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摘 要：随着我国经济的不断发展，企业在发展过程中对于煤炭资源的需求量也在不断增加，这就为煤炭企业的发展带来了前所未有的机遇与挑战，煤矿开采企业在改革发展的过程中，同样面临着一系列的问题。本文将结合某煤矿的开采实例，通过对煤层开采过程中的打钻难点进行分析研究，从煤炭开采过程中的施工效果、钻进速度、给进压力、工程排渣、以及施工前的稳钻等方面的内容，对突出煤层深钻孔的施工技术进行简单的分析、探讨。
关键词：开采实例 煤层 钻孔 施工技术
一、开采实例的概况
1520工作面位于某煤矿的21开采区南面，该工作面的西南部为F210断层的保护煤柱，北面为该采区的3条上山路，东面为另一个工作面的采空区。该工作面的长度为220米、标高为负140米到150米、其倾斜长度为106米。此工作面的煤源为优质无烟煤，它的质地较脆，具有玻璃光泽，一般以黑色块状出现，其主要供应对象为工业生产，该工作面的断口为贝壳状，且在煤层的下方含有一层夹矸。
二、突出煤层在打钻过程中的主要难点
所谓的突出煤层其实就是松软煤层，在对其进行打钻的过程中，主要的施工难点就是卡钻、堵孔、塌孔、喷孔，这些情况经常出现在对松软煤层进行打钻的过程中。情况严重的就会频繁的出现这些问题，最终导致煤层的打钻无法深入，甚至出现卡钻的现象。在对煤层进行钻孔的过程中，如果出现卡钻的现象，就不能对其进行继续钻进否则就有可能失去钻杆，造成难以打捞或无法打捞的情况出现，给煤炭的开采工作造成巨大的负面影响。
（一）卡钻与喷孔的原因
钻孔喷孔是在对煤层进行钻孔时最常见的动力现象之一，此类现象与瓦斯突出或煤突出相类似。产生此类现象的主要原因就是软煤、应力集中、高压瓦斯等因素结合在一起综合作用的结果。
当钻孔的深度进入到软煤分层时，钻头的旋转与切削都会对软煤层产生一定的破碎力和冲击力，这种力量会让煤体粉碎、破碎，粉碎以及破碎后的煤体就会立即出现瓦斯解吸。当钻孔附近的煤体出现快速的瓦斯解吸时，进入到钻孔中的瓦斯量就会比钻孔中瓦斯的正常值高出几倍，甚至几十倍，这就会增加钻孔前、后方的瓦斯梯度，最终导致钻孔中出现较为明显的瓦斯激流。煤层在承受瓦斯激流对煤激流冲击时，煤粒会一边运动一边发生粉化作用，同时还会钻孔的附近蔓延，增加其影响范围。由于钻孔的孔径较小以及堵孔现象的出现，被粉化后的煤粒以及瓦斯激流不能顺利的从钻孔中向外流出，最后就会形成喷孔。
还有一种喷孔的形成是因为煤层中有水，钻头在向煤层进行切削时，产生的煤粉不能顺利的排出孔外，最后形成孔内堵塞。在钻孔的浅部（即10到20厘米之间）出现堵孔现象，一般都是由于钻孔的排渣不力、风压不够或打钻风量不足所造成的。堵孔现象会使钻孔前、后方及其附近的瓦斯不能得到及时的排出，当孔内的瓦斯不断涌出时，孔内外就会形成较大的压力梯度，当这种压力差达到一定的极限时，就会出现喷孔的现象。
喷孔与卡钻几乎是联系在一起同时发生的现象，当煤层发生喷孔时，如果没有及时退出钻杆，破碎的煤体就会将钻头和钻杆箍紧。还有一些情况就是钻孔内出现堵孔或塌孔时，就容易出现孔内的积尘增多或排渣不力的现象，此时如果继续对其进行钻进，那么堵孔或塌孔的范围就会不断扩大，最终就会导致钻头与钻机被箍紧，使得钻头不能进退。
（二）对突出煤层进行深孔钻施工的技术
1、稳固钻机
