引言：近几年，随着矿井生产规模不断扩大，矿井地质条件日益复杂，煤层瓦斯“四高两低”特点日益突出，深井煤层瓦斯含量、瓦斯涌出量迅速增加，瓦斯超限、瓦斯突出等问题日益突出，采用定向钻孔超前治理瓦斯技术已被越来越多的煤炭企业推广应用。通过对国内外有关资料的调查和研究，认为在本煤层、邻近煤层、回采（掘进）工作面和采空区，采用定向钻孔防采技术，取得了较好的效果。本文针对这一问题，对几种常用的钻孔控制技术作了简要的回顾和分析，并分析了今后的发展趋势。
1.煤矿井下定向钻孔防治瓦斯技术
目前，矿井瓦斯治理技术已从“模糊治理”逐步转变为“精准治理”，逐步向“地面抽采”和“井下联合开采”转变，从“抽得出”转向“早、快、省”。定向钻孔防治瓦斯技术因其独特的优点而倍受各地煤矿企业的欢迎，其作用机理、施工区域以及钻孔空间布局的不同，主要有几种形式：本煤层顺层定向长钻孔防治瓦斯、底/顶板梳状多分支定向钻孔防治瓦斯、“以孔代巷”防治瓦斯、定向拦截钻孔防治瓦斯、井下立体复合瓦斯防治。
1.1本煤层顺层定向长钻孔防治瓦斯
该煤层顺层定向长孔控制瓦斯技术是根据煤层和瓦斯赋存条件等地质数据，采用定向钻机，在煤巷条带及工作面回采区采用定向钻机，设计了一套或多种不同长度的顺层定向长孔。在此煤层进行长距离定向钻孔防治，需要煤层和瓦斯的赋存条件，第一，目标煤层煤的硬度系数 f>0.5，第二是要抽采的煤层为易抽采煤层，煤层的透气率系数λ>0.1 m/（MPa. d）。
1.2底(顶)板梳状多分支定向钻孔防治瓦斯
底/顶板、梳状多支定向钻防瓦斯技术，是针对煤体强度系数较小，瓦斯压力较大，透气性较差，在钻进时易发生卡钻、埋钻、喷孔事故的较软煤层；采用千米级定向钻机，将主孔设于煤层的覆盖层或下层，并在不同的目标层间分别设置分支，以抽吸不同部位的瓦斯。按定向钻进主孔与目标煤层的间距，将顶板、梳状多分支定向钻孔分成两类，其中，在本煤层的区域防突、巷道瓦斯超前治理等方面，如果煤层成孔性好，可不开分支进行瓦斯治理；远煤层顶板梳状多分支定向钻孔，可准确布置于瓦斯富集区，可在大回采区进行瓦斯抽放，保护煤层巷道，钻孔布置简单，钻孔数量多；底板梳状多分支定向钻孔孔深度通常在500米以上，单孔可控制10米，主要应用于大面积的瓦斯抽采，掩护煤层的巷道和煤层的超前探测。
1.3“以孔代巷”瓦斯抽采技术防治瓦斯
“以孔代巷”瓦斯抽采技术是在精细地质分析、钻孔轨迹精确控制和区域抽采达标评估的基础上，采用钻孔取代高抽巷和尾巷等方法，在矿井瓦斯采前、采中、采后等各方面得到了广泛的应用。陶云奇等系统地分析总结了“以孔代巷”瓦斯开采技术的技术内涵、特点、优势、适用条件和治理方式，并提出了“五定”技术原理，并提出了较为完备的“以孔代巷”瓦斯治理模式。林海飞等人针对上隅角瓦斯易聚集、采空区卸压瓦斯等问题，在国内多个矿井中进行了“以孔代巷”治理的研究，并提出了高位定向长孔孔代替高抽巷的采动卸压技术。董昌乐等对覆岩采动裂隙的发育特点进行了分析，并提出了“O”形圈、高位环形裂隙、椭圆抛物区的构造学说，为高位定向长钻孔的靶区划分奠定了基础。李平等对复杂岩层的成孔工艺技术进行了深入的探讨，并在此基础上开发出了大段差扩孔工艺、整体螺旋钻杆的综合排渣工艺、目标层复杂孔段定向钻进技术、完孔技术等工艺技术，经实验证明，高位定向长孔与相邻高抽巷的开采效果是一样的。郝世俊等对钻孔深度、孔径和目标层位进行了优化，利用高位长钻孔取代了高抽巷，解决了采空区上隅角的上隅角瓦斯问题。通过现场试验和经济效益的对比分析，指出“以孔代巷”瓦斯治理方式在保证工作面安全开采的前提下，取得了相同的瓦斯抽采效果，并保证了工作面的安全开采，有效促进了抽、掘、采的良性循环，证明了“以孔代巷”治理瓦斯的优越性、必要性和可行性。
2.定向钻孔防治瓦斯技术展望
（1）在软弱突出煤层中进行深孔定向钻井的技术和设备。在软弱突出煤层的钻进中，容易出现塌孔、卡钻、顶钻等现象，而深孔和超深孔的定向钻进难度较大，而风液联动复合钻进、智能定速巡航、双管护孔、高性价比的风动钻进技术和设备将成为今后定向钻井控制瓦斯技术领域的关键环节之一。（2）定向钻进、定位、渗透工艺及设备。虽然通过梳状、多分支定向钻孔实现了低渗突出煤层的超前预抽气，但由于煤层的透气性较差，使得瓦斯抽采效果依然很差，因此，在确定了煤层的瓦斯赋存特点后，还需要结合控制冲击波增透、分段水力压裂、水力冲孔等技术，以改善煤层的透气性和抽采效果。因此，在今后的定向钻井技术中，定向钻井和定向钻井技术和设备将成为今后煤层气防治技术研究的一个重要课题。（3）采用孔代巷地区的定向钻孔处理瓦斯。利用孔代巷技术，通过精细的地质分析，可以达到精确控制的目的，并采用定向钻孔取代或缩小特殊的抽采采巷，既能提前治理目标治理区，又能缩短瓦斯治理周期，缓解煤矿抽掘采紧张局面，降低矿井瓦斯治理成本，起到降本增效作用，其独特的优势必将成为未来定向钻孔防治瓦斯技术领域的主流技术之一。（4）采用定向钻井井的上下联合开采工艺。地面竖井、水平井和羽状井在国内已有较好的应用效果，但由于其代价高昂、地面工农关系难以协调等因素，使得许多公司望而却步，但如果能充分利用地面井可大规模增透、井下定向钻井成本较低的优势，不仅可以实现有效的抽采，而且还可以节省瓦斯治理费用。因此，定向钻井井的上下联合开采技术在今后的定向钻井技术中具有不可替代的作用。
结束语
（1）对本煤层的分层定向长钻孔、底/顶板梳状多分支定向钻孔、“以孔代巷”、定向拦截钻孔、井下联合立体钻孔几种定向钻孔防治瓦斯技术的基本原理、布置方式、用途以及最新的研究成果。（2）针对我国当前矿井及定向钻孔瓦斯防治技术的现状，对松软突出煤层定向钻井技术与装备、定向钻孔定位增透技术及装备、定向钻孔以孔代巷地区瓦斯治理技术、定向钻孔上下联合技术作了展望。
参考文献
[1]张剑钊, 陶云奇. 煤矿井下定向钻孔防治瓦斯技术研究进展[J]. 能源与环保, 2022, 44(4):6.
