磁—马达
外管接头
外管接头
朝向的方向前进 Ø 可以随钻测量倾角和方位，根据实钻与设计轨迹的偏差
调整马达弯头朝向，从而控制钻头钻进的方向
u1. 螺杆钻具造斜原理
（3） 螺杆马达参数
外径mm 73
级数
3
重量kg 62.5
长度m 2.85
头数 钻头尺寸mm 输出扭矩Nm 最大钻压kN
4:5 82-114
257 27
排量lpm 转速rpm 最大过载拉力kN 最大压降kPa
般不采用稳方位，工具面向角的区域分别为：30°~150°； 210~330°。
u2. 钻孔轨迹控制方法
（2）定向钻孔轨迹控制方法
在考虑重力及转速等影响下，需要在实钻中，结合地层 条件，不断摸索、校正。
c）钻头位置倾角与方位角的预判原则 三个测量参数：倾角、方位角、工具面向角 （1）测点的倾角和方位角，是探管位置的倾角和方位角 （2）测点的工具面向角，是钻头位置的工具面向角
u4.钻探工艺流程
（4）测量探管注意事项
在运输及搬运过程中严禁剧烈震动； 安装探管无磁外管时，应将探管与无磁外管之间的紧固装 置拧紧；
u4.施工注意事项
（5）螺杆钻具及无磁钻杆注意事项
水箱的水应保持清洁，防止煤粉进入螺杆钻具内，损害容 积腔内的橡胶定子和转子；
在开孔后连接螺杆钻具时，不要将螺杆钻具弯点装入夹持 器中，以免损坏螺杆钻具 ；
在连接螺杆钻具、下无磁钻杆、探管外管和上无磁钻杆时， 应在螺纹处涂上乐泰263螺纹紧固胶，以免螺杆钻具和孔底仪 器受到反扭矩影响而松扣，发生掉钻事故；
加接钻杆、调整工具面时，将钻杆退出10-20cm，防止循环 液到孔底受堵，泵压突然升高，损坏马达；
u4.施工注意事项
钻具重入时，应注意下入钻孔内钻杆的深度，防止钻头 下入孔底后撞击孔底，螺杆钻具的弯角部位径向力受力过大 而损坏；
u4.施工注意事项
（3）通缆钻杆注意事项
在运输及搬运过程中，应避免磕碰； 在每次拧上钻杆时，应给钻杆丝扣上黄油以及通缆公接头 上专用润滑脂，以保证这些部位润滑和密封； 应保证通缆接头内部清洁，以利于信号传输，同时避免杂 物进入到螺杆钻具造成马达不能启动甚至损坏； 钻进过程中加接钻杆应全部由人工完成，以防止工具面误 转动； 通缆钻杆长期存储时，应给钻杆两端装上堵头，以免杂物 进入。
（6）随钻测量软件操作注意事项
“校正工具面” 只在孔口安装孔底钻具时使用，正常钻进 过程中禁止使用，以免造成实际工具面错误；
开分支孔时，一定要正确选择好、确认好分支点孔深，防 止分支孔孔深计算错误；
工具面向角只是改变钻孔轨迹的一种手段，不参加轨迹计 算；
正常钻进时，不但要比较倾角和方位角是否与设计相吻合， 更要相看上下偏差和左右偏差是否与设计相吻合；
u2. 钻孔轨迹控制方法
（3）定向钻孔开分支技术
开分支技术是定向钻进主要关键技术之一，在定向钻 孔施工中广泛应用，其主要利用螺杆钻具弯头朝向、组合 钻具重力结合作用，在原孔内向下侧钻开孔。施工关键技 术包括：
a）分支点位置的制造与选择技术 b）开分支操作技术 c）开分支成功判断技术
u2. 钻孔轨迹控制方法
调整：要有专门的技术人员对实钻轨迹及地层情况与设计轨 迹进行对比分析，及时调整钻孔设计，以指导后续定向孔的设计 施工。
u4.施工注意事项
（2）定向钻机操作注意事项
要经常用清水冲洗夹持器卡瓦之间的缝隙，以清除岩粉， 保证夹持钻杆可靠；
机身轨道经常抹黄油润滑，每班检查钻机稳固情况； 为避免钻杆螺纹损坏，在提钻时，仅用回转器拧松钻杆即 可，剩余部分须人工卸出； 开动钻机前或连续工作一段时间以后，应注意检查油温， 通常油温在10℃以下时，要进行空负荷运转以提高油温；若油 温超过55℃则应使用冷却器降温，冷却水压力不得超过1.0Mpa； 终孔提钻时，经常正向转动钻具，防止卸扣时孔内钻具脱 扣。
（2）工艺流程
a)开孔、扩孔 根据钻孔设计参数（开孔倾角、方位角）稳固钻机，采 用回转钻进工艺钻进12m开孔，钻具组合：Φ96mmPDC平底钻 头+Φ73mm钻杆。之后扩孔10m，钻具组合：Φ153mm扩孔钻 头+Φ73mm钻杆。根据钻孔结构决定是否继续扩更大孔径。
b)安装孔口设备 安装孔口管、联接孔口气液分离器、瓦斯抽采管、瓦斯 浓度探头。
u3.钻探工艺流程
（1）钻探准备工作
稳固油缸：8个稳固油缸 地锚导链：边角4个地锚
图3.2 钻机稳固示意图
u1.钻探工艺流程
（1）钻探准备工作
孔口四通装置
接瓦斯抽放管
Φ146~Φ200护孔管（8~10m）
封孔剂
图3.3
Φ73通缆钻杆
法
兰
盘
返
密
连
渣
封
接
和
垫
排
水
口
孔口装置管路连接示意图
u3.钻探工艺流程
113-365 160-375
89 2758
（4） 定向钻进钻具组合连接
定向钻具组合：钻头+螺杆马达+无磁接头+下无磁钻杆 +无磁接头+探管+ （含无磁接头）上无磁钻杆+普通通览 钻杆
u2. 钻孔轨迹控制方法
（1）定向钻孔轨迹控制主要参数
Ø 倾角
Ø 左右偏差
Ø 方位角
Ø 上下偏差
Ø 工具面向角 Ø 磁偏角
（1）钻探准备工作
四通（风、电、水、讯）一排
钻场需在进风巷，在钻场所在硐室设置通风口，并保证足够的 风量；在钻场安装瓦斯抽排管路，定向钻施工过程中须利用气液分 离器抽取瓦斯，必须在钻场所在硐室安装瓦斯浓度探测传感器实时 监测钻场瓦斯浓度变化。为了保证定向钻安全生产，须采用以下通 风措施：