0.   引　　言

煤矿区瓦斯抽采对提效煤炭开采、优化能源结构、保护生态环境、保障煤炭安全生产具有重要意义^[1]。井下抽采是煤矿区瓦斯资源开发的主要方式之一，2020年井下瓦斯抽采量占全国总抽采量的60%以上^[2]。

钻孔是井下瓦斯抽采的有效技术途径。在“十一五”国家科技重大专项实施以前，我国煤矿井下普遍采用常规回转钻进工艺施工瓦斯抽采钻孔，钻孔轨迹不可精确控制，目标地层钻遇率低，单孔抽采量低，一定程度上制约了井下瓦斯高效抽采^[3]。

在“十一五”“十二五”国家科技重大专项持续攻关下，煤矿井下瓦斯抽采钻孔钻进技术与装备取得了重大突破，具体情况如下：

1）针对中硬煤层，石智军等^[4]研制了随钻测控千米定向钻进装备和大功率定向钻进装备，李泉新等^[5]开发了以单弯螺杆马达为造斜钻具的滑动定向钻进技术和复合定向钻进技术，实现了基于钻孔轨迹的“几何导向”钻进，在寺河煤矿、保德煤矿先后钻成了主孔深度1 881、2 311、2 570、3 353 m的顺煤层超长定向钻孔，4次刷新井下定向钻孔深度世界纪录。

2）针对碎软煤层，管强盛等^[6]研发了分体式定向钻机和梳状定向钻孔钻进技术；李乔乔^[7]、王力等^[8]研发了套管钻机和套管跟管钻进技术；孟瑞等^[9]研发了大扭矩高转速钻机和高转速螺旋钻进技术，碎软煤层中的最大成孔深度达到330 m，护孔筛管直径达到40 mm，并基于梳状定向钻孔实现了碎软煤层区域瓦斯抽采。

3）针对工作面采动区和采空区，程志恒等^[10]研究了顶板高位定向钻孔抽采机理；孙荣军等^[11]利用大功率定向钻进装备开展了顶板高位定向钻孔施工实践；贾明群^[12]开发了正向多级大直径扩孔技术，钻成了直径153 mm的顶板高位定向钻孔，并取得了较好的瓦斯抽采效果，以晋城示范区寺河煤矿井下顶板高位定向钻孔为例，单孔平均瓦斯抽采纯量达到9.89 m³/min，单孔最大抽采纯量达到30 m³/min以上。

以上钻进新技术装备的推广应用，展现了煤矿井下近水平定向钻孔孔深长、轨迹控制精度高、一孔多用、瓦斯抽采效果好等优势，为煤矿井下瓦斯高效抽采提供了有利支撑，推动煤矿井下瓦斯抽采钻孔逐渐向定向化发展。然而，煤炭高效开采安全地质保障和国家清洁能源供给需求，对煤矿井下瓦斯抽采提出了“提质上产”的更高要求，现有钻探技术装备存在中硬煤层综合钻进效率低、碎软煤层顺层定向成孔困难、顶板高位定向钻孔直径小等局限性^[13]。

针对当前煤矿瓦斯抽采新需求和钻进技术装备存在的不足，在“十三五”国家科技重大专项支持下，提出了基于煤矿井下定向钻孔的井下全域化瓦斯抽采模式，研制出3套定向钻进重大装备，并开展了工程实践，实现了应钻尽钻、钻则到位，支撑了煤矿井下瓦斯高效精准抽采。

1.   瓦斯高效精准抽采定向钻进技术与装备研究思路

1.1   煤矿井下全域化瓦斯抽采模式

针对现代化矿井安全高效采掘地质保障和瓦斯抽采“提质上产”需要，提出了基于煤矿井下定向钻孔的井下全域化瓦斯抽采模式^[14]，如图1所示，包括中硬煤层大盘区瓦斯预抽、碎软煤层区域递进式瓦斯预抽和采动卸压瓦斯“以孔代巷”抽采3种形式，其基本原理是利用顺煤层定向钻孔和顶板高位定向钻孔，借助定向钻孔轨迹精确可控、可沿目标地层长距离延伸的优势，在煤矿井下大区域范围内实现“中硬煤层、碎软煤层、顶板岩层”全区域精准覆盖、“采前-采中-采后”全时段连续抽采，最大限度实现全域快抽、应抽尽抽。

