煤炭工程

作者：高晓亮

单位：中煤科工西安研究院（集团）有限公司，陕西西安 710077

关键词：以孔代巷,大直径钻孔,定向钻头,螺旋线布齿,表面增材技术,

以孔代巷技术因其能够有效增加地层中裂隙连通，增大瓦斯涌出通道面积，进而提高瓦斯抽采效率，逐步在煤矿采空区瓦斯抽采施工中推广应用。基于现有大直径近水平高位钻孔定向钻进施工需求，文章采用螺旋线布齿原理，优化刀翼周向布置，提高钻头对近水平钻孔的适应性；优化钻头剖面，提高钻头导向性能；调整水路结构，保证钻头冲洗效果；并优选表面增材技术，对钻头进行表面硬化。采用新研制的钻头在淮南某煤矿以孔代巷高位钻孔施工中进行了现场试验。结果表明，钻进煤层顶板砂岩、粉砂岩底层时，2只钻头平均寿命达到1898.5m，与传统PDC钻头相比，新型钻头在寿命、钻进效率、导向精度等方面有较大幅度提升。钻进过程中钻头能够跟随预设轨迹进行钻进，钻进压力平稳，无涡动、偏磨、崩齿，排渣顺畅，无憋泵，提钻后钻头无泥包，水眼无堵塞，验证了钻头布齿与水路设计合理。钻头体表面无磨损、无裂纹、无脱落，表明钻头增材工艺合理，满足了以孔代巷大直径定向钻进要求，为大直径定向钻头设计与制造提供了新的解决思路。

来源：2026年第2期

《煤炭工程》期刊编辑部

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