1. 本煤层钻孔
➢ 为巷道掘进服务的本煤层孔
2. 穿层钻孔
穿层钻孔根据用途和施工方法也可分为2类： ➢ 在专用的底板巷中施工的用于抽采具有突出危险 煤层的穿层钻孔
3. 穿层钻孔
➢ 在回风巷或专用巷中施工的抽采临近层或采空区 瓦斯的穿层钻孔
3. 顶板高位钻孔
顶板高位钻孔主要抽采裂隙带、部分采空区以及 受采动影响的上覆邻近层瓦斯。
螺杆钻具之所以用于定向钻进，主要基于两个原 因：一是螺杆钻具工作过程中，钻头回转破碎岩石， 而整个钻具不回转；二是通过更换定向弯接头体或 下万向节外管，使螺杆钻具弯曲，在钻压的作用下， 将使钻头对孔壁四周产生不等的侧向力，从而实现 造斜钻进。
2. 螺杆钻具定向钻进
螺杆钻具组成：主要由螺杆钻事故。 （4）在松软煤层中钻进，水易通过裂隙、解理渗
入到煤层（煤体）内部，降低煤层的整体强度，加 速煤的解体。
22. 空气钻进
空气钻进是指采用压缩空气经过钻杆内孔、钻 头进入孔底，在孔内形成高速风流，钻屑则浮在风 流中被吹向孔口，从而实现排粉和对钻头的冷却。
空气钻进排渣
22. 空气钻进
康。
22. 空气钻进
➢ 中风压空气钻进 中风压空气钻进相较于常风压空气钻进而言，
指压风风压在0.8MPa至1.3MPa之间，一般需空气压 缩机提供风源。通常还需配备孔口集尘器、除尘器、 空气流量计等设备。
空气压缩机
空气流量计
23. 螺旋钻进
螺旋钻进指在钻进过程中，钻屑由螺旋叶片以 推移方式向孔口输送，螺旋钻杆和钻孔之间组成了 一个“螺旋运输机”，螺旋钻具在回转的同时不断 地前进。
➢ 空气钻进主要优点： （1）空气对孔壁的冲刷小，不易破坏孔壁。 （2）不影响煤层中的瓦斯解吸，使瓦斯得以自
由、快速地释放。 （3）钻孔内始终只有气、固两相流动，发生卡
钻的可能性减小。
➢ 空气钻进的缺点： （1）选用地面压风站供应的系统压风，供风压
力低，流量不稳定。 （2）作业地点粉尘不易控制，损害作业人员健
1. 稳定组合钻具定向钻进
(a) (b) (c)
(a)上斜组合钻具结构 (b)保直组合钻具结构 (c)下斜组合钻具结构 稳定组合钻具结构示意图
1. 稳定组合钻具定向钻进
稳定器结构示意图
1. 稳定组合钻具定向钻进
稳定组合钻具造斜钻进
2. 螺杆钻具定向钻进
螺杆钻具是一种孔底动力钻具，其作用原理是将 泥浆泵所提供的高压水的势能通过螺杆转化为动能， 驱动钻头回转。主要由螺杆马达（定子、转子）总 成、万向轴总成、传动轴总成三大部分组成。
螺杆钻具
2. 螺杆钻具定向钻进
1-螺杆马达 2-万向轴 3-传动轴 4-定子 5-橡胶垫圈 6-转子 螺杆钻具内部结构
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2.煤矿井下钻探工艺
——2.4 成孔新技术
1.三角型钻杆成孔技术 2.筛管完孔技术 3.跟管钻进技术 4.挠性钻具钻进技术
1.三角型钻杆成孔技术
➢ 技术背景
松软突出煤层的高效成孔技术一直是制约我国煤矿井下 瓦斯抽采的难题。煤层顺层长钻孔为沿煤层钻孔，由于没有 无效进尺，成孔速度快，抽采效果好，所以如果施工条件允 许时被作为首选预抽瓦斯钻孔的施工方法。采用常规钻具在 松软突出煤层中施工顺层瓦斯抽采长钻孔，遇到的主要难题 是钻进不长距离就发生抱钻、顶钻等事故，导致钻进效率低， 成孔深度浅，从而严重制约着瓦斯抽采的效果。
螺旋钻进排渣
23. 螺旋钻进
➢ 螺旋钻进主要优点： （1）无重复破碎，辅助设备少。 （2）螺旋叶片的阻挡作用，在一定程度上可以
减弱喷孔。 ➢ 螺旋钻进的缺点：
（1）纯螺旋钻进一般孔深较浅。 （2）易发生卡钻断杆事故。
23. 螺旋钻进
➢ 小螺旋复合钻进 小螺旋复合钻进指采用压风排渣，使用宽叶片
螺旋钻杆为钻具的钻进方法。矮螺旋的设计，对孔 壁的扰动小，有利于维护钻孔的稳定性，减少软煤 钻进中容易出现的塌孔、卡钻等事故。
4. 其它钻孔
在煤矿井下，除瓦斯治理所施工各类钻孔外，还 会施工：
a.地质勘探孔。 b.工程孔：探放水孔、注浆孔、煤层注水孔、煤 层预裂爆破孔。
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2.煤矿井下钻探工艺
——2.2 回转钻进技术
1. 清水钻进 2. 空气钻进 3. 螺旋钻进 4.适用范围
1. 清水钻进
清水钻进指用清水做冲洗介质携带钻屑，并起冷 却钻头作用的回转钻进方法。
➢ 清水钻进的优点： （1）煤矿井下供水系统完备，清水供应比较充足
和便利。 （2）作业地点无扬尘。 （3）在硬度系数 f≥1的完整煤层、岩层中钻进
时，清水能够迅速带走钻屑，钻孔冲洗较为彻底， 有效降低了堵孔事故。
1. 清水钻进
➢ 清水钻进的缺点： （1）水对孔壁的冲刷作用强，在松软煤层中钻进
钻孔事故频繁。 （2）水封闭了瓦斯涌出通道，阻碍了瓦斯的释放。 （3）钻遇水敏性岩层时，岩石遇水膨胀钻孔缩颈，
2.煤矿井下钻探工艺
——2.3 定向钻进技术
1.稳定组合钻具定向钻进 2.螺杆钻具定向钻进
1. 稳定组合钻具定向钻进
稳定组合钻具主要由钻杆、钻头和稳定器组成。 在近水平状态下稳定器相当于支点，稳定组合钻具 在重力、给进力的作用下产生变形，对钻杆和钻头 产生作用，使钻孔上仰、下倾或基本保直。
➢ 稳定组合钻具定向的特点： （1）钻具结构简单、便于操作、价格便宜。 （2）只能用于调整钻孔倾角，精度不高。
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2.煤矿井下钻探工艺
1.煤矿井下钻孔类型 2.回转钻进技术 3.定向钻进技术 4.成孔新技术
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2.煤矿井下钻探工艺
——2.1 煤矿井下钻孔类型
1. 本煤层钻孔 2. 穿层钻孔 3. 顶板高位钻孔 4.其它钻孔
1. 本煤层钻孔
本煤层钻孔根据其目的不同分为2类： ➢ 为采煤工作面回采服务的本煤层钻孔
小螺旋钻杆
24.适用范围
➢ 适用范围
a.清水钻进：适用于较坚硬煤层及岩层中钻进。 b.空气钻进：适于施工瓦斯高、喷孔严重、煤质 松软易坍塌地层的钻孔。中风压适用于中深孔的 松软突出煤层钻进。 c.螺旋钻进: 纯螺旋钻进一般适用于浅孔。小螺 旋复合钻进适合松软煤层成孔。
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