图  1  煤矿井下全域化瓦斯精准抽采模式

Figure  1.  gas drainage in different formations and times underground in coal mine

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1.2   现有技术装备局限性

煤矿井下全域化瓦斯抽采需要综合利用顺煤层定向钻孔和顶板高位定向钻孔，定向钻进技术装备是制约其实现的重要因素。现有钻探技术装备存在以下局限性：

1）中硬煤层综合钻进效率低。中硬煤层大盘区瓦斯预抽要求沿煤层长距离定向成孔，但随着钻进能力和钻孔直径增加，钻进装备体积和质量也随之增加，降低了钻进辅助工作效率，增加了工人劳动强度和安全风险；主要根据钻孔实钻轨迹与设计轨迹偏差进行轨迹控制，而设计轨迹依据的地质资料与地层真实赋存情况存在偏差，施工过程中极易穿出煤层，需频繁退钻开分支；主要采用滑动定向钻进工艺进行轨迹纠偏，钻孔轨迹平滑性差，钻进动力传输效率低，制约了钻进能力提升^[15]。

2）碎软煤层顺层定向成孔困难，护孔筛管直径小。碎软煤层区域递进式瓦斯预抽要求钻孔深度普遍达到可跨越工作面覆盖对侧巷道及其影响区，但现有液动定向钻进技术对碎软煤层扰动破坏严重，不适用于碎软煤层顺层成孔；高转速螺旋钻进和空气套管跟管钻进虽然提高了碎软煤层最大成孔深度，但无法精准控制轨迹，易偏出煤层，长钻孔成孔率低，导致形成抽采盲区；碎软煤层钻孔抽采时易因孔壁坍塌导致报废，现有护孔筛管直径小，降低了钻孔利用效果^[16]。

3）顶板高位定向钻孔直径小、成孔效率低。采动卸压瓦斯涌出面广量大，要求尽量提高顶板高位定向钻孔直径，但受现有定向钻进技术装备能力限制，一次成孔直径小，需要多次扩孔增大钻孔直径，且需要布置多个钻孔组成的钻孔群进行抽采，综合效率低。

1.3   技术装备开发思路

针对现有钻探技术装备存在的不足，从不同地层、不同类型定向钻孔钻进需要出发，分别研发井下旋转地质导向定向钻进技术装备、碎软煤层双动力头双管定向钻进技术装备、井下大直径高位长钻孔定向钻进技术装备等重大装备，提高中硬煤层综合钻进效率、碎软煤层钻孔深度和完好性、顶板岩层钻孔直径和成孔效率，支撑煤矿井下全域化瓦斯抽采。

1）针对中硬煤层大盘区瓦斯抽采需要，开发井下旋转地质导向定向钻进技术装备，其技术原理是：利用电液控制定向钻机进行自动化控制、机械化作业，利用地质导向随钻测量系统进行随钻地层识别，利用旋转导向钻进系统进行旋转轨迹控制，从而提高钻进辅助工作效率、目标地层钻遇率和钻孔质量，提升煤矿井下瓦斯抽采定向钻孔施工能力和自动化水平。

2）针对碎软煤层瓦斯区域递进式抽采需要，开发碎软煤层双动力头双管定向钻进技术装备，其技术原理是：利用双动力头定向钻机分别驱动双管定向钻具，采用空气螺杆马达气动定向钻进工艺进行先导孔轨迹精准控制，采用随钻套管护孔工艺进行随钻扩孔与护孔，提高碎软煤层钻进安全性，采用大直径筛管完孔确保瓦斯抽采通道畅通，从而确保定向钻孔沿碎软煤层均匀布置、超前覆盖，避免形成抽采盲区，缩短抽采达标周期，降低瓦斯治理成本。

3）针对采动卸压瓦斯“以孔代巷”集中抽采需要，开发井下大功率高位长钻孔定向钻进技术装备，其技术原理是：利用大功率定向钻机和高压大流量泥浆泵车提供钻进动力，采用大功率定向钻具先导成孔，多动力钻具大直径一次扩孔，提高顶板高位定向钻孔成孔直径和施工效率，提升采动卸压瓦斯抽采治理效果。

