钻孔施工与封孔教案

阳城县安全技术培训中心教案首页教学内容：瓦斯抽采钻孔施工与封孔第一节瓦斯抽采钻孔的基本知识一、瓦斯抽采钻孔的基本术语（1）钻孔。

用钻机在煤、岩层中钻进形成的孔称为钻孔。

（2）岩孔。

在岩层中施工的钻孔称为岩孔。

（3）煤孔。

在煤层中施工的钻孔称为煤孔。

（4）瓦斯抽采钻孔。

用于瓦斯抽采的钻孔称为瓦斯抽采钻孔。

（5）顺层钻孔。

在煤层巷道内沿煤层布置的钻孔称为顺层钻孔。

（6）穿层钻孔。

在岩巷或煤巷向相邻煤层施工的钻孔称为穿层钻孔。

（7）平行钻孔。

与工作面平行布置的顺层钻孔称为平行钻孔。

（8）斜交钻孔。

与工作面成一定夹角布置的顺层钻孔称为斜交钻孔。

（9）枝状孔。

成孔样式像树枝形状的钻孔称为枝状孔。

（10）一字孔。

成孔样式为单孔的钻孔称为一字孔。

（11）交叉钻孔。

由平行钻孔和斜交钻孔组成的一组钻孔称为交叉钻孔。

（12）上向、下向钻孔。

钻孔的孔底高于孔口的钻孔称为上向钻孔；反之为下向钻孔。

（13）扇形钻孔。

平面呈扇形布置的一组钻孔称为扇形钻孔。

二、瓦斯抽采钻孔的布置方式（1）按钻孔与煤层的相互关系的不同，钻孔布置方式可分为顺层钻孔和穿层钻孔。

（2）按钻孔所处的岩性不同，钻孔布置方式可分为岩孔和煤孔。

（3）按与工作面的关系的不同，钻孔布置方式可分为平行钻孔和斜交钻孔。

（4）按钻孔的成孔样式的不同，钻孔布置方式可分为枝状孔和一字孔。

（5）按一组钻孔的平面样式的不同，钻孔布置方式分为扇形钻孔、平行钻孔和交叉钻孔。

（6）按钻孔的倾斜方向的不同，钻孔布置方式可分为上向钻孔和下向钻孔。

第二节瓦斯抽采钻孔的参数一、钻孔直径二、钻孔长度三、钻孔方位四、钻孔开口位置综上所述，钻孔的参数与瓦斯抽采密切相关，在钻孔施工中必须按设计进行。

第三节瓦斯抽采钻机钻机的工作方式有旋转钻进和孔底马达式钻进。

普遍采用旋转钻进的钻机进行瓦斯抽采钻孔的施工。

通常情况将矿井静压水与钻杆连接，用水排渣。

也可把井下压风管与钻杆连接，用压风进行排渣。

有时同时接入压风和静压水排渣。

当采用螺旋钻杆时，机械排渣成为主要排渣方式。

二、钻机维护与保养1.使用中的维护与保养（1）应使用规定标号的液压油，如果没有液压油而以相同黏度的机械油作代用品时，将缩短液压元件的使用寿命。

（2）初次加油时，应认真清洗油箱，所加液压油必须用滤油器过滤。

（3）未经许可，井下不许随意打开油箱盖和拆卸液压元件，以免脏物混入系统。

（4）使用中经常检查油面高低状态，发现油量不足即应通过空气滤清器加油。

（5）回油压力超过0.6 MPa应更换回油滤油器滤芯。

（6）定期检查液压油的污染和老化程度（可采用与新油相比较的方法）。

如发现颜色暗黑混浊发臭（老化），或明显混浊呈乳白色（混入水分），则应全部更换。

（7）开动钻机以前或连续工作一段时间以后，应注意检查油温。

（8）机身导轨表面，应在每次提放钻前加润滑油一次；在夹持器座下部的滑轨应常加注润滑油。

（9）要经常用清水冲洗卡盘卡瓦之间的缝隙，以清除岩粉。

2.搬迁时的注意事项（1）在长距离搬迁钻机时，所有拆下的油管应接好堵头，所有拆开的接头均需用布包严扎紧，避免赃物进入液压系统。

油管应盘绕整齐，以免运输过程中挂断。

（2）如装车运输，应将机身落到最低位置，然后锁紧。

（3）在起吊、装卸、运输过程中，应注意保护压力表、操作手把、手轮、外露油管接头、机身导轨、滤清器和冷却器等易碰坏的零部件。

（4）在搬运过程中，所有部件均不允许顺坡道滚放，也不能从水中通过。

三、钻机故障判断与排除钻机常见的故障及排除方法如表6-1所示，实际工作中应结合实际情况，综合分析。

第四节钻杆与钻头1.光面钻杆光面钻杆是煤层钻进使用最为广泛的钻杆，采用流体动力排渣（压风、静压水）。

常用的钻杆直径有42 mm、50 mm、63.5 mm、73 mm。

钻杆长度1～2 m。

在煤层条件较好的情况下，光面钻杆钻进效率较高。

但对于高应力、高瓦斯的煤层，光面钻杆无能为力，在打钻过程中经常会出现塌孔、堵孔等现象。

一旦遇到煤炮区、严重喷孔区和塌孔区，其风力排渣通道容易被封堵，风力排渣失效，继续钻进往往会引起卡钻夹钻，旋转退钻时又很容易引起钻孔高温，严重时发生燃烧。

光面钻杆水力排渣不仅存在用水量大、排渣效率低、清渣不便和容易塌孔等问题，而且造成作业环境泥泞。

2.螺旋钻杆螺旋钻杆，常用的钻杆直径有38 mm、69 mm、89 mm、98 mm。

钻杆长度1～2 m。

螺旋钻杆主要依靠机械螺旋输送作用实现排渣，在钻进过程中排渣效果好，施工中通过螺旋叶片将煤粉自动排出，在软煤层中施工或遇塌孔等排渣大的情况时，能够通过螺旋叶片不断将煤渣排出，使钻孔深度得到提升。

