松软煤层大直径长钻孔成孔与护孔瓦斯抽采技术的应用
极度松软煤层掘进工作面煤与瓦斯突出防治技术的与应用
2012.No7提 要 通过对首山一矿己15—12010机巷掘进工作面的瓦斯地质分析，提出了高压磨料射流割缝技术与钻孔瓦斯排放相结合的综合防突技术措施，提出从点到线、从线到面、从而构成立体的卸压理念，大大提高了突出危险掘进工作面的掘进速度。
关键词 掘进工作面 防突技术 综合治理1 前言首山一矿是由平煤集团与上海宝钢集团合资组建的河南平宝煤业有限公司，2004年8月正式施工，矿井设计生产能力240万t/a。
属于煤与瓦斯突出矿井，其首采的己15煤层松软，透气性差，瓦斯含量大。
从工作面前期200m掘进情况看，时常出现有夹钻、顶钻、喷孔、响煤炮等突出预兆，且效检超标累计4次，其中qmax值为12L/min，Smax值为8kg/m。
该掘进工作面的特点：（1）工作面瓦斯含量、瓦斯压力大，煤层全部为构造煤构成，突出危险性大。
（2）工作面顶板破碎，应力集中。
（3）是瓦斯排放效果差。
（4）防突措施施工困难，管理难度大。
为实现安全生产，提高掘进速度，决定采取的措施是：（1） 研究工作面防突措施、钻孔布置及施工工艺。
（2）采取钻孔高压磨料射流割缝技术。
（3）加强支护，减少掘进工作面前方应力集中影响。
2 工作面概况己15—12010工作面机巷位于首山一矿己二采区上部，西邻-600m轨道石门，东至高沟逆断层附近，北面紧邻白石山背斜，南面尚未开采。
工作面走向长1186m，标高为-600～-606m。
巷道沿己15煤层顶板掘进，煤层平均厚度3.5 m，倾角为0～11°。
煤层瓦斯压力1.4MPa，瓦斯含量10.5m3/t，煤层硬度系数0.3，透气性系数0.871m2/MPa2瞭d。
该工作面位于白石山背斜南翼，紧邻白石山背斜，直接顶板为1.8～3.5m泥岩，具滑面，易离层脱落。
基本顶为7.7～14.2m中粒砂岩。
直接底板为泥岩、砂质泥岩，厚度8.5～13m。
断层较为发育，层落差0.3～2.2m居多，多为正断层。
工作面应力集中，煤层赋存不稳定，煤体破碎、松软，瓦斯含量较大，属高地应力工作面。
平舒矿松软突出煤层钻孔施工技术研究
届
ｕ
＝
藤
螺 旋钻进 风力 排渣 成孔 是 根据 钻 头切 割 煤体 向前 移动 ， 压风配合螺旋钻杆螺旋叶片连续排屑的机理 ， 在 松软突出煤层 中施工长钻孔 的钻进技术。由于其使用 的是干式作业成孔法 ， 不需要冲洗液 ， 减少 了对孔壁的 冲刷 ， 有力地维护了钻孔 的稳定性。施工时， 钻机 回转 液压马达通过液压传动带动主轴旋转， 主轴前端与螺
ｄ ｏ ｔ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ８— ０ １ ５ ５ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ５ ． ０ ５ １
中图分类号 ： Ｆ ４ ０ ７ ． ２ １ ； Ｔ Ｄ ７ １ ３ ． ３
文献标志码 ： Ｂ
文章编号 ： １ ０ ０ ８— ０ １ ５ ５ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ５— ０ ０ ９ ０～ ０ １