2.   旋转地质导向定向钻进技术装备

旋转地质导向定向钻进技术装备主要包括矿用电液控制智能化定向钻机、基于动态方位自然伽马的矿用有线地质导向随钻测量系统和矿用小直径液驱推靠式旋转导向钻进系统。

2.1   矿用电液控制智能化定向钻机

矿用电液控制智能化定向钻机如图2所示，其在常规定向钻机基础上，增加了钻杆自动加卸系统、钻探参数监测系统和电液复合控制系统，提高了自动化程度，降低工人劳动强度，适用于回转钻进、滑动定向钻进、复合定向钻进和旋转导向钻进等多种工艺^[17]。

图  2  电液控制智能化定向钻机

Figure  2.  Electro-hydraulic controlled directional drilling rig

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钻杆自动加卸系统采用中间装卸钻杆方式，避免了送水器的频繁拆卸；采用单轨吊与液压吊装系统配合，完成钻具的机械化批量转运；采用液压吊装系统，配合标准化钻杆仓模块，实现钻杆批量补充；采用换杆机械手，利用直推式液压油缸与位置传感器，实现固定位置取放钻杆，提高了钻杆加卸的可靠性和精确性。

钻探参数监测系统可随钻实时采集钻压、扭矩、转速、给进速度等参数，并建立了钻机故障诊断知识库，实现10余种典型故障实时诊断、不漏报。

电液复合控制系统采用无线遥控为主、液控备用的工作模式，关键回路采用电控+液控复合控制，辅助回路手动控制，并开发了本安型无线遥控器，实现对钻机执行机构的远距离遥控、一键程序控制自动钻进。

2.2   基于动态方位自然伽马的矿用有线地质导向随钻测量系统

根据含煤地层物性参数差异，采用自然伽马作为地层识别依据，开发了基于动态方位伽马的矿用有线地质导向随钻测量系统，采用闪烁体和光电倍增管组成自然伽马探测器，设计了小直径方位伽马开窗结构，实现了方位伽马随钻动态采集；开发了8扇区方位伽马成像技术，通过方位伽马数据综合分析，实现随钻地层识别，动态修正目标地层赋存情况，指导钻孔轨迹控制，提升了目标地层钻遇率^[18]。

2.3   矿用小直径液驱推靠式旋转导向钻进系统

矿用小直径液驱推靠式旋转导向钻进系统如图3所示，整体采用推靠式结构，由防爆计算机、测斜探管和旋转导向工具组成，其中防爆计算机主要用于接收处理孔底测量数据，并向孔底下发控制指令；测斜探管主要用于实时测量和上传钻具姿态信息和钻孔轨迹参数；旋转导向工具可根据防爆计算机控制指令，利用设置在旋转导向工具外壁的3组推靠巴掌与孔壁贴合，通过控制推靠巴掌推力，使钻头产生侧向切削，从而进行造斜、稳斜等钻孔轨迹精准控制。

图  3  矿用小直径液驱推靠式旋转导向钻进系统

Figure  3.  Hydraulic push type rotary steering drilling system with small diameter

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矿用旋转导向钻进系统采用复合供电与复合信号通讯技术，实现了孔内外实时通讯，并为孔内测斜探管和旋转导向工具提供充足动力；采用机电液一体化推靠巴掌矢量闭环控制技术，实现推靠巴掌推靠力的精准控制与自动调整；采用系统控制软件可任意设定钻进模式、造斜力大小和造斜方向，实现旋转导向钻进状态精准获取和反馈调控，在回转钻进的同时实现钻孔轨迹精确控制。

3.   碎软煤层双动力头双管定向钻进技术装备

碎软煤层双动力头双管定向钻进技术装备主要包括双动力头定向钻机、双管定向钻具组合、双管定向钻进技术和大直径筛管完孔技术。

3.1   双动力头定向钻机

双动力头定向钻机如图4所示，采用整体式布局、立体式结构，将主机布置在履带车体前半段，满足跨皮带施工需求；将手动操纵台、调角稳固、辅助操纵控制阀等布置在履带车体后方，确保操作人员远离孔口危险源^[19]。开发了滑移式双动力头、双管自动加卸装置、电液控制系统、钻机参数监测预警系统，其中滑移式双动力头由套管动力头和钻杆动力头组成，2个动力头既可实现相对滑移运动，又可实现同步钻进，且可独立控制和调节钻进参数，满足双管定向钻进需要；双管自动加卸装置采用双机械爪结构，分别用于夹持套管和钻杆，配合双管夹持与卸扣装置实现双管同时加卸、单杆加卸等多种操作；钻机参数监测预警系统可实时监测钻进过程，辅助实现故障预警、数据存储查询等功能；电液控制系统采用遥控器进行远程操作，集成负载敏感电液比例多路阀、负载敏感泵、恒压变量泵等控制元件，实现钻机执行部件的自动控制及手动控制。

