钻杆类型对松软煤层顺层钻孔排渣的影响
2020-06-08李良伟武文宾唐建平
煤矿安全 2020年5期
李良伟,武文宾,唐建平
(1.中煤科工集团重庆研究院有限公司,重庆400037;2.瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室,重庆400037)
在松软煤层中施工顺层钻孔,保证钻孔成孔深度和成孔率,是顺层钻孔瓦斯抽采技术应用的关键。钻孔的排渣工艺尤其是压风排渣工艺对顺层钻孔的成孔深度和成孔率有很大影响。压风排渣是是用压缩空气经过钻杆内孔、钻头进人孔底,在孔内形成高速风流,钻屑则悬浮在风流中被吹向孔口,从而实现排渣和钻头冷却。风力排渣的最大不足之处是作业地点灰尘不易控制。但在突出或松软煤层中打钻时,风力排渣具有明显的优势,如压风对孔壁的冲击小,不易破坏孔壁,也不影响煤层中的瓦斯解吸,使瓦斯得以自由、快速地释放,孔内始终只有气、固两相流动,发生梗阻的概率降低[1-3]。
针对风力排渣系列问题,部分学者开展了一系列研究,并取得了很多成果[4-13]。由这些研究可见,现有的三棱钻杆和圆钻杆仍然是最普及的钻杆类型,但目前没有人对三棱钻杆和圆钻杆在钻进过程中的风量和风压等规律进行研究。为解决风力排渣困难、风量和风压规律不清楚等问题,通过试验分析正常供风时的风压和风量随钻孔施工深度的变化规律,总结2 种钻杆抑制喷孔的效果。
1 演马庄矿松软煤层顺层钻孔试验
演马庄矿顺层钻孔施工采用的钻杆分为圆钻杆和三棱钻2 种,顺层钻孔成孔深度一般孔深在70~100 m 之间,最深可达到130 m,成孔长度均能满足抽采设计要求,本次以演马庄矿现有圆钻杆和三棱钻为基础对钻孔成孔工艺进行考察研究。……
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