郭庄矿松软煤层螺旋钻杆钻进技术及压力特征显现研究

赵宇杰,陈峰真,姚理忠

(山西潞安集团 郭庄煤业有限责任公司，山西 长治 046100)

松软煤层钻孔施工过程中易塌孔，钻孔成孔率低。另外钻孔施工是深度验收时矿井瓦斯治理过程中的重要环节，是保证瓦斯治理效果的基本前提。目前钻孔验收手段主要是：一钻一视频、现场人员验收、钻孔轨迹仪器、探杆探孔等。一钻一视频能够实现施工全过程的监控、验收；人工对视频钻杆清点时存在不可靠性；钻孔轨迹仪器、探杆探孔验收钻孔受钻孔塌孔影响，存在验收误差较大、人力物力消耗大等问题[1-3]。

因此在松软煤层施工钻孔时，考虑采用螺旋钻杆钻进，并研究钻进过程中起拔压力的变化。提取压力曲线监测数据，分析退钻过程压力特征，从而确定退钻杆数量，确定钻孔进尺。

1 螺旋钻杆结构特征

螺旋钻进是一种干式回转钻进方法，螺旋钻杆与钻孔组成一个螺旋输送带，螺旋钻杆连续不断地将钻头破碎的岩渣输送至孔外。螺旋钻进有效地解决了排渣问题，但对钻孔扰动较大。

螺旋钻杆如图1所示。结构增加了钻杆外壁与孔壁之间的环空过流面积，钻杆在松软突出煤层中旋转能够引起漩涡流动，依靠钻杆的棱边将沉积在钻孔底部的煤粉扬起，使得孔内煤粉一直处于运动状态，避免煤粉在钻孔内出现堆积堵塞。

图1 螺旋钻杆

螺旋钻杆在解决松软煤层钻进成孔问题中具有相当大的优势，能够避免松软煤层钻进成孔过程中所发生的钻孔事故。……