图  4  双动力头定向钻机

Figure  4.  Directional drilling rig with double power heads

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3.2   双管定向钻具组合

双管定向钻具组合的钻具级配是影响排粉效果、钻进深度、钻进效率及钻具安全的重要因素，根据双管钻进工艺要求，研制了由Φ73 mm空气螺杆马达、Φ73 mm大通孔通缆螺旋钻杆、Φ105/90 mm底扩式钻头依次连接组成的内定向钻具组合、由Φ120/114 mm螺旋套管、Φ133 mm套管钻头依次连接组成的外套管钻具组合。

内定向钻具组合主要用于先导孔定向钻进，其中Φ73 mm空气螺杆马达是进行钻孔轨迹控制的关键，可在0.3 MPa以上压缩气体驱动下，低压启动，孔底局部回转碎岩。Φ73 mm大通孔通缆螺旋钻杆采用杆体外壁宽翼片螺旋刻槽、外绕式通缆结构、立体支撑变截面过流形式，使气体介质传输稳定率提高46%，压力损耗率减小44%，满足钻杆大过风量和高效排渣要求。底扩式钻头采用常开式结构，其扩孔翼片张开直径为105 mm，收回直径为90 mm，通过挤压从套管内部穿入，完成钻进后可由套管内部退出钻孔。

外套管钻具组合主要用于跟管护孔，其中Φ120/114 mm螺旋套管采用大通径结构，内径96 mm，芯杆外表面焊接反螺旋翼片，提高钻进排渣效果。套管钻头可根据排渣需要进行选用，排渣空间不足时可采用大直径套管钻头增大环空面积。

3.3   双管定向钻进技术

考虑碎软煤层钻进安全性，双管定向钻进时采用压缩气体作为钻孔循环介质，减少对孔壁的扰动。

钻孔施工时，内定向钻具组合设置在外套管钻具组合内部，前端伸出套管，内定向钻具组合采用气动定向钻进工艺进行精确轨迹控制，外套管钻具组合采用回转钻进工艺随钻护孔，钻孔成孔后采用大直径筛管护孔，有效提升了碎软煤层成孔深度、成孔精度和成孔率^[20]。

双管定向钻进技术可分为定向钻进和复合钻进2种工艺方式，当钻孔轨迹偏离设计轨迹时，采用定向钻进工艺，钻杆动力头带动内定向钻具组合进行滑动定向钻进，同时套管动力头旋转带动外套管钻具组合以较低转速回转钻进、跟管护孔，实现连续造斜调整。当钻孔轨迹与设计轨迹一致时，采用复合钻进工艺，钻杆动力头带动内定向钻具组合复合钻进，套管动力头旋转带动外套管钻具组合以较低转速回转钻进、跟管护孔，实现连续稳斜。交替采用定向钻进和复合钻进工艺，提高碎软煤层钻进的排渣效果和施工精度。

3.4   大直径筛管完孔技术

采用双管定向钻进技术完成钻孔钻进施工后，先将内定向钻具组合从钻孔中退出，外套管钻具组合暂时留在孔内，然后从外套管钻具组合内将大直径筛管下入孔底，筛管下入到底后，将外套管钻具组合从钻孔中退出，把筛管留在孔内终孔。

筛管外径设计为Ф75 mm，材料选用双抗聚氯乙烯管。开发了配套大直径筛管助推装置，采用3个液压马达分别驱动3条同步带，可有效夹紧不同直径的筛管，满足筛管长距离安设需要。大直径筛管助推装置可通过螺栓与钻机机身固定在一起，并与钻机液压系统有效集成，通过钻机液压系统的高压油驱动液压马达工作，提供充足下管动力。