主要适用于软煤及破碎煤体的瓦斯抽采钻孔的施工。

3.三角钻杆4.内螺旋钻杆施工抽采瓦斯钻孔使用的钻头有合金片钻头、金刚石钻头和P.C复合片钻头。

抽采瓦斯钻孔施工大都采用硬质合金片钻头，在硬岩层钻进时常采用金刚石钻头，而在钻进各种硬度的岩层时P.C复合片钻头的综合效益最高。

第五节钻孔施工一、瓦斯抽放钻孔施工注意事项（1）钻孔要严栺按照标定的孔位及施工措施中规定的方位、角度、孔深进行施工；（2）安装钻杆时要注意以下问题：○1先检查钻杆；○2连接钻杆时要对准丝扣；○3严防管钳夹伤硬质合金片、夹扁钻头和岩芯管；○4必须在安完第一根后，在安第二根。

（3）钻头送入孔内开始钻进时，压力不宜太大，要轻压慢转，待钻头下到孔底工作平稳后，压力在逐渐增大；（4）采用清水进钻时，开始必须注水，水返回后才能给压进钻，不准钻干孔；孔内岩粉多时，应加大水量，冲好后方可停钻；（5）钻进过程中要准确测量距离，每钻进10m或换钻具时必须量一次钻杆，以核实孔深。

（6）钻进过程中的注意事项：○1发现煤壁松动、片帮、来压、见水或孔内水量、水压突然加大或减小以及顶钻时，必须立即停止钻进，但不得拔出钻杆；○2钻孔透采空区发现有害气体喷出时，要停钻加强通风并及时封孔；○3钻孔钻进时出现瓦斯急剧增大、顶钻等现象时，要及时采取措施。

（7）临时停钻时，要将钻头退离孔底一定距离，防止煤岩粉卡住钻杆；停钻8h以上时应将钻杆拉出来。

（8）提出钻具时注意：○1提钻前，要丈量机上余尺。

○2提钻前，必须用清水冲孔，排净煤、岩粉。

二、钻孔施工过程中常见事故○1在钻孔施工过程中发生瓦斯燃烧、爆炸和熏人窒息事故；○2施工过程中发生煤与瓦斯突出事故；○3施工过程中由于电气设备失保而造成电气伤人事故；○4钻孔施工作业场所由于片帮冒顶而造成伤人事故；○5施工作业人员由于操作钻机部熟练而造成钻杆搅人及管钳伤人事故。

三、钻孔施工安全措施瓦斯涌出量大的作业场所，钻孔必须装有瓦斯大量泄出的防喷装置，实行“边钻边抽”。

必须安设专职瓦斯检查员加强对钻孔施工处的瓦斯等气体的检查，严禁瓦斯超限作业，还必须佩带便携仪。

为了防止在钻孔内发生瓦斯燃烧、爆炸和熏人事故，采用风力排屑时，必须保证钻孔排屑畅通，和足够的灭火器材。

采用水力排屑时，钻孔直径比钻杆直径大50%以上，严禁用铁器敲砸钻具。

施工过程中，若发现有突出预兆现象时，人员迅速撤至安全地带，同时切断所有电源，并及时汇报。

必须加强钻孔施工作业场所及巷道周围的支护、严禁空帮空顶。

施工钻孔的所有电气设备的防爆质量必须符合《煤矿安全规程》中的有关规定，加强电气设备的检查与维护。

施工钻孔的电气设备的电源必须和作业场所得局部通风机和瓦斯探头实行风、电和瓦斯、电闭锁。

施工过程中必须将钻机摆放平稳，打牢压车柱，吊好风水管路及电缆。

四、钻孔事故排除方法1、孔内事故预防○1因故停钻时，应设法将钻具提出孔口或安全孔段；○2严禁强拉硬拽；○3应有班长或熟练钻工负责主要技术操作。

2、处理事故的一般方法捞、提、扫、冲、打、顶、反、透、扩、割、劈、磨3、孔内事故处理的原则三清、两慎、一勤、一稳4、处理事故前要做的准备工作○1量好残尺，做好记录；○2做好交接班；○3要全面做好检查和测量。

封孔一、瓦斯抽采钻孔的封孔方法瓦斯抽采钻孔的封孔应满足密封性好、操作方便、材料便宜等要求。

岩石孔一般不少于2~5m，煤孔一般不少于4~10m。

1、机械式封孔器封孔使用时将封孔器送入钻孔内，然后用高压水管向封孔器里注水，使之产生径向膨胀将钻孔封闭。

2、填充材料封孔主要方法主要有水泥、砂浆封孔和聚氨酯封孔等。

聚氨酯封孔具有密封性好、硬化快、膨胀性强的优点。

有甲、乙两组药液混合而成。

缺点：不适宜封要求较深的钻孔。

水泥、砂浆封孔目前主要借助于KFB型矿用封孔泵进行封孔。

二、钻孔封孔注意事项（1）封孔前必须清除孔内煤、岩粉。

（2）封孔时需下套管，套管可采用钢管或抗静电硬质塑料管。

（3）封孔时先把套管固定在钻孔内，固定方法可采用木塞或锚固剂等，套管要露出孔口100~150mm。

（4）用封孔器封仰角时，操作人员不得正对封孔器，以防封孔器下滑伤人。