收稿日期 ： ２ ０ １ ３— ０ ３—１ ３ 作者简介 ： 赵喜峰 （ １ ９ ７ ８ 一） ， 男， 山西平 定县人 ， 本科 毕业 ， 工程师 现在 山西平舒煤业有限公司工作。 ／ ｓ ： ｕ ． ——与粒径等有关的颗粒的沉降速度 ， ｍ ／ ｓ ； ｐ ｓ——钻 屑 的密度 ， １ ． ４ ４×１ ０ ３ ｋ ｇ ／ ｍ ； ｐ ａ —— 空气 的密度 ， １ ． ２ ９ ｋ ｇ ／ ｍ ； ｄ ｓ —— 钻 屑的平均 粒径 ， ２×１ ０～ｒ ｎ ； ｕ — —满 足不 阻塞条件 的最小 风速 ， ｍ ／ ｓ ； Ｗ 一单 位钻孔 的产渣 量 ， ０ ． １ ４ ｋ ｇ ／ ｓ 。 经计算 和实 际现场 考察 ，最小 沉 降 速度 ｕ ｔ 为８ ． １ ｍ ／ ｓ ， 孔 内不 阻 塞 的最 小 风速 ｕ ｂ为 １ ． ３ ３ ｍ ／ ｓ ， 最 终 孔 内的风速 Ｕ不小 于 ８ ． １ ｍ ／ ｓ ， 现场孔 内风速 取 ８ ． ５ ｍ ／ ｓ ， 未发 生塌孔 、 卡钻现象 。 （ 二） 螺 旋钻进钻 具结 构与参 数 螺旋钻杆 配合压 风排 渣 的钻 进成 孔 技术 就 是一 种 在高 瓦斯 、 突 出煤 层 或松 软 煤 层 成孔 的有 效 钻 孔 施 工 方式 ， 是一项 比水 力 排渣 成 孔 和 单独 的 螺旋 钻 进 成 孔 先进 的打钻 施工方 法 。 （ 下转第９ ４页）
松软煤层顺层钻孔成孔工艺技术
松软煤层顺层钻孔成孔工艺技术作者：王坤来源：《科技创新与应用》2019年第12期率低，极易塌孔埋钻。
塌孔后频繁起钻处理钻具费工费时。
根据恒源煤矿诸多特殊情况，在瓦斯抽放钻进施工过程中优化钻孔参数及钻具组合，使用风为排除岩粉介质，杜绝了塌孔现象，缩短了钻孔施工工期。
关键词：煤层;抽放孔;塌孔中图分类号：TD712 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2019）12-0098-021概况1.1工作面概况Ⅱ61采区位于恒源煤矿北部。
浅部从400m北翼运输大巷保护煤柱线和BF4断层相隔与六二采区相接，深部至六煤层600底板等高线，左、右分别为孟口断层和DF5断层及6煤层工广保护煤柱线。
恒源煤矿Ⅱ6113工作面位于Ⅱ61采区右侧下部，设计为走向长壁、综采工作面，巷道长度：风巷725m，机巷614m，倾斜宽为115m。
工作面东部为Ⅱ6111采空区，南部靠近DF117断层，工作面西部和北部是二水平南翼运输大巷和二水平南翼轨道大巷。
工作面里段略跨过宽缓的小城背斜，工作面内六煤层形态受小城背斜控制。
Ⅱ6113切眼位于小城背斜的西翼，工作面机巷标高在596.2～-579.0m之间，风巷标高在598.2m--563.0m之间，切眼标高为一579.0m～-569.2m。
采煤方法：该面采用走向长壁采煤法回采，全部跨落法管理顶板。
通风方式：该面采用“u”型通风方式，上行通风，工作面设计风量800msup>3/min。
1.2煤层赋存情况Ⅱ6113工作面内六煤层形态受小城背斜及丁河向斜控制。
煤岩层倾角平缓，一般为2°～10°。
受断层影响，局部煤层倾角较大，达到20°左右;Ⅱ6113工作面周围中小型断层较发育，煤层的原生构造受到一定的破坏，从周围钻孔资料和现有的地质资料判断;Ⅱ6113工作面煤厚在2.60m～2.95m之间，平均煤厚为2.81m，煤层可采性指数为1，煤厚变异系数为8%，煤层结构简单，无夹矸，Ⅱ6113工作面煤层属于结构简单、稳定的中厚煤层。
