千米定向钻机在煤矿探放水中的应用

孔令祺

（潞安集团左权五里堠煤业有限公司，山西 晋中 030600）

1 2101 工作面胶带顺槽概况

潞安集团左权五里堠煤业有限公司2101 工作面胶带顺槽东为2101 工作面，西为未开采区，南为2101 工作面切眼，北为下组煤集中回风、集中胶带、集中辅助运输下山。

2101 胶带顺槽设计长度为1 400 m，巷道设计断面规格为宽×高=4.5 m×3.5 m，巷道掘进煤层为15 号煤层，煤层平均厚度为6.17 m，平均倾角为13°；工作面岩层直接充水含水层为K2 砂岩的石炭系松散含水层，该含水层富水性一般较弱。预计掘进期间顶板局部可能出现淋滴水现象，还会形成积水区，直接影响工作面正常掘进。

2101 胶带顺槽采用综合机械化掘进工艺，截至2020 年8 月12 日，巷道已掘进600 m。为了解决上覆采空区积水对巷道掘进的影响，巷道掘进前期主要采用钻探手段进行探放水施工，巷道每掘进60 m在巷道迎头位置施工4 个探水钻孔，钻孔深度为90 m，钻孔直径为75 mm，但是在巷道掘进中发现，由于原探放水施工时，探水钻孔长度有限，导致巷道每掘进7 d 需进行一次探水施工，每次探水施工影响巷道掘进达1.5 d，严重制约着巷道安全快速掘进。为此，五里堠煤矿探放水队决定采用千米定向钻机进行探放水施工。

2 千米定向钻机结构参数及钻孔布置

2.1 钻机技术参数

2101 胶带顺槽采用的千米定向钻机型号为ZDY6000LD，钻机最大扭矩为6 000 N·m，最大驱动力为200 kN，配套设备有直径为73 mm的中心通缆钻杆、直径为85 mm的平底烧结胎体式PDC 钻头、直径为133 mm的一字型扩孔钻头、YHD1-1000 随钻测量系统。该配套系统可在钻孔施工过程中实时掌握钻孔倾角、方位角等技术参数，并通过显示器直观显示钻孔轨迹、钻孔成型情况。……