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摘 要:大众矿属煤与瓦斯突出矿井,典型的“三软”煤层,煤层瓦斯含量高。工作面在回采过程中,因煤体瓦斯抽排效果不好导致工作面、回风流及采面上隅角瓦斯经常超限,造成正常采煤频繁停止,对产量限制极大。而煤体瓦斯释放效果不好的原因之一是本煤层瓦斯抽放钻孔打不深,钻孔密度小,工作面沿走向中部煤体内存在钻孔空白带,瓦斯得不到有效抽排,对安全生产构成极大威胁。结合大众矿现阶段瓦斯抽放情况,选用圆弧形三棱抽放钻杆,对该矿本煤层瓦斯实施钻孔抽放,有效地解决了钻孔成型浅,抽放效果不好的问题,取得了良好效果。
关键词:圆弧形 三棱抽 放钻杆 大众煤矿 应用
中图分类号:TD712.63 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)05(b)-0060-01
大众矿属煤与瓦斯突出矿井,典型的“三软”煤层,煤层瓦斯含量高。工作面在回采过程中,因煤体瓦斯抽排效果不好导致工作面、回风流及采面上隅角瓦斯经常超限,造成正常采煤频繁停止,对产量限制极大。而煤体瓦斯释放效果不好的原因之一是本煤层瓦斯抽放钻孔打不深,钻孔密度小,工作面沿走向中部煤体内存在钻孔空白带,瓦斯得不到有效抽排,对安全生产构成极大威胁。结合大众矿现阶段瓦斯抽放情况,选用圆弧形三棱抽放钻杆,对该矿本煤层瓦斯实施钻孔抽放,有效地解决了钻孔成型浅,抽放效果不好的问题,取得了良好效果。
1 矿井概况
2 本煤层瓦斯抽放钻孔施工工艺
大众矿属高瓦斯突出矿井,每个回采工作面在回采前必须先施工本煤层抽放钻孔。本煤层抽放钻孔施工所采用的钻机为ZY-650型,配备普通圆钻杆,每根钻杆长度为0.8 m,钻杆连接采用锥形丝扣拧接,钻头选用与钻杆径相配的金刚石钻头,煤巷采用风力排粉,岩巷采用水排粉。
3 钻孔成型浅的原因
(1)钻孔排粉不畅通。大量切割下的和喷孔产生的煤粉不能及时被排到孔外而积压在孔内,造成压钻、卡钻等异常现象,导致钻孔施工速度慢、打不深,钻杆被压在孔内,丢失严重。
(2)钻孔偏斜。在薄煤层及煤层顶板有起伏的区域内施工钻孔,要求钻孔直线性要好,否则钻孔打不到预计深度就遇见顶底板而终孔。
(3)钻杆摩擦力大。钻杆摩擦力增大导致钻机负荷升高和钻进缓慢,钻孔越长钻机负荷增加越快,负荷达到一定程度就会造成压钻。
4 钻杆选型与现场施工
5 效果分析
(1)三棱钻杆可以提高钻进深度,使用同样的钻机用其它钻杆只能钻进50 m,而用三棱钻杆可钻进80 m,钻孔深度大幅提高。比原来施工最深孔50 m提高60%。
(2)利于排粉,扩大了排出煤粉和瓦斯的通道,辅以钻杆的搅动扬渣作用,使煤粉和瓦斯顺利排出,每米排粉量在23~35 kg,增加45%左右。
(3)钻孔事故率下降。不易发生脱扣、断杆、滑丝,在钻孔内不易发生丢落钻杆现象。
(4)三棱钻杆成孔质量好,不易塌孔,利于封孔和瓦斯抽放。
(5)三棱钻杆在打钻过程中不易弯曲,利于按设计的方位和角度进行施工。
(6)杜绝了工作面瓦斯超限。由于瓦斯超限的停机次数明显减少,工作面正常回采循环率在95%以上。
6 结语
大众矿使用圆弧形三棱钻杆施工钻控,在孔深上能够满足瓦斯抽排要求。由于其排粉性能好,一方面提高了煤层瓦斯排放效果;另一方面也有利于瓦斯抽放,具有很好的推广应用价值。
关键词:圆弧形 三棱抽 放钻杆 大众煤矿 应用
中图分类号:TD712.63 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)05(b)-0060-01
大众矿属煤与瓦斯突出矿井,典型的“三软”煤层,煤层瓦斯含量高。工作面在回采过程中,因煤体瓦斯抽排效果不好导致工作面、回风流及采面上隅角瓦斯经常超限,造成正常采煤频繁停止,对产量限制极大。而煤体瓦斯释放效果不好的原因之一是本煤层瓦斯抽放钻孔打不深,钻孔密度小,工作面沿走向中部煤体内存在钻孔空白带,瓦斯得不到有效抽排,对安全生产构成极大威胁。结合大众矿现阶段瓦斯抽放情况,选用圆弧形三棱抽放钻杆,对该矿本煤层瓦斯实施钻孔抽放,有效地解决了钻孔成型浅,抽放效果不好的问题,取得了良好效果。
1 矿井概况
2 本煤层瓦斯抽放钻孔施工工艺
大众矿属高瓦斯突出矿井,每个回采工作面在回采前必须先施工本煤层抽放钻孔。本煤层抽放钻孔施工所采用的钻机为ZY-650型,配备普通圆钻杆,每根钻杆长度为0.8 m,钻杆连接采用锥形丝扣拧接,钻头选用与钻杆径相配的金刚石钻头,煤巷采用风力排粉,岩巷采用水排粉。
3 钻孔成型浅的原因
(1)钻孔排粉不畅通。大量切割下的和喷孔产生的煤粉不能及时被排到孔外而积压在孔内,造成压钻、卡钻等异常现象,导致钻孔施工速度慢、打不深,钻杆被压在孔内,丢失严重。
(2)钻孔偏斜。在薄煤层及煤层顶板有起伏的区域内施工钻孔,要求钻孔直线性要好,否则钻孔打不到预计深度就遇见顶底板而终孔。
(3)钻杆摩擦力大。钻杆摩擦力增大导致钻机负荷升高和钻进缓慢,钻孔越长钻机负荷增加越快,负荷达到一定程度就会造成压钻。
4 钻杆选型与现场施工
5 效果分析
(1)三棱钻杆可以提高钻进深度,使用同样的钻机用其它钻杆只能钻进50 m,而用三棱钻杆可钻进80 m,钻孔深度大幅提高。比原来施工最深孔50 m提高60%。
(2)利于排粉,扩大了排出煤粉和瓦斯的通道,辅以钻杆的搅动扬渣作用,使煤粉和瓦斯顺利排出,每米排粉量在23~35 kg,增加45%左右。
(3)钻孔事故率下降。不易发生脱扣、断杆、滑丝,在钻孔内不易发生丢落钻杆现象。
(4)三棱钻杆成孔质量好,不易塌孔,利于封孔和瓦斯抽放。
(5)三棱钻杆在打钻过程中不易弯曲,利于按设计的方位和角度进行施工。
(6)杜绝了工作面瓦斯超限。由于瓦斯超限的停机次数明显减少,工作面正常回采循环率在95%以上。
6 结语
大众矿使用圆弧形三棱钻杆施工钻控,在孔深上能够满足瓦斯抽排要求。由于其排粉性能好,一方面提高了煤层瓦斯排放效果;另一方面也有利于瓦斯抽放,具有很好的推广应用价值。