松软突出煤层长及定向长钻孔施工关键技术与装备
150m深孔合理参数的螺旋钻杆设计图
200m深孔合理参数的螺旋钻杆设计图
(2) ZYW系列钻机
该系列钻机有3种功率： 22kw，37kw，55kw。
37kw型螺旋钻机
55kw型螺旋钻机
(3）现场实施效果
① 松藻煤电公司打通一矿，采用ZYW--1200型 螺旋钻机对8#突出煤层进行了连续施工5个顺 层长钻孔的钻进试验，有4个钻孔深度达到 100 m以上，最大成孔深度128 m。煤的坚固 性系数为0.2，瓦斯压力2.2 MPa左右，瓦斯 含量15.3 m3/t）。具体参数如下表：
5）钻孔施工除尘技术及装备
（2） 水环泵动力型除尘器 ①技术原理 该除尘器采用多种除尘机理相结合的三级除尘 技术： 第一级采用惯性除尘机理，去除大部分较大粒 径的粉尘， 第二级采用湿式洗涤过滤捕尘技术， 第三级采用旋风脱水和旋流捕尘相结合的高效 捕尘技术。
钻孔施工除尘技术及装备
钻孔施工除尘技术及装备
4)西安院的研究成果 介绍
(1)成果简况
西安院对风力钻进排粉机理进行了研究，提出利 用中风压空气钻进工艺解决成孔问题，研制了配套 装备以及保障工艺，主要包括适于松软突出煤层的 ①ZDY3200L和ZDY3200S两种型号钻机; ②大通孔中风压密封钻杆、宽翼片大通孔螺旋钻杆; ③多级无动力除尘器等； ④研制了内芯可脱式钻头，可实现从钻杆内孔下放筛 管以维护孔壁，大大提高了钻孔的深度，并解决了 后期的护孔问题，从而提高了瓦斯抽采效率，达到 降低煤与瓦斯突出危险性的目的。
55
2540 1500 2.38X1.3X1.52
45
2100 1180 2.3X1.1X1.65
ZDY3200I型全液压整体式结构履带钻机
（在煤矿井下大断面巷道中工作照片）
打钻与瓦斯抽采精细化管理在煤矿中的应用研究
打钻与瓦斯抽采精细化管理在煤矿中的应用研究煤矿是我国能源工业的重要组成部分，然而由于长期的采矿活动，煤矿面临煤炭资源逐渐枯竭、矿井安全生产问题突出等难题。
为了解决煤矿生产中存在的问题，许多企业开始引入先进的精细化管理技术，如打钻与瓦斯抽采。
打钻是矿井开采中常见的工艺之一，它是通过在煤岩体中打孔来增加矿岩的破裂强度，以便更好地进行采矿工作。
打钻的主要目的是破坏煤层的力学结构，增加煤岩的透水性，提高采煤效率。
打钻可以帮助矿工更好地控制地质环境，减少煤层移动带来的危险。
瓦斯抽采是指通过安装瓦斯抽采设备，将煤矿中产生的瓦斯抽采到地面，以减少瓦斯积聚，提高矿井的安全性。
瓦斯是煤矿井下常见的危险气体之一，它有着极高的可燃性和爆炸性，对矿工的生命安全和矿井的稳定运转都构成了威胁。
因此，瓦斯抽采的目的是及早发现和排除井下的瓦斯，从而避免矿井发生瓦斯爆炸事故。
精细化管理则是煤矿生产中的现代化管理理念，它强调通过采用先进技术和管理方法，提高生产效率、保证矿工安全，并最大限度地节约资源和保护环境。
精细化管理在煤矿中的应用研究主要包括煤层探测、煤层气抽采、瓦斯抽采等方面。
煤层探测是矿井开采前进行的重要工作，它通过对矿层地质和储量等信息的获取，为矿井的合理布置和采矿方案设计提供了依据。