为了在钻孔的过程中保持钻机的稳固，首先就必须根据施工设计的要求，将钻机固定在相应的位置，并用垫木垫在其底部的实底上，同时还必须用立柱将钻机牢固的控制在相应的位置，避免钻机在钻孔的过程中出现震动的情况。如果钻机在钻进的过程中出现闪动或摆动，那么就会使钻孔偏离中心，削减其前进的能力、增加钻杆前进时的阻力，造成孔壁的不平整。此外，这种情况的出现还会为堵孔以及塌孔的形成提供有利的条件。由此可见，在施工前对钻机进行稳固是确保煤层钻孔顺利进行的关键环节。
2、钻孔过程中的充分排渣
在对突出煤层进行钻孔的过程中，排渣是否通畅对煤层的钻孔是否成功有着直接的影响。如果煤孔的排渣不通畅，在钻孔的过程中就会出现卡钻以及堵孔的现象，且在钻孔时由于摩擦生热所产生的高温会给煤矿的开采工作带来极大的安全隐患。在对煤层进行钻孔排渣时，满足其排渣的条件主要有两个方面：一方面是对钻孔的过程进行规范操作。另一方面就是对钻孔过程中的风量以及风压进行控制。
3、钻进速度以及给进压力的掌握
每台钻机在被制造出来时，其给进压力的范围就已经被固定了，因此，在对不同的煤层段进行施工时，一定要对其给进压力进行适当的控制。当钻机的给进压力突然升高时，就必须对其采取以下两种措施：一种是停止钻进工作，并对钻孔进行压风、排渣；另一种就是立即撤钻或退钻。
在对煤层进行钻进的过程中，务必要对其钻进的速度进行合理的控制，在对突出煤层进行钻进时，对于钻进速度的控制主要是减速。利用减速可以将钻孔中的残渣充分排出，这样做不仅可以降低钻孔中的沉渣量，而且还可以降低钻孔过程中的给进压力。所以，在对突出煤层进行钻进时，一定要使其钻进的速度小于硬煤的钻进速度，在对钻进速度进行记录时，可以根据各条钻杆的钻进时间来对其进行计算。
（作者单位：义马煤业集团孟津煤矿有限责任公司）
参考文献：
[1] 杨小永，刘松岳，杨雷波等.突出煤层深钻孔施工技术探讨[J].中国化工贸易，2011，03（11）：140-140，175.
[2] 雷洪波，周政林，王荣超等.松软突出煤层顺层抽放钻孔施工及封孔技术研究[J].矿业安全与环保，2009，36（z1）：136-138.
[3] 雷洪波，周政林，王荣超等.松软突出煤层顺层抽放钻孔施工及封孔技术研究[C].//中国煤炭学会煤矿安全专业委员会2009年学术研讨会论文集.2009：136-138.
关键词：开采实例 煤层 钻孔 施工技术
一、开采实例的概况
1520工作面位于某煤矿的21开采区南面，该工作面的西南部为F210断层的保护煤柱，北面为该采区的3条上山路，东面为另一个工作面的采空区。该工作面的长度为220米、标高为负140米到150米、其倾斜长度为106米。此工作面的煤源为优质无烟煤，它的质地较脆，具有玻璃光泽，一般以黑色块状出现，其主要供应对象为工业生产，该工作面的断口为贝壳状，且在煤层的下方含有一层夹矸。
二、突出煤层在打钻过程中的主要难点
所谓的突出煤层其实就是松软煤层，在对其进行打钻的过程中，主要的施工难点就是卡钻、堵孔、塌孔、喷孔，这些情况经常出现在对松软煤层进行打钻的过程中。情况严重的就会频繁的出现这些问题，最终导致煤层的打钻无法深入，甚至出现卡钻的现象。在对煤层进行钻孔的过程中，如果出现卡钻的现象，就不能对其进行继续钻进否则就有可能失去钻杆，造成难以打捞或无法打捞的情况出现，给煤炭的开采工作造成巨大的负面影响。
（一）卡钻与喷孔的原因
钻孔喷孔是在对煤层进行钻孔时最常见的动力现象之一，此类现象与瓦斯突出或煤突出相类似。产生此类现象的主要原因就是软煤、应力集中、高压瓦斯等因素结合在一起综合作用的结果。
