突出煤层本煤层钻进困难是个公认的世界难题，受本煤层钻孔深度的制约，突出矿井被迫采用底板穿层钻孔抽采瓦斯，致使瓦斯抽采与治理成本大幅上升，严重影响煤矿企业经济效益。针对这一难题，孙玉宁教授带领深井瓦斯抽采技术团队，近年来围绕本煤层钻进难题持续攻关，现已取得以下进展：

1）形成了“盾护卸压钻进”理念思想，提出了盾护卸压钻进技术体系。“盾护泄压”是指通过直径略小于钻孔的钻杆动态支护钻孔，防止塌孔现象发生；及时排出高应力区孔内钻渣而使其压力下降，以减小钻进阻力和防止抱钻、卡钻现象发生；同时减小钻杆扰动幅度和钻孔偏斜。团队先后提出“突出煤层盾护卸压钻具及孔外封闭出渣系统”、“深部煤层双动力双管盾护卸压流体排渣钻具”、“突出煤层双动力盾护卸压螺旋排渣组合钻具”等11项发明专利。

2）在试制多种盾护卸压钻具的同时，开展了大量实验和理论研究。通过力学分析探讨了盾护卸压钻具的筛孔进渣过程和内孔排渣过程。通过开展进渣物理模拟试验和进渣气固耦合数值模拟，探究了影响盾护卸压钻具筛孔进渣的因素及其影响规律。通过开展排渣物理模拟试验和排渣气固耦合数值模拟，探究了影响盾护卸压钻具内孔排渣的因素及其影响规律。通过数值模拟及理论计算分析了盾护卸压钻杆的强度，发现筛孔直径、筛孔间距及轴向槽深度是影响钻杆强度的关键参数，筛孔、轴向槽、螺旋槽交汇处钻杆受力最大。