煤层探测技术常用的方法有地震勘探、电磁法、孔隙率测定等。
这些方法可以准确地获取煤层的地质特征，帮助煤矿企业做出正确的决策，提高煤炭资源的利用率。
煤层气抽采是一种有效利用可燃煤层气资源的方法，通过开采煤层中的瓦斯，在保证安全的前提下获取经济效益。
煤层气抽采技术包括水力压裂、瓦斯抽采井等。
大直径钻孔在煤矿安全生产中的研究与应用
大直径钻孔在煤矿安全生产中的研究与应用摘要：伴随煤矿开采力度的逐渐延深，井下具备相对复杂的施工环境，煤矿在实际生产中，水、瓦斯、地压等作为最大的安全隐患问题，煤矿生产中大直径钻孔技术可为其部分巷道的施工环节打开新型施工路径。
对此，本文结合了工作实况与工作经验，深入阐述大直径钻孔施工技术在煤矿安全生产中的应用价值，旨在保障煤矿企业更加安全的生产。
关键词：煤矿企业大直径钻孔安全生产应用实践安全作为煤矿生产永恒的一个主题，关乎着国民切身利益及社会的和谐发展，作为社会经济快速、稳健、持续发展的基础保障，还是保护社会安定的前提，从而提高社会主义的发展生产力。
在煤矿的安全生产中对于大直径钻孔技术的合理运用，不仅可以有效保障煤矿企业安全生产，还能全面提高煤矿企业的经济效益与社会效益。
1.大直径钻孔立眼施工技术以及施工原理（1）适用范围：定向大直径钻孔适用于绝对涌出量15-20m³/min的工作面，如大于20m³/min，需补充钻孔。
（2）施工工具：ZYWL-6000DS型定向钻机（3）施工原理：先通过一个小直径钻头于施工立眼的十字中心部位垂直向下打出一个244mm直径的导向钻孔，打通下部分巷道之后，卸下钻头，装置一个大直径钻头，通常扩孔为1-1.4m，然后将钻杆转动，同时利用液压泵缓慢、均匀的将钻杆向上提，直到扩透位置，使扩孔操作完成。
（4）立眼施工环节：该施工环节的主要工序为：稳钻调试钻导向孔扩孔。
施工方式为：①稳钻：在立眼部位根据基础规范要求，该基础必须水平，并且强度充足。
如果底板为岩石破碎带或是煤地带，需要挖至相对稳定的岩层或是选用相应地策略，如果底板属于稳定硬岩，可以适当降低基础厚度与面积。
针对立眼的偏孔率存在着很高的立眼要求，必须适当增加基础厚度与面积。
②调试：③钻导向孔：在上下巷的立眼中心十字部位装置好钻机，与小钻头衔接，由上而下组钻导孔，导孔的直径约为240mm。
每完成1m钻进需衔接一根钻杆，循环往复，直到贯通下巷为止。
松软突出煤层瓦斯抽采钻孔施工技术及发展趋势
松软突出煤层瓦斯抽采钻孔施工技术及发展趋势松软煤层是指煤层中的煤岩矿物粘结度低、韧性差、易破碎、易润湿及含水量较大的煤层。
由于松软煤层煤层结构松散，瓦斯易聚集，给煤矿安全生产带来了很大的隐患。
为了有效抽采煤层瓦斯，针对松软煤层的特点，发展了一种煤层瓦斯抽采钻孔施工技术，并不断进行改进和创新，以满足煤矿生产中对瓦斯抽采的需求。
1. 钻孔位置确定松软煤层瓦斯抽采钻孔的位置应根据瓦斯分布、瓦斯来源和抽采效果等因素确定。
一般来说，应选择煤层瓦斯集中分布的区域，通过勘探和预测确定钻孔的布置位置。
2. 钻孔施工方法钻孔施工采用先打预爆孔，再打瓦斯抽采钻孔的方法。
首先在煤层顶板上预留一定距离的预爆孔，然后利用便携式钻机在预爆孔下方位置钻设瓦斯抽采钻孔。
预爆孔的作用是引爆瓦斯，保障煤层瓦斯的安全抽采。
3. 瓦斯抽采设备安装瓦斯抽采设备安装在钻孔中，利用设备自身风压将瓦斯吸出并排放到安全地带。
瓦斯抽采设备通常包括瓦斯抽采泵、管道和排气风机等部分。
4. 瓦斯抽采管理瓦斯抽采过程中，应加强对瓦斯抽采设备的管理和维护，定期清理煤层中的积水和煤屑，确保瓦斯抽采设备的正常运行和抽采效果。
1. 技术自动化随着科技的发展，煤矿抽采技术也在不断更新，煤层瓦斯抽采钻孔施工技术也在向自动化方向发展。
未来，瓦斯抽采设备将更加智能化，可以实现远程监控和自动调节，提高抽采效率和安全性。
2. 设备多样化随着煤矿生产的需求增加，瓦斯抽采设备也将向多样化方向发展，包括不同类型的瓦斯抽采泵、排气风机和管道等，以满足不同煤层瓦斯的抽采需求。
3. 绿色环保未来，煤矿生产将更加注重环保和可持续发展，瓦斯抽采钻孔施工技术也将向绿色环保方向发展，采用更加环保和节能的抽采设备和工艺，减少对环境的影响。
4. 研发创新未来，煤层瓦斯抽采钻孔施工技术将不断进行研发创新，针对煤层瓦斯抽采中遇到的问题和挑战，提出新的解决方案和技术手段，以不断提高瓦斯抽采的效率和安全性。
大直径长钻孔结合新型封孔工艺治理瓦斯技术研究
封孔 管管壁 外侧焊 上两 根 （１ｍｍ 管材 ，长 ２ Ｉ５ ） ｍ，一根为注
浆管，另一根为回浆管 。将封孔管下入钻孔 ，其 中注浆管在 下，回浆管在上 ，并用水泥或锚 固剂 固定 。钻孔外 口使用聚
胺脂 临时预封孔 ，防止注浆液漏 出。把注浆管与注浆泵的出
浆 口用 胶 管连 接 ，注 浆 泵 选 用 Ｚ Ｌ ０４７５煤 矿 用 漏 斗 下料 Ｂ ５ ／．．
注浆 泵，在 Ｄ Ｂ型注浆泵漏斗 中注入 １ Ｌ ／ ２体积 的清水，将 水泥过筛 ，滤 出颗粒杂质 ，再将过滤好 的水泥倒入漏斗中， 加入膨胀剂 ，水泥 、水 、膨胀剂 的比例为 １ －～１１ ： ８ ：，经人 ０ 工搅拌均匀 ，呈糊状，开动注浆泵注浆，待回浆管返浆后封
孔完成 。
为保证封孔效果 ，封孔注浆 时封孔 固定必须严密，否则 易漏气 ， 造成封孔失效； 水泥浆必须按照 比例人工搅拌均匀，
可 回 采 长 度 １ ５ｍ ，面 积 ４ ５ ４ ｍ 标 高一４ ～ ．８ｍ ，煤 ８６ ４４０ ２ ６０ ５０
成浪 费或不足 ；膨胀剂 的加入要适量 ，以提高封孔效果。 通过现场使用效果检测 ， 的封孔方法封孔质量有 了质 新 的提高 ，该工艺能从根本上杜绝封孔漏气现象，从而确保 了 钻孔抽采效果，解决了使用钻孔抽采瓦斯效果不佳的关键所在。
中国西部科技
２１ ０ ２年 ０ ３月第 １ １卷第 ０ ３期总第 ２ ２期 ７
５
大直径长钻孔结合新型封 孑工艺治理 瓦斯技术研 究 Ｌ
陈为华
（ 南矿 业 集 团 张 集煤 矿 ，安 徽 淮 南 ２ ２ ） 淮 ３ １４ ７
摘
要 ：为治理 瓦斯和 防治煤 与瓦斯 突出而采用的钻孔预抽 、 采煤层瓦斯技 术 由于各 种原 因效 果不太理 想。为此 ，我们进 抽
高位定向长钻孔大孔径护孔工艺研究
高位定向长钻孔大孔径护孔工艺研究发布时间：2022-05-25T07:21:25.449Z 来源：《工程管理前沿》2022年2月3期作者：韩东波[导读] 高位定向长钻孔是进行采空区瓦斯抽采的主要措施韩东波宿州市应急局安全生产执法支队安徽宿州 234000摘要：高位定向长钻孔是进行采空区瓦斯抽采的主要措施，针对芦岭煤矿松软破碎煤层，施工定向长钻孔易塌孔堵孔，造成抽采效率低下的问题，提出了当孔内正常时，采用“推进+导向”方式进行护孔，当孔内塌孔时，采用“钻进+导向”方式进行护孔，可将筛管下至孔底。
研究发现，采用新的护孔工艺，可将护孔筛管直径提高1.5倍，内径提高2倍，孔眼提高2.8倍，使抽采效率提高4倍以上。
在回采期间可保证瓦斯抽采纯量稳定，解决回风流及上隅角瓦斯浓度超限问题，同时可有效提高钻孔护孔经济效益。
关键字：定向长钻孔；护孔工艺；松软破碎煤层；给进装置；导向装置引言随着煤矿开采深度的逐渐加深，煤体原始瓦斯含量逐步增大，采空区瓦斯的大量涌出会极大的影响着工作面的回采安全，因此需要针对采空区的瓦斯进行治理。
针对采空区瓦斯的治理方法，学者们进行了大量的研究，马恒[1]等研究了高抽巷抽采采空区瓦斯的抽采效果，并对高抽巷的布置最佳位置进行了分析。
杨洋[2]等提出了利用大直径钻孔抽采采空区瓦斯的技术，可有效解决瓦斯尾巷取消后工作面采空区瓦斯和上隅角瓦斯超限问题。
方俊[3]等研究了大功率定向设备，解决了大直径顶板高位定向钻孔抽采瓦斯的问题。
高保彬等[4]对李雅庄煤矿高位抽放巷、高位钻孔、瓦斯尾巷3种采空区瓦斯治理技术进行深度分析，分别对通过现场实践对抽采参数以及管理、施工进行分析，表明高抽巷在李雅庄煤矿采空区瓦斯治理中能起到最好的瓦斯治理效果。
徐景德等[5]对王家岭煤矿工作面上隅角瓦斯治理的技术进行了研究,根据现场观测和理论分析，分析“Ｕ套Ｕ” 型通风系统的优点，该技术取得了良好效果。
目前随着定向钻机的发展，高位定向长钻孔抽采采空区瓦斯作为一种高效的瓦斯治理手段已进行了大面积推广，取得了较好的抽采效果及抽采效率[6-8]。
大功率钻机在单一低透突出厚煤层钻孔施工中的应用
大功率钻机在单一低透突出厚煤层钻孔施工中的应用摘要：通过使用大功率钻进工艺，在透气性低的单一厚突出松软煤层中施工大直径顺层长钻孔，解决了小孔径钻孔施工中易垮孔、卡钻、抱钻及钻孔长度短等问题，使杉木树煤矿顺层钻孔抽放半径、瓦斯浓度、流量大幅提高。
关键词：低透气性单一厚突出煤层大功率深孔钻车大直径顺层长钻孔瓦斯预抽率大幅提高芙蓉矿区是全国最为著名的重灾矿区之一，其煤与瓦斯突出的严重程度在全国排名前五位，矿区煤层赋存条件复杂，煤层坚硬、透气性较差，极难治理。
矿区目前所辖3对生产矿井均为煤与瓦斯突出矿井，开采煤层均为自然或易自然煤层，杉木树井田煤层还具有煤尘爆炸危险性。
矿区测得最大瓦斯压力 3.2MPa，瓦斯绝对涌出量为112.59m3/mim，平均开采吨煤瓦斯涌出量最高为98m3/t；据不完全统计，截止2012年，矿区共发生突出达300余次，6次为突出重大伤亡事故，共死亡25人。
虽然通过与科研院校合作，矿区建立了以抽放为主要手段的瓦斯防治体系和防突管理体系，并成立了专门的瓦斯灾害治理专业队伍及管理部门，瓦斯灾害一度得到遏制。
但由于杉木树煤矿属单一厚突出煤层，上保护层仅局部可采，瓦斯治理手段有限；随着矿井开采水平由+450m延伸至±0m，地质条件更加复杂，随着埋深增加瓦斯灾害越发严重，治理难度越来越大，加之采掘接续紧张，瓦斯灾害治理与生产间的矛盾更为明显，由于瓦斯治理效果差而造成采掘面瓦斯超限及煤与瓦斯突出时有发生。
要从根本上解决单一厚突出煤层瓦斯灾害治理效果差、煤层瓦斯预抽率低的问题，必须改进本煤层措施孔施工工艺，增加钻孔长度和孔径，从而提高瓦斯抽采量。
1 大直径钻孔瓦斯抽放理论提高钻孔瓦斯抽采效果方法主要包括增加钻孔暴露面积、合理加大钻孔抽放负压、延长钻孔抽放时间及改变煤层透气性系数等。
增加钻孔暴露面积主要采取加大钻孔孔径、延长钻孔穿煤长度及增加钻孔密度等措施，根据瓦斯流动理论，在瓦斯抽放周期内，钻孔周围瓦斯流动基本符合径向稳定流动场规律，则由式（1）可知：钻孔长度越长、半径越大，孔内煤体暴露面积及钻孔周边对煤体扰动范围也越大，就越利于瓦斯涌出。
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实现 对大 巷煤 巷条 带 瓦 斯 进 行 预抽 ， 在 三盘 区第 二 回风 巷南 帮每 隔 ４ ｍ 布置 一 个顺 煤 层 抽 采 孔 。 孔 深
２ ． ２ 钻 杆 采 用 ８ ９ ｍｍ 大 通 孔 宽 叶 片 低 螺 旋 钻 杆 （ 焊 接
效果。
关键 词 ： 松软煤层 ； 瓦斯抽采 ； 大直 径 长 钻 孔 ； 筛 管 护 孔
中 图分 类 号 ： Ｔ Ｄ ７ １ ２ ． ６ 文献标志码 ： Ｂ 文章编号 ： １ ０ ０ ３— ０ ５ ０ ６ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ３— ０ ０ ２ ０— ０ ３
高瓦斯 松 软煤层 中施 工顺 煤层 钻孔 时 ， 在钻进 、 退 钻 过程 中及 退钻后 ， 钻孑 Ｌ 在 地应 力 、 瓦斯压 力 和钻 杆扰 动力 的综 合作用 下 ， 钻孔 深部 易 出现塌 孔 ， 一 方
类型 ， 适 于采 用 复合片 钻头 、 牙 轮钻头 及螺 旋钻 具施 工 大 直径钻 孔 。钻机 由主机 、 泵站、 主操纵 台 ３部
分 组成 ， 各部 分之 问用 高 压 胶管 连 接 ， 解体性好 ， 便
于井下 搬迁 运输 ， 现场 布置 灵活 。主要 性 能参数 ： 回 转速度 ７ ０～ ２ ４ ０ ｒ ／ ｍ ｉ ｎ ， 最 大扭 矩 ４ ０ ０ ０ Ｎ・ ｍ， 最 大 给 进／ 起拔 能 力 １ ２ ３ ｋ Ｎ， 功率 ５ ５ ｋ Ｗ， 主 机 外 形 尺 寸
１ ３ ５ ｍ， 钻 孔覆 盖大 巷开 拓煤 巷条 带 区域 。此 区域 煤
层 底 板标 高 ＋４ ７ ５～ ＋４ ９ ５ ｍ， 煤厚 ５ ． ９ ５ Ｉ Ｔ Ｉ ， 煤 层 瓦
式） ， 单 根钻 杆长度 １ ． ５ ｍ。该钻 杆在 光 面钻 杆 表 面 焊 接 高度 为 ２ ． ５ ｍｍ、 螺距 ８ ． ４ ６ ７ ｉ ｆ ｌ ｍ 的高 强 度 双螺 旋叶片， 螺 旋 叶 片 不 影 响钻 机 夹 持 器 的使 用 ， 该
３ ． １ ０ Ｉ Ｔ Ｉ ｘ １ ． ４ ５ ｉ ｎ Ｘ １ ． ７ ０ １ １ ３ （ 长 ×宽 ×高 ） 。
厚４ ． ６ Ｏ～ ６ ． ３ ５ ｍ， 平均 厚 ５ ． ５ ８ ｍ。现 三盘 区第 一辅 运巷 、 三盘 区第 二 回风巷 、 三盘 区第 二辅 运巷 正 向井 田西 部开 拓 ， 其 中三盘 区第 二 回风 巷 开拓 至距 井 底
影 响钻 孔 有 效 抽 采 长 度 ， 且 造 成 巨 大 的 工 程 浪
费 。
白带 ， 难 以实 现 工 作 面 瓦 斯 抽 采 达 标 Ｊ 。 因此 ， 研
究松 软煤层 中大直 径长 钻孔成 孔 与护孔 瓦斯 抽采 技
２ 低 螺 旋 大 通 孔 钻 杆 匹 配 压 风 排 渣 钻 进 及
摘要 ： 为 了解决 松 软 高 瓦 斯煤 层 顺 层 钻 孔 在 钻 进 和 抽 采 过 程 塌 孔 导 致 抽 采 效 率 低 的 问题 ， 对 长 平 矿 顺 层 钻 孔 施５ － 工 艺进 行 了分 析 ， 提 出 了用 低 螺 旋 大 通 孔 钻 杆 匹配 压 风 排 渣 钻 进 和 孔 内全 程 下 筛 管 护 孔 工 艺 ， 实 践 表 明， 该 配套 ＿ Ｔ － 艺可以实现全程下护孔管 ， 解 决 了本 煤 层 钻 孔 抽 采 浓度 低 、 抽 采 流 量 小 的难 题 ， 显著 提 升 了抽 采
面严 重影 响钻进 深度 ， 另 一方 面堵 塞 了抽 采 通道 ， 影 响瓦斯 抽采 效 果 。 ， 导 致在 工作 面巷 道施 工 的顺 层 预抽 钻孔 ， 无法 施工 至 设 计 位 置 或钻 孔施 工 至 设 计
位 置 而不 能形成 抽 采 通 道 ， 在 预抽 区域 留下 抽 采 空
配套 技 术
２ ． １ 钻 机 设 备 Ｚ Ｄ Ｙ ４ ０ ０ ０ Ｓ型 全 液 压 钻 机 属 于 低 孔对 钻进 和抽 采 的影 响 ， 进 而提 高矿井 瓦
斯 抽 采效 果具 有重要 意 义 。
１ 概 况
长平 矿现 开采 的 ３ 煤 层 位 于 山西 组 下 部 ， 煤 层
２ ０ １ ５年第 ３ 期
中 州煤 炭
总第 ２ ３ １ 期
松 软 煤 层 大 直径 长钻 孔成 孑 Ｌ 与 护 孔 瓦 斯 抽 采 技 术 的 应 用
董艳 军 ， 刘 柏松 ．
（ １ ． 山西 晋 煤 集 团赵 庄 煤 业 ， 山西 高平 ０ ４ ６ ７ ０ ０； ２ ． 山西 晋 煤 集 团 长平 公 司 ， 山西 高平 ０ ４ ８ ４ １ １ ）
２ ． ３ 钻 头
作者简介： 董艳军 （ １ ９ ８ ２ 一） ， 男， 河南焦作 人 ， 助理工程师 ， 硕 士 研 究 生 ， ２ ０ １ １年 毕 业 于 河 南 理 工 大 学 ， 现 从 事煤 矿 瓦斯 防治 工 作 。
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为使 护 孔筛 管 下 到孔 底 后 不影 响钻 头 的拔 出 ，
钻 杆在 钻孔 塌孔段 可 有钻孔 内和钻穴 内 ２条排 渣路 线， 实 现双 动力排 渣功 能 。
斯 含 量最 大 １ ５ ｍ ／ ｔ ， 煤层 坚 固性 系数 ０ ． ４ ４— ０ ． ５ ６ 。
该 区域 由于煤 层瓦 斯含 量大 ， 煤层 瓦斯 压力 高 ，
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ４—１ ０— ２ ２
煤 层松 软且 煤层底 部存 在 一 定 厚度 的构 造 煤 ， 钻 孔
施 工过 程 中及钻 杆拔 出钻 孔 后 极 易 出 现塌 孔 ， 造 成 成 孔率 低 。若钻 孔 打到 设 计 孔 深拔 出钻 杆 后 ， 钻 孔 壁 失稳 造成 塌孑 Ｌ ， 则抽 放管 不能 下至钻 ￣ Ｌ Ｚ ｆ Ｌ 底， 严 重