集团公司大力推进井下定向钻技术，先后13次刷新行业纪录——

煤矿重大灾害治理，精准定向钻探先行。

突破以孔代巷定向长钻孔深度和套管长度纪录4次，打破软煤定向长钻孔孔深纪录3次，近水平定向钻岩孔孔深1389米、下向灰岩定向长钻孔孔深890米、软煤定向顺层长钻孔556米占据行业第一，松软煤层定点封装取样实现国内零的突破……

近年来，集团公司创新使用定向钻技术，依托以科学方法论总结形成的定向钻“3369”方法论的实践与应用，针对制约淮南矿区安全开采的瓦斯、水、火、顶板等灾害，提供了全新有效的治理手段，先后13次刷新行业纪录。近日，依托定向钻施工方法论构建的淮南矿区精准灾害治理体系，在中国工业企业创新大会上，获第三届现代工业企业创新优秀成果一等奖。

齐心啃下“硬骨头”
——攻坚克难突破制约安全生产瓶颈

“喜报：勘探分公司在张集矿1715A高抽巷施工的盾构机地质导向钻孔顺利成孔，终孔深度1389米，再创国内煤矿井下岩孔定向钻进孔深新纪录，为淮南矿区井下巷道掘进过程中的构造治理提供了新方案。”看着手机上的好消息，煤业公司勘探分公司井下特钻工区区长张凯感慨万千。

淮南矿区地质条件复杂，瓦斯、水害、火害治理成为制约本土煤业高质量发展的重中之重。多年灾害治理实践证明“打钻是解决问题最直接的手段”，而常规打钻面临施工成本高、治理周期长、安全风险大等问题，无法真正实现安全生产经济技术一体化目标，亟须通过装备、技术的革新以及管理上的精进，推动构建精准灾害治理体系。

“早在2005年，行业内就开始使用大功率、复合型定向钻进技术进行煤矿灾害治理，集团公司2006年引进第一台定向钻设备，但受制于本土破碎松软煤层的特殊地质条件，10年间多次试验均以失败告终。定向钻进施工经历了很多困难和质疑，尤其是潘集片区，普遍认为难度大、干不了，可以说是一块难啃的‘硬骨头’。”张凯回忆起早期淮南矿区在定向钻上的尝试。

随着开采深度增加，越来越大的安全威胁，让淮南煤矿人不得不再次把目光聚焦到更精准、更高效的定向钻进技术上。2016年，集团公司下决心在顾桥矿1123（3）轨顺首次使用ZDY12000LD型定向钻机，施工“以孔代巷”定向钻孔。

实践“以孔代巷”的一年时间里，刚开始钻进队伍甚至两三个月没干成过一个孔，垮孔、卡钻、堵孔的问题一个接一个。“定向钻机操作流程复杂，钻孔轨迹控制难度极高，钻孔轨迹控制、操作熟练程度等每个环节都有可能造成钻孔施工失败，啃下‘硬骨头’并非易事。”该分公司顾桥钻机二工区区长朱明明说，反复垮孔，就反复改进、实验，完善施工方案，合理控制钻速，严格控制偏差，钻进队伍紧贴现场寻出路，降伏了“拦路虎”，拉开了淮南矿区定向钻进的序幕。

经历了漫长的工业性试验阶段，多年努力后，集团公司成功攻克了淮南矿区复杂顶板条件高位大直径定向长钻孔成孔难题，形成了井下高位大直径定向长钻孔成套施工工艺及配套装备。

2020年以来，煤业公司积极推广应用“以孔代巷”技术，成功在潘二矿、潘三矿、朱集东矿推广应用，孔深纪录从张集矿的732米提升到今年朱集东矿的916米，朱集东矿13槽煤抽采存量最高可以达每分钟27立方米，减少了高抽巷巷道、瓦斯排放量和矸石堆放量，瓦斯治理效果显著。

据统计，1至9月份，集团公司施工“以孔代巷”钻孔62341米，累计替代瓦斯治理巷4730米，施工软煤定向长钻孔24779米，累计减少瓦斯治理巷道1880米，减少穿层预抽钻孔8.5万米，合计减少投入近9千万元。

“定向钻技术的优势在于‘随钻随测、实时传输、即时调整、施工精准’，通过引入定向钻，发挥其技术优势，进一步提升了钻孔施工能力和精准度，真正实现矿井灾害精准治理。用定向钻代替瓦斯治理巷，能减少矿井岩巷施工投入，助力矿山绿色、智能开采，用定向钻代替普通钻孔，可以减少钻孔施工成本投入，实现安全、经济、社会效益三丰收。”该分公司技术管理科科长张安东介绍。

