【摘

 要】煤矿瓦斯井是我国目前煤矿预防瓦斯事故和进行综合利用能源的有效方法之一。本

文结合瓦斯井建井实践，介绍了煤矿大口径瓦斯井钻井施工工艺，以及下管与固井作业的
施工，旨在为同行提供参考。

 

　　【关键词】瓦斯井；矿井建设；钻探施工；下管措施

 

　　引言

 

　　煤层气俗称瓦斯，深藏于煤层中，是我国煤矿矿难的

“头号杀手”，每年因瓦斯爆炸而

引发的矿难，占全国煤矿矿难死亡人数的

70% ～80%。针对这一问题，国家对煤矿建设提

出

“先排后采”的政策，近几年煤矿建井工程中安排了大量大口径瓦斯排放工程，目的是通

过大口径垂直钻孔收集煤矿地下瓦斯气体，在地面经过处理后来进行发电或燃气应用，这
样即可降低地下瓦斯浓度超标引起爆炸的风险，又可作为一种燃气能源来利用。利用瓦斯抽
排井下瓦斯已经成为我国煤矿预防瓦斯事故和进行综合利用能源的有效方法之一，因此，
大口径瓦斯井的成井技术已成为当前亟需研究的问题。

 

　　

1 工程概况 

　　某矿地层自上而下为：松散岩组：层厚

96.00m 左右。以耕植土，黄灰色粘土、亚粘土为

主，局部夹砂砾石，松散易垮塌。基岩风化组：层厚

39.00m 左右。上部为灰色泥岩、灰绿色

砂质泥岩，夹薄层浅灰色细粒砂岩；中部为灰色、灰绿色泥岩，夹薄层浅灰色细粒砂岩；下
部为灰绿色、深灰色泥岩、浅灰色细粒砂岩。基岩组：层厚

470.00m 左右。上、中部以灰色、深

灰色泥岩、砂质泥岩，浅灰色细粒砂岩，夹薄煤层；下部为灰色、深灰色泥岩，浅灰色、灰色
砂质泥岩，浅灰色细粒砂岩及煤层。岩性多为浅灰色、灰色砂质泥岩，深灰色泥岩，浅灰色
中、细粒砂岩及煤层。

 

　　井身设计结构为：覆盖层部分钻孔直径

 1300mm， 下入 1200mm×14mm  的护口管

12m，进入基岩 2.0m；基岩部分钻孔直径 1000mm，下入 840mm×20mm 工作井管 490m。

 

井底位置位于

8 号煤层底板处，落点不得偏离设计井位 1.5m，允许最大偏斜率为 3‰， 落

点实际位置与计算坐标不得大于

1.5m，固井止水后工作井管内外不得有地层水漏入井管和

井巷内。
　　

2 瓦斯井钻井施工工艺 

　　

2.1 施工主要设备 

　　主要设备：

RPS-3000 型钻机；3NB-1000 型泥浆泵；AJ31/125 型钻塔；JNS-1 除砂器；

SQ 型单点测斜仪；JDT-5A 型陀螺仪；ZL165-7A 型螺杆钻具；BQ350 型固井泵 2 台；水泥
浆混合器

2 套；15m3 搅拌机 2 台；110kW、200kW 电机各 2 台；10kW 电焊机 3 台。 

　　

2.2 钻井方法 

　　本工程采用导向孔钻进，分段扩孔成井的钻井方法，选择方法的依据是地层的岩性和
设备的能力；钻探施工方法是前导钻孔先用小直径（

311 mm）在井孔中心钻进。导向孔随

钻进监测孔斜。导向孔穿过基岩风化带至完整岩石停钻后，第一次扩孔成井径

760mm；第

二次扩孔成井径

1000mm。各级钻孔直径的具体分级见表 1。 

　　

2.3 钻孔垂直度的控制 

　　有效保证钻孔的垂直度，

 是关系到安放井管和固井止水质量的关键因素。311mm 前导

孔的防斜是应用

“满眼钻进”工艺技术。 其它两级扩孔钻进是利用在扩孔钻头前加设上一级

直径的钻头作为超前导向防斜。

 满眼钻进是在钻头的上部适当位置安放两个或多个与钻头

直径相近的稳定器，

 以减少在加压钻进过程中钻铤的弯曲变形， 限制钻头在回转运动过程

中的横向位移。

 

　　

2.4 311mm 前导孔满眼钻进防斜 

　　

311mm 满眼钻进防斜钻具的组成：在最靠近 311mm 钻头上部安装近钻头稳定器， 在