针对碎软煤层定向钻孔深度浅、施工效率低、钻孔事故频发等问题,开发了基于无线随钻测量系统的复合定向钻进技术。介绍了钻进装备系统的典型组成,分析了泥浆脉冲无线随钻测量系统工作原理与特点。实施了碎软煤层定向钻进试验,完成本煤层定向钻孔5个,最深孔深324 m。与常规滑动定向钻进技术相比,综合钻进效率提升50%以上,钻孔成孔率达到60%。表明该技术具有成孔率高,钻孔返渣效果好,综合钻进效率高等技术优势,可用于碎软煤层瓦斯抽采治理。

针对碎软煤层瓦斯抽采钻孔成孔深度浅、轨迹无法测控、定向钻进困难等问题，提出了采用复合定向与排渣技术施工碎软煤层定向钻孔的技术方案，介绍了其技术原理，开发了泥浆脉冲无线传输技术、复合定向钻进技术、水力正循环与异性钻杆复合排渣技术等关键钻进技术，研制选配了定向钻机、矿用泥浆脉冲随钻测量系统、泥浆泵、螺旋螺杆马达、异形钻杆、过滤钻杆、螺旋无磁钻杆和定向钻头等关键钻进设备，形成了成套技术与装备，并在晋城寺河矿和成庄矿进行了现场试验，在碎软煤层区域内完成定向钻孔4个，最大孔深402 m，总进尺4 808