因地制宜勇创新
——构建淮南矿区精准灾害治理体系

定向钻技术在淮南矿区广泛推广应用的近3年里，共突破行业纪录13次，因地制宜、不断创新让淮南矿区定向钻技术实现从跟跑到领跑，逐步占据行业技术制高点。

坚持以问题为导向，围绕九大工程应用，勘探分公司努力推进定向钻实用技术创新，加大核心装备技术投入，在淮南矿区依托定向钻技术构建的淮南矿区精准灾害治理体系发展很快：软煤定向钻孔“三防”装置解决了防瓦斯、防火、除尘难题；探放水钻孔“双防”装置解决了防瓦斯、防水难题；封装式深孔定点取样装置实现封装取样零的突破……

在防治水害方面，以张集矿二期工程1615A运顺底抽巷施工的12#灰岩探放水钻孔施工为例，890米孔深创造了行业内同类型钻孔孔深纪录。在施工过程中，该分公司创新采用了先稀后稠、分级注浆等技术工艺，采取了扩孔、带水下钻扫孔排渣、交接班冲孔排渣等技术措施，克服了孔壁漏浆、过断层带等多项难题，圆满完成了钻孔施工任务，创造了行业内下向灰岩定向钻进孔深新纪录。

提起定向钻的创新路，在潘一东井开展的深孔定点取样工程，让特钻工区的技术人员印象最深。2020年开始，集团公司开启了地面瓦斯治理与煤层气开发协同推进的新征程，试验井压裂效果如何？必须靠取样数据说话。

“说实话，接到任务大家心里都没底，国内没有先例，深孔定点取样以往钻打到位置煤样会稀释，并不准确。我们的技术队伍根据现场实际重新设计方案，创新使用投球压缩空气打压等，实现了国内深孔定点封装取样零的突破。”该分公司井下特钻工区副区长景慎怀介绍。

2021年4月，潘一东井开展的煤层气压裂效果考察中，该分公司创新采用封装式取样收集瓦斯基础数据，成功在278.8米处取样0.7公斤，现场解析瓦斯量2000余毫升，取得了松软煤层深孔定点封装取样的成功，有效解决了深孔开放式取煤样游离瓦斯逸散造成的测定结果失真的问题，为压裂井效果考察工作提供了宝贵的基础资料，更为深孔精准测定原始、残余瓦斯含量等方面提供了技术支撑。

集成协同强管理
——让专业的人干专业的事

从3年前的4台，到今年的15台定向钻机，淮南矿区的定向钻设备增长了3倍，到明年年底将达到18台，占据主力钻机的五分之一，而这正是煤业公司勘探分公司下大力气推进定向钻技术的变化之一。

2020年，淮南矿区推广定向钻进技术后，共施工以孔代巷钻孔3.9万米，替代高抽巷道4300米，相当于为矿井节省4支开拓队伍、节约2000多万元成本，定向钻进技术的好处不言而喻。定向钻推广初期，勘探分公司成立定向钻管理小组，全面负责定向钻的生产、技术管理，但分散在各矿的钻机工区交流不畅，一定程度限制了定向钻技术的集成协同发展。

随着精准、智能勘探成为大势所趋，作为集团改革后刚成立的专业化平台公司，煤业公司始终坚持“让专业的人干专业的事”，在管理体制上大胆创新，勘探分公司专门设立井下特钻工区，从职能上，实现管理、技术、人才统筹，从目标上，通过对标对表，跟踪前沿技术，确保始终走在行业前列，充分发挥管理集成效应。

“特钻工区的成立对设备改进、技术总结、工艺创新发展有很大作用，相比普通小钻工区，特钻工区更注重生产和技术攻关，打破了技术壁垒，钻进施工效率更高。”景慎怀介绍，特钻工区内部管理有应急、响应两大机制，应急机制适用于某个点出问题，逐级汇报、解决，响应机制针对疑难杂症，组织擅长的专家会诊，集众智解难题，共同推进技术进步。

有了管理体制的支撑，有了具体实践的佐证，管理创新、装备创新、技术创新集成联动，指导淮南矿区定向钻实践与应用的理论体系也逐步形成。基于三大机型，配套三类测量系统，打造六项标准，推进九大工程应用，实现设备配套定制化、现场作业标准化、工程应用系统化，总结形成的定向钻“3369”方法论，构建了淮南矿区精准灾害治理体系，改变了传统的灾害治理模式，实现了灾害治理治得快、治得准、治得省。

引进20000N·m以上的超大扭矩定向钻机，开展超大直径顶板定向长钻孔技术研究；通过高精度随钻测量系统，进一步提高钻孔轨迹控制的精准性；尝试旋转导向钻进技术，适应复杂地质条件下深孔定向钻进……针对下一步定向钻的攻关课题，勘探分公司列出了一长串计划。

“定向钻进改变了灾害治理方式，是未来井下坑道钻探的主要技术手段。”谈到定向钻在淮南矿区的未来，张安东介绍，“在我们分公司的厂房，最新的自动定向钻机设备已经就位，目前正在前期培训阶段，后期将在谢桥矿率先试用，逐步实现自动定向钻进、全流程智能钻进、钻探机器人施工的钻探装备智能化升级，为淮南矿区灾害提供更高效更智能的治理手段。”（于晨晨）