煤层顺层钻孔施工工艺怎么完善

1、煤层顺层钻孔施工工艺怎么完善摘要关于松软的代表煤层，运用螺纹或螺旋钻杆施工时往往会产生排渣不畅情况，引起卡钻、埋钻等事故，钻孔长度无法超过设计要求，导致顺层钻孔成孔率不高、钻杆使用率小，导致消突效果不好、经济效益较低。为处理好此类问题，临涣煤矿引进三棱钻杆开展顺层钻孔施工，获得了优良的效果。关键词顺层钻孔；三棱钻杆；消突效果临涣煤矿是煤与瓦斯代表矿井，其开采范围内的7、8、910主采煤层均为代表煤层。各煤层回采前均采用了爱护层开采和预抽是煤层瓦斯等区域瓦斯治理方法。其中顺层钻孔预抽是回采区段煤层瓦斯的关键治理方法，顺层钻孔设计孔深普通在80110m，9煤层厚度在1.84.5m，平均厚度在3.2

2、m，工作面倾向长度较长，顺层钻孔设计内涵长、钻孔数量多，只有确保顺层钻孔的成孔率，才可以切实提升消突效果。1钻孔施工工艺完善的必要性1.1926工作面瓦斯情形926工作面上距8层平均25.2m，属826与824爱护工作面。上煤层工作面开采后，测得本工作面残余瓦斯含量仍在6.5m3/t，瓦斯含量依然不低，预计回采时期瓦斯涌出量为22m3/min。为确保回采时期平安，回采前开展顺层钻孔预抽。1.2原施工工艺情形926工作面对近924工作面，在回采前，顺层预抽钻孔施工运用ZDY3200S全液压坑道钻机，以覬94mm三翼刮刀钻头配覬73mm小螺纹或覬80mm大螺旋钻杆开孔钻进，风压在3MPa左右。工作

3、