张 辉,康红普,徐佑林

(1.煤炭科学研究总院开采设计研究分院,北京 100013;2.中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院,北京 100083)

煤矿巷道底板锚固孔排渣机理及应用

张 辉1,2,康红普1,徐佑林1

(1.煤炭科学研究总院开采设计研究分院,北京 100013;2.中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院,北京 100083)

针对煤矿巷道底板锚固孔钻进过程中排渣困难的问题,分析了底板锚固孔钻进过程中的排渣过程,提出了底板锚固孔钻进排渣困难是由于“钻渣三区”的存在,得出“钻渣三区”是动态的依次逐步形成的,并最终同时存在;利用流体力学的基本原理,推导了冲洗液循环过程的沿程水力损失及在固液耦合作用下钻渣在冲洗液中上返的力学公式。根据现场基本情况,得出冲洗液在冲洗钻孔及排渣过程中的沿程水力损失对钻渣上返的速度vt影响极小,并确定了“钻渣三区”形成的条件。结果表明:在底板锚固孔钻进过程中,钻孔机具的选择、冲洗液流量的要求以及钻机转速、钻压的控制必须协调一致,控制钻渣聚集区的形成,在很大程度上避免钻渣聚集区的形成是加快钻进速度的关键。

底板锚固孔;钻孔排渣;水力损失;钻渣三区

煤炭资源开采由浅部向深部发展是客观的必然规律,随着煤炭开采深度不断增加,巷道底臌现象尤为严重,成为影响巷道稳定的关键因素。多年来实践经验表明,底板锚杆(索)加固不仅是治理巷道底臌最行之有效的方法,而且对巷道围岩整体的稳定性起着重要的作用[1－6]。……