当钻孔的深度进入到软煤分层时，钻头的旋转与切削都会对软煤层产生一定的破碎力和冲击力，这种力量会让煤体粉碎、破碎，粉碎以及破碎后的煤体就会立即出现瓦斯解吸。当钻孔附近的煤体出现快速的瓦斯解吸时，进入到钻孔中的瓦斯量就会比钻孔中瓦斯的正常值高出几倍，甚至几十倍，这就会增加钻孔前、后方的瓦斯梯度，最终导致钻孔中出现较为明显的瓦斯激流。煤层在承受瓦斯激流对煤激流冲击时，煤粒会一边运动一边发生粉化作用，同时还会钻孔的附近蔓延，增加其影响范围。由于钻孔的孔径较小以及堵孔现象的出现，被粉化后的煤粒以及瓦斯激流不能顺利的从钻孔中向外流出，最后就会形成喷孔。
还有一种喷孔的形成是因为煤层中有水，钻头在向煤层进行切削时，产生的煤粉不能顺利的排出孔外，最后形成孔内堵塞。在钻孔的浅部（即10到20厘米之间）出现堵孔现象，一般都是由于钻孔的排渣不力、风压不够或打钻风量不足所造成的。堵孔现象会使钻孔前、后方及其附近的瓦斯不能得到及时的排出，当孔内的瓦斯不断涌出时，孔内外就会形成较大的压力梯度，当这种压力差达到一定的极限时，就会出现喷孔的现象。
喷孔与卡钻几乎是联系在一起同时发生的现象，当煤层发生喷孔时，如果没有及时退出钻杆，破碎的煤体就会将钻头和钻杆箍紧。还有一些情况就是钻孔内出现堵孔或塌孔时，就容易出现孔内的积尘增多或排渣不力的现象，此时如果继续对其进行钻进，那么堵孔或塌孔的范围就会不断扩大，最终就会导致钻头与钻机被箍紧，使得钻头不能进退。
（二）对突出煤层进行深孔钻施工的技术
1、稳固钻机
为了在钻孔的过程中保持钻机的稳固，首先就必须根据施工设计的要求，将钻机固定在相应的位置，并用垫木垫在其底部的实底上，同时还必须用立柱将钻机牢固的控制在相应的位置，避免钻机在钻孔的过程中出现震动的情况。如果钻机在钻进的过程中出现闪动或摆动，那么就会使钻孔偏离中心，削减其前进的能力、增加钻杆前进时的阻力，造成孔壁的不平整。此外，这种情况的出现还会为堵孔以及塌孔的形成提供有利的条件。由此可见，在施工前对钻机进行稳固是确保煤层钻孔顺利进行的关键环节。
2、钻孔过程中的充分排渣
在对突出煤层进行钻孔的过程中，排渣是否通畅对煤层的钻孔是否成功有着直接的影响。如果煤孔的排渣不通畅，在钻孔的过程中就会出现卡钻以及堵孔的现象，且在钻孔时由于摩擦生热所产生的高温会给煤矿的开采工作带来极大的安全隐患。在对煤层进行钻孔排渣时，满足其排渣的条件主要有两个方面：一方面是对钻孔的过程进行规范操作。另一方面就是对钻孔过程中的风量以及风压进行控制。
3、钻进速度以及给进压力的掌握
每台钻机在被制造出来时，其给进压力的范围就已经被固定了，因此，在对不同的煤层段进行施工时，一定要对其给进压力进行适当的控制。当钻机的给进压力突然升高时，就必须对其采取以下两种措施：一种是停止钻进工作，并对钻孔进行压风、排渣；另一种就是立即撤钻或退钻。
在对煤层进行钻进的过程中，务必要对其钻进的速度进行合理的控制，在对突出煤层进行钻进时，对于钻进速度的控制主要是减速。利用减速可以将钻孔中的残渣充分排出，这样做不仅可以降低钻孔中的沉渣量，而且还可以降低钻孔过程中的给进压力。所以，在对突出煤层进行钻进时，一定要使其钻进的速度小于硬煤的钻进速度，在对钻进速度进行记录时，可以根据各条钻杆的钻进时间来对其进行计算。
（作者单位：义马煤业集团孟津煤矿有限责任公司）
参考文献：
[1] 杨小永，刘松岳，杨雷波等.突出煤层深钻孔施工技术探讨[J].中国化工贸易，2011，03（11）：140-140，175.
[2] 雷洪波，周政林，王荣超等.松软突出煤层顺层抽放钻孔施工及封孔技术研究[J].矿业安全与环保，2009，36（z1）：136-138.
[3] 雷洪波，周政林，王荣超等.松软突出煤层顺层抽放钻孔施工及封孔技术研究[C].//中国煤炭学会煤矿安全专业委员会2009年学术研讨会论文集.2009：136-138.