4.   大直径顶板高位长钻孔定向钻进技术装备

大功率顶板高位长钻孔定向钻进技术装备主要包括大直径定向钻机、高压力大流量泥浆泵车、大直径高强度钻具和Ф300 mm大直径双动力一次扩孔工艺。

4.1   大功率定向钻机

大功率定向钻机实物如图5所示，其动力头采用双马达驱动、大通孔主轴结构，由“双液压马达+齿轮”的形式进行传动，开发了基于逻辑控制的“刹车优先”控制系统，双制动器在液压系统控制下同时制动，通孔直径135 mm，额定输出转矩达到23 000 N·m，制动转矩达到4 000 N·m，满足大直径钻具回转钻进需要；给进系统采用双油缸-双导轨结构，由2个油缸提供推进力，带动托架上的动力头沿圆柱导轨向前运动，整体结构小、刚性好，额定起拔力达到300 kN，满足定向长钻孔给进/起拔需要；卡盘采用常闭式液压胶套式结构，由液控单向阀控制卡盘工作油路，不需要持续供油，开闭可控，安全可靠，使用寿命长，夹紧力大，确保钻杆安全可靠夹持，保障操作者的安全^[21]。

图  5  大功率定向钻机

Figure  5.  High-power directional drilling rig

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大直径定向钻机采用后部加卸钻杆方式，为降低大直径钻具加卸时的工人劳动强度，开发了基于摩擦轮的辅助上下钻杆装置，即在动力头后设置辅助上下钻杆装置，当定向钻杆放置在该装置上，采用摩擦的方式，使得定向钻杆产生转动并预拧紧，待送钻至卡盘部位时，再对定向钻杆进行拧紧，提高了大直径钻具上卸效率。同时，开发了配套钻杆吊装车，解决了大直径钻杆搬运和辅助加接问题。

4.2   高压力大排量泥浆泵车

泥浆泵车采用双水泵并联输出方式，开发了并联液压控制系统和高强度支撑架结构，实现水泵并联连接，克服了单水泵流量难以提升、水泵流量远程控制的难题，最高压力达到10 MPa、最大输出流量达到800 L/min；采用负载敏感液压控制技术及远程流量控制技术，实现了泥浆泵车远程控制、输出流量无级调节，满足大直径螺杆马达驱动动力需要和循环排渣需要^[22]。

4.3   大直径高强度钻具

高强度钻杆采用外平、内镦粗整体式结构，外径102 mm。抗扭强度≥30 000 N·m，抗拉强度为≥1 200 kN，解决了钻杆螺纹连接处可靠性差的问题，钻杆整体强度高、抗弯抗扭性能优越，处理塌孔、卡钻等事故能力强。

高强度扩孔钻杆采用摩擦焊接结构，外径127 mm。钻杆杆体内墩粗，接头螺纹为NC38，并严格按照API SPEC 5D标准执行，确保钻杆强度满足大直径扩孔需要。

4.4   Ф300 mm大直径双动力一次扩孔工艺

大直径高位定向长钻孔采用一次扩孔成孔工艺施工，先施工Ф153 mm先导定向孔，然后一次性定向扩孔至Ф300 mm。

先导定向孔采用Ф102 mm定向钻杆+Ф102 mm无磁钻杆+Ф127 mm 1.25°螺杆马达+Ф153 mm定向钻头的钻具组合进行施工。

一次性定向扩孔时采用Ф127 mm高强度扩孔钻杆+Ф127 mm直螺杆马达+Ф300 mm扩孔钻头的钻具组合进行施工，利用孔口钻机回转和孔底螺杆马达回转的复合驱动方式，提高了孔底钻头碎岩效率，降低钻具疲劳强度，实现了大直径一次成孔。

5.   现场试验

5.1   旋转地质导向定向钻进技术装备现场试验

旋转地质导向定向钻进技术装备在淮河能源唐家会煤矿6煤南回风大巷和6煤南辅运大巷内进行了现场试验，矿井主采煤层为6煤，平均厚度约18 m，煤层顶板岩性依次为粗粒砂岩、细粒砂岩、粉砂岩、砂质泥岩和泥岩；底板岩性依次为砂质泥岩、粉砂岩、泥岩、炭质泥岩、粗粒砂岩、中粒砂岩、细粒砂岩。

现场试验时，共完成煤层定向钻孔1个、顶板岩层定向钻孔3个，最大成孔深度达到820 m，总进尺2419 m，成孔直径172 mm，煤层钻进效率提高25%，岩层钻进效率提高32%。

现场试验表明，旋转地质导向定向钻进技术装备具有定向钻机无线遥控操作、机械自动加杆、实时参数监测与故障诊断、随钻煤岩识别、轨迹旋转调控等功能，实现了煤矿井下定向钻进从“几何导向”到“旋转地质导向”的跨越，提升了我国煤矿井下定向钻进技术水平。

