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高瓦斯矿井采煤工作面超前钻孔释放、抽放瓦斯探析

2021-11-08杨占坤张士良

魅力中国 2021年38期
关键词:刮板钻杆钻头

杨占坤 张士良

(七台河市金龙煤矿,黑龙江 七台河 154600)

一、适用范围

1.高瓦斯矿井

2.煤层倾角:缓倾斜煤层、倾斜煤层、急倾斜煤层皆适用,最大坡度可达到85°

3.煤层厚度:0.3 米及以上煤层4.煤层硬度:软、硬均适用

二、采煤工作面设备概述

三、新型复合钻头设备使用说明

采煤工作面施工超前释放、抽放钻孔使用的钻机型号为ZDY3200S,钻杆直径Ø=75mm,是由R780,42CRMO 铬鉬钢一体无焊接制成的,强度高不易折断,有韧性。一号钻头为金刚石钻头,直径Ø=94mm,ISO900 注册号:06715Q1034ROM,生产厂家:河北日新月矿山设备有限公司,二号钻头和三号钻头是我矿新发明的钻头,申请专利号为202120339874.5,两种型号钻头均由高强度锰钢板制作而成,二号钻头内径Ø=205mm,外径Ø=275mm,三号钻头为扩孔钻头,其内径Ø=550mm,外径Ø=620mm,一号钻头和二号钻头固定在一起联合使用,

此复合钻头的2 号钻头具有导向的作用,可以避免1 号钻头打入岩石中去,导向效果非常完美,当钻孔打透后,再换上3 号钻头,在退出钻杆的过程中,同时完成了扩孔工作。(详情见钻孔结构图1)

图1 急倾斜开切上山钻头结构图

在2 号和3 号钻头钻杆上还设置有通水孔,在退钻进过程中,通水孔使得该钻头直接带水打钻扩孔,形成直径不低于600mm的上山钻孔,直接形成通风系统,瓦斯直接排放,安全高效,省时省力省资金,绝对安全可靠。

当回采工作面瓦斯涌出量不超过规定,可自然释放,如果回采工作面瓦斯涌出量超过规定,可把瓦斯释放、抽放钻孔并入瓦斯抽放管道,直接完成瓦斯抽放工作。(如图所示)

四、实际范例

1.施工地点:七台河市金龙煤矿4#层左二片回采工作面下巷。

2.施工单位:金龙煤矿001 采煤队。

3.地质说明:

煤层厚度:1.0 米,煤层倾角:72°,工作面长度:88 米,走向长度:340 米,可采储量:3.1 万吨。

4.我矿煤层瓦斯含量较大,经过计算确定,沿工作面走向每10 米施工一个瓦斯释放、抽放钻孔,通过实践验证,释放效果非常好。

5.下巷掘进时采用轨道运输,回采时在轨道中心铺设刮板运输送机运输,刮板运输机型号为SGW-17。

6.超前钻孔钻机固定在特制的高脚平板车上,可以沿巷道随时移动位置进行打钻工作,不影响刮板运输机运输。

五、针对性安全措施

1.施工前,回风流至钻机5 米处设置瓦斯探头,施工时当瓦斯浓度达到1%时,必须停止作业,进行处理。

2.当瓦斯浓度达到1.5%时,必须停止作业,切断回风流中电源进行处理。

3.工作面所有机电设备必须完好防爆。

4.钻机一定要固定牢靠,钻杆角度一定要平行煤层坡度。

5.打钻时,施工人员一定不能正对着钻孔,防止钻杆断裂滑下伤人,所有人员距钻机距离不得小于5 米。

6.钻孔预透20 米时,上巷必须设警戒。

7.钻机打透后,如果瓦斯超限,直接接入瓦斯抽放管道进行抽放。

六、结束语

应用此复合钻头施工瓦斯释放、抽放钻孔,提高了高瓦斯煤矿瓦斯抽放效果,增加了矿井安全生产的安全性,提高了矿井原煤产量,降低了工人劳动强度,此项新技术对高瓦斯矿井的瓦斯抽放治理工作有着很大帮助。

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