论文部分内容阅读
【摘 要】 在煤矿施工瓦斯抽放孔过程中,采用水排渣很容易出现钻孔堵塞,不能排渣,使钻孔达不到设计长度,导致瓦斯治理不到位。盘县鸡场河煤矿采用风水联动排渣施工瓦斯抽放孔取得了较好的效果,提高了施钻效率。
【关键词】 瓦斯抽放孔;风水联动;排渣
鸡场河煤矿11125采面为12号煤层第3个工作面,上覆10#煤层作为12#煤层保护层开采,已回采结束,下伏16#煤层未开采,煤层较软,瓦斯含量较大,具有突出危险性。工作面标高为+1400—+1465m,设计走向长850m,倾斜长度180m,煤层倾角为20—32o。煤层平均厚度为2.5m左右,煤层瓦斯含量为12.53m3/t,預计11125采面在回采期间瓦斯绝对涌出量为6.5m3/min。为了治理瓦斯,确保回采期间的安全,在采面回采之前在工作面运输巷和回风巷提前施工顺层钻孔预抽煤层瓦斯来解决瓦斯和煤与瓦斯突出问题,以便保证工作面安全生产。
1、概述
在实际的生产中,顺煤层钻孔的成孔深度成为提高抽放效果和扩大抽放范围的主要制约因素,如果抽放钻孔达不到设计深度,很难取得较好的抽放效果。在施工钻孔过程中传统采用水排渣,由于煤层较软,钻孔施工超过30m左右就会堵孔,钻屑不能及时排出,钻屑积聚,导致卡钻、抱钻等现象,不能排渣,导致钻孔无法继续施工。采用压风排渣,排渣效果优于水排渣,但在施工钻孔过程中由于煤层较软,瓦斯较大,会导致钻孔内着火或者出现瓦斯燃烧,如果处理不及时会导致更为严重的后果。鸡场河煤矿在11125采面施工本煤层钻孔时,总结用水排渣和压风排渣的不足,施工钻孔时采用风水联动排渣取得了很好的效果。
2、风水联动排渣参数的确定
2.1排渣风压的确定
鸡场河煤矿11125采面施工本煤层钻孔采用ZDY—750钻机,钻头直径为115mm,钻杆直径为50mm,排渣压风采用专用空气压缩机提供的压风,保持孔口风压在0.8MPa左右,供风量约16m3/min。
2.2排渣水压的确定
排渣用水由地面水池经水管接入工作面,从主管用高压胶管接入钻机,高压胶管末端设有过滤网,过滤网采用网目为2mmx2mm的钢丝网,防止杂物进入钻杆内导致钻杆堵塞,保持孔口水压在0.85MPa左右,供水量约20m3/min。
2.3风水联动排渣装置
根据施钻经验设计适合ZDY—750钻机排渣的风水联动排渣装置。风水联动排渣装置由连接管、截止阀、止回阀、三通等组成(见风水联动排渣装置图)。
在施钻前将风水联动排渣装置一根联络管接到压风管上,另一根接到供水管上,另一端接到钻机钻杆水变头上。工作方式:打钻前先将压风和水打开,调整到合适流量,再开动钻机打钻。止回阀作用是防止水或风一趟管路流体压力不够阻止另一趟管路流量。
3、现场实践情况
3.1钻孔设计参数
鸡场河煤矿11125采面瓦斯抽放孔抽放半径为3m,两个抽放孔之间间距为3m,在11125运输巷、11125回风巷共设计瓦斯孔560个,其中运巷设计抽放孔280个,回风巷设计抽放孔280个,孔深95m。运巷、回风巷抽放钻孔错开布置,两钻孔间距为1.5m。
3.2实践情况
11125采面运巷、回风巷掘进期间同时施工采面本煤层抽放钻孔,运巷、回风巷各采用2台ZDY—750钻机施工本煤层钻孔,施钻地点滞后迎头50m,施工抽放孔时不会影响迎头掘进。采用风水联动装置后未发生过因排渣不畅导致卡钻和夹钻现象,上行孔施工最长达到120m,下行孔最长达到110m,每班次最多施工3个钻孔,大大提高了工作效率和施钻进度,增加了瓦斯抽放时间,提高了瓦斯抽放量。
3.3实践经验
施工瓦斯抽放孔采用风水联动排渣装置可以取得以下效果:
3.3.1使钻屑及时排除,不会堵塞钻孔,钻进比较顺利,使钻孔能够施工到设计深度甚至个别钻孔超过设计深度,提高了施钻速度和工作效率。
3.3.2水在钻杆内通过压风加压,水吹出钻头后雾化,增大了水的压力,钻屑遇到雾化水和迅速形成流体状,使粉尘大大减小。
3.3.3钻孔刚开始钻进时,只打开水,关闭压风,使钻头稳固起到定位作用,增加钻孔符合设计参数。也可以防止雾化水吹到巷道内,影响工作环境。
3.3.4钻孔施工到位后,不要立即退出钻杆。先关闭水,打开压风,时钻孔内没有排除的钻屑通过压风强行排除孔外,同时也将钻孔内的水排除,提高瓦斯抽放效果。
4、结束语
