煤炭科学技术

作者：杨冬冬, 张幼振, 李泉新, 陈龙, 陈刚,

关键词：定向钻进, 轨迹控制, 旋转导向, 随钻测量, 地质导向, 工程参数, 随钻陀螺, 发展趋势,

我国煤炭资源储量丰富，但地质条件复杂，煤层赋存条件差异显著。随着煤炭资源开采难度与安全风险增加，煤矿区定向钻进技术在矿井灾害防治及隐蔽致灾因素探查中的重要性愈发显著，钻进轨迹精准控制成为定向钻进技术保障煤炭安全高效开采过程中的开采效率、降低成本及保障安全的核心技术环节。21世纪以来，定向钻进技术通过融合物联网、大数据、人工智能等科技，实现了从人工经验主导到科学化、精确化，再到自动化、智能化发展的技术演进。详细阐述了钻进轨迹控制的关键技术的发展现状及不足，包括基于单弯螺杆马达的定向钻进技术、旋转导向钻进技术、随钻测量技术。基于单弯螺杆马达的定向钻进技术应用广泛，滑动造斜过程中未充分利用钻机能力，而复合钻进过程中无法调整钻进轨迹。旋转导向技术作为前沿技术，通过井下智能系统实时调整钻头姿态，实现了“随钻调整”，显著提高了钻进速度和控制精度，但是煤层应用造斜率不足。随钻测量技术的发展为轨迹监测与预测提供了有力支持，但该技术存在信号衰减、信号延迟及地层干扰等问题。通过国内外在定向钻进技术及其装备研发方面的最新成果综述分析，探讨了技术发展趋势，包括钻进轨迹控制的自动化与智能化融合、旋转导向技术优化创新、多参数随钻测量与传输技术革新以及装备与工艺协同创新，将为未来钻进轨迹控制技术的发展指明方向，推动该领域技术水平的不断提升。

来源：2026年第2期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

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