5.2   碎软煤层双动力头双管定向钻进技术装备现场试验

碎软煤层双动力头双管定向钻进技术装备在祁南矿313工作面进行了第一轮现场试验，煤层平均厚度2.8 m，硬度系数0.44。现场试验共完成顺煤层定向钻孔4个，总进尺830 m，最大孔深252 m，孔深≥250 m的钻孔3个，成孔率75%。

碎软煤层双动力头双管定向钻进技术装备在杨柳矿1076机巷和1077机巷进行了第二轮现场试验，其中1076机巷钻场煤层硬度系数为0.54，共完成顺煤层定向钻孔4个，总进尺1 170 m，最大孔深354 m，除地层探查孔以外，孔深≥350m钻孔2个，成孔率66.7％；1077机巷钻场煤层硬度系数为0.46，共完成顺煤层定向钻孔5个，总进尺1 249 m，最大孔深254 m，孔深≥250 m钻孔4个，成孔率80%。

现场试验表明，双动力头定向钻机实现双动力驱动双管钻进、双管钻具自动加卸，提高了钻进安全性，减轻了工人劳动强度；通过气动定向钻进、双管随钻护孔实现碎软煤层长距离成孔，利用大直径筛管作为瓦斯抽采的长期有效通道，实现碎软煤层瓦斯抽采钻孔“钻得进去、定得住向、护得住孔”，具有钻孔轨迹可控、钻孔深度较深、护孔筛管直径大等优势，显著提高了碎软煤层瓦斯抽采效率和效果。

5.3   井下大直径高位长钻孔定向钻进技术装备现场试验

井下大直径高位长钻孔定向钻进技术装备在鹤壁三矿4101工作面进行了现场试验，工作面开采的二₁煤厚7.5 m，直接顶为砂质泥岩、粉砂岩、泥岩、细粒砂岩，基本顶为中粒砂岩。

现场试验时以砂岩为目标地层，共施工钻孔5个，先导孔孔径153 mm，扩孔至300 mm，累计进尺3 978 m，最大孔深达到1 071 m。工作面回采时，利用试验钻孔进行了采动卸压瓦斯抽采，平均瓦斯抽采纯量2.27 m³/min，总瓦斯抽采纯量达到13.75万m³，巷道上隅角瓦斯控制在0.4～0.5之间，保障了工作面安全回采。

井下大直径高位长钻孔定向钻进技术装备解决了高位定向钻孔成孔直径小、效率低等问题，具有一次成孔153 mm、扩孔孔径300 mm的施工能力，提高了顶板高位定向钻孔的瓦斯抽采效率，降低了采动卸压瓦斯抽采利用成本。

6.   结　　论

1）依托“十三五”国家科技重大专项，研发了井下旋转地质导向定向钻进技术装备、碎软煤层双动力头双管定向钻进技术装备、井下大直径高位长钻孔定向钻进技术装备等3种重大装备，适用于不同含煤地层、不同类型瓦斯抽采定向钻孔施工，为煤矿井下全域化瓦斯抽采模式实现提供了支撑，推动了煤矿井下瓦斯抽采技术进步。

2）井下旋转地质导向定向钻进技术装备主要包括矿用电液控制智能化定向钻机、矿用有线地质导向随钻测量系统和矿用小直径液驱推靠式旋转导向钻进系统，最大成孔深度达到820 m，实现了煤矿井下定向钻进从“几何导向”到“旋转地质导向”的跨越。

3）碎软煤层双动力头双管定向钻进技术装备主要包括双动力头定向钻机、双管定向钻具组合、双管定向钻进技术和大直径筛管完孔技术，0.3≤f≤0.5的碎软煤层中孔深250 m以上钻孔的成孔率达到75%，实践了碎软煤层区域递进式瓦斯抽采。

4）井下大直径高位长钻孔定向钻进技术装备主要包括大直径定向钻机、高压力大流量泥浆泵车、大直径高强度钻具和Ф300 mm大直径双动力一次扩孔工艺，一次成孔直径153 mm，一次扩孔直径300 mm，最大成孔深度达到1 071 m，为“以孔代巷”采动卸压瓦斯抽采提供了技术装备支撑。

5）可进一步提升煤矿井下定向钻进装备的智能化水平，搭建定向钻进数字化平台，支撑自适应自主导航钻进决策；持续提升难成孔地层定向长钻孔钻进能力，支撑井下全域化瓦斯抽采。