采用风水联动排渣装置弥补了以往施工瓦斯抽放孔单一排渣的不足,在施钻过程中很少出现夹钻、卡钻现象,避免了采用压风排渣在施钻期间钻孔内着火的现象,确保了施钻的安全,提高了施钻速度和效率。
【关键词】 瓦斯抽放孔;风水联动;排渣
鸡场河煤矿11125采面为12号煤层第3个工作面,上覆10#煤层作为12#煤层保护层开采,已回采结束,下伏16#煤层未开采,煤层较软,瓦斯含量较大,具有突出危险性。工作面标高为+1400—+1465m,设计走向长850m,倾斜长度180m,煤层倾角为20—32o。煤层平均厚度为2.5m左右,煤层瓦斯含量为12.53m3/t,預计11125采面在回采期间瓦斯绝对涌出量为6.5m3/min。为了治理瓦斯,确保回采期间的安全,在采面回采之前在工作面运输巷和回风巷提前施工顺层钻孔预抽煤层瓦斯来解决瓦斯和煤与瓦斯突出问题,以便保证工作面安全生产。
1、概述
在实际的生产中,顺煤层钻孔的成孔深度成为提高抽放效果和扩大抽放范围的主要制约因素,如果抽放钻孔达不到设计深度,很难取得较好的抽放效果。在施工钻孔过程中传统采用水排渣,由于煤层较软,钻孔施工超过30m左右就会堵孔,钻屑不能及时排出,钻屑积聚,导致卡钻、抱钻等现象,不能排渣,导致钻孔无法继续施工。采用压风排渣,排渣效果优于水排渣,但在施工钻孔过程中由于煤层较软,瓦斯较大,会导致钻孔内着火或者出现瓦斯燃烧,如果处理不及时会导致更为严重的后果。鸡场河煤矿在11125采面施工本煤层钻孔时,总结用水排渣和压风排渣的不足,施工钻孔时采用风水联动排渣取得了很好的效果。
2、风水联动排渣参数的确定
2.1排渣风压的确定
鸡场河煤矿11125采面施工本煤层钻孔采用ZDY—750钻机,钻头直径为115mm,钻杆直径为50mm,排渣压风采用专用空气压缩机提供的压风,保持孔口风压在0.8MPa左右,供风量约16m3/min。
2.2排渣水压的确定
排渣用水由地面水池经水管接入工作面,从主管用高压胶管接入钻机,高压胶管末端设有过滤网,过滤网采用网目为2mmx2mm的钢丝网,防止杂物进入钻杆内导致钻杆堵塞,保持孔口水压在0.85MPa左右,供水量约20m3/min。
2.3风水联动排渣装置
根据施钻经验设计适合ZDY—750钻机排渣的风水联动排渣装置。风水联动排渣装置由连接管、截止阀、止回阀、三通等组成(见风水联动排渣装置图)。
在施钻前将风水联动排渣装置一根联络管接到压风管上,另一根接到供水管上,另一端接到钻机钻杆水变头上。工作方式:打钻前先将压风和水打开,调整到合适流量,再开动钻机打钻。止回阀作用是防止水或风一趟管路流体压力不够阻止另一趟管路流量。
3、现场实践情况
3.1钻孔设计参数
鸡场河煤矿11125采面瓦斯抽放孔抽放半径为3m,两个抽放孔之间间距为3m,在11125运输巷、11125回风巷共设计瓦斯孔560个,其中运巷设计抽放孔280个,回风巷设计抽放孔280个,孔深95m。运巷、回风巷抽放钻孔错开布置,两钻孔间距为1.5m。
3.2实践情况
11125采面运巷、回风巷掘进期间同时施工采面本煤层抽放钻孔,运巷、回风巷各采用2台ZDY—750钻机施工本煤层钻孔,施钻地点滞后迎头50m,施工抽放孔时不会影响迎头掘进。采用风水联动装置后未发生过因排渣不畅导致卡钻和夹钻现象,上行孔施工最长达到120m,下行孔最长达到110m,每班次最多施工3个钻孔,大大提高了工作效率和施钻进度,增加了瓦斯抽放时间,提高了瓦斯抽放量。
3.3实践经验
施工瓦斯抽放孔采用风水联动排渣装置可以取得以下效果:
3.3.1使钻屑及时排除,不会堵塞钻孔,钻进比较顺利,使钻孔能够施工到设计深度甚至个别钻孔超过设计深度,提高了施钻速度和工作效率。
3.3.2水在钻杆内通过压风加压,水吹出钻头后雾化,增大了水的压力,钻屑遇到雾化水和迅速形成流体状,使粉尘大大减小。
3.3.3钻孔刚开始钻进时,只打开水,关闭压风,使钻头稳固起到定位作用,增加钻孔符合设计参数。也可以防止雾化水吹到巷道内,影响工作环境。
3.3.4钻孔施工到位后,不要立即退出钻杆。先关闭水,打开压风,时钻孔内没有排除的钻屑通过压风强行排除孔外,同时也将钻孔内的水排除,提高瓦斯抽放效果。
4、结束语
采用风水联动排渣装置弥补了以往施工瓦斯抽放孔单一排渣的不足,在施钻过程中很少出现夹钻、卡钻现象,避免了采用压风排渣在施钻期间钻孔内着火的现象,确保了施钻的安全,提高了施钻速度和效率。