超长定向钻注装备关键技术分析及发展趋势.pdfVIP

第44卷第1期岩力学Vol.44No.1

2023年1月RockandSoilMechanicsJan.2023

编者按：《岩土力学》期刊社自2021年起开辟“岩土力学卓越论坛栏目，主要刊登我国岩土力学与工程界著名专家学者及

其研究团队的科研成果和重大项目研究新进展，进一步推动岩土力学与工程领域的学术交流，促进中国岩土力学与工程的健

康可持续发展。本期推出李术才院士撰文的“超长定向钻注装备关键技术分析及发展趋势”一文，以飨读者。

岩土力学卓越论坛

D01:10.16285/j.rsm.2022.2027

超长定向钻注装备关键技术分析及发展趋势

（1.山东大学岩土与结构工程研究中心，山东济南250061；2.山东大学齐鲁交通学院，山东济南250002）

摘要：定向钻技术起源于石油钻井工业，经多年发展已拓展至隧道工程地质勘察及灾害处置、

煤矿底板含水层改造、蓄能电站抽水通道施工、市政管道铺设等多个领域。地面注浆技术结合

定向钻长距离精准穿越的优势，可实现地下工程不良地质高效预加固与灾害安全处置，具有广

阔的应用前景。系统综述了定向钻注装备技术的发展历程、研究现状和待突破关键技术。首先，

介绍了定向钻与地面注浆技术的发展历程；其次从重大科研项目、学术论文、授权专利以及工

程实践等方面进行了分析与总结。结果表明：我国现阶段定向钻注技术总体已达到自主化、实

用化的国际先进水平，但在千米级长距离快速钻进、复杂地质条件精准导向、地下工程精准注

浆处置等核心技术方面仍存在“卡脖子”难题。面向战略性重大工程建设需求，提出了超长距离

定向钻注一体化装备“预报、钻进、注浆、检测四大功能模块，围绕随钻感知预报、快速钻进

与卡钻预测、精准导向技术、远距离凝胶可控注浆材料、稳压控制分段注浆工艺、随钻检测系

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统六方面，开展了分析与讨论，可为我国定向钻注一体化装备技术发展和地下工程灾害防控提供参考。

关键词：地下工程；定向钻；地面注浆；钻注一体化装备；注浆技术

中图分类号：0319.56文献标识码：A文章编号：1000—7598(2023)010001-30

Keytechnologyanalysisanddevelopmenttrendoftheequipmentforultra-long

directionaldrillingandgrouting

LIShu-cail,LILi-pingl:2,LIUZhi-hui?,LIMeng-tianl,2,

2,SUNZi-zheng.l2,

PANDong-dongl-2,TUWen-fengl.2

(1.GeotechnicalandStructuralEngineeringResearchCenter,ShandongUniversity,Jinan,Shandong250061,China;

2.SchoolofQiluTransportation,ShandongUniversity,Jinan,Shandong250002,China)

Abstract:Directionaldrillingtechnology(DDT)originatedfromoildrllingindustry.Aftermanyyearsofdevelopment,DDThas

beenextendedtogeologicalinvestigationanddisastermanagementfortunnelengineering,aquiferreconstructionatthebottomof

coalmines,pumpi