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松软煤层中深孔钻进工艺

2023
07/11
03:20
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一、技术背景

采用传统施工工艺施工顺层钻孔,成孔深度最大仅能达到170m左右,单班最大钻进深度仅能达到130m左右,且孔内排渣效果差,后期筛管下置困难,无法保证瓦斯抽采效果且孔内事故多发,造成大量钻杆丢失,为后期工作面回采埋下安全隐患。

当工作面煤层坚固性系数f<0.8时,在钻进过程中塌孔、孔壁变形严重,极易使钻杆抱死,中深孔成孔困难(在f≥0.6的煤层通常为140~170米),钻孔覆盖范围难以满足采掘前大面积区域预抽煤层瓦斯及生产和开发的要求。

二、研究内容

1.基本原理

该工艺从设备、钻具、排渣风量、风压等方面入手,通过更换大功率设备增大钻机扭矩及防卡钻能力强的特点,提高钻孔施工能力及孔内事故处理能力;采用三棱螺旋钻杆提高排渣效果、保证钻屑及时排出,杜绝钻屑抱死钻杆导、致无法施工及埋钻;采用移动空气压缩机提高风量、风压,防止煤粉自孔内淤积,配合三棱螺旋钻杆保证钻屑及时排出;退钻时每5~10m带风空转排渣,进一步减少钻屑淤积,防止孔内钻屑较多无法排出。

2.关键技术

通过采用ZDY4300LF(A)全液压履带钻机设备增大钻机扭矩,提高钻孔施工能力及孔内事故处理能力;采用∮73mm三棱螺旋钻杆提高排渣效果;采用MLGF-16/8矿用防爆螺杆压缩机提高风量、风压,防止煤粉自孔内淤积,配合三棱螺旋钻杆保证钻屑及时排出。

3.工艺流程

移动式空压机→全液压履带钻机→三棱螺旋钻杆→三翼复合片钻头→开孔钻进→终孔→退钻→孔内下置抽采管→封孔注浆。

三、应用效果

1.该工艺已在某矿171306外工作面机巷进行了试验,试验施工6个钻孔,成孔深度≥200米、筛管下置率≥70%、见煤率≥90%,单孔施工时间均小于1个圆班,最大单班施工深度达194m,成孔率达到100%。解决了钻孔排渣问题,钻孔通透性明显提高,提高了钻孔成孔率,保证了钻孔质量;有效降低了孔内事故概率,降低了后期工作面回采安全隐患,安全效果显著。

2.解决了深度在180~200m的顺层钻孔施工难题,提高了钻孔成孔率及施工效率,杜绝了埋钻事故的发生,提高了瓦斯抽采效果为超宽工作面瓦斯治理提供了保障。

四、推广前景

随着煤矿超宽工作面的布置,瓦斯灾害威胁不断上升,而传统工艺无法做到钻孔覆盖整个工作面。采用该工艺后,在不降低劳动效率的情况下,能够保证钻孔交叉覆盖整个工作面,实现瓦斯无死角抽采,具有良好的推广应用价值。

该工艺能满足松软煤层中深孔钻进的需要,具有较大的推广价值。

转化果平台咨询电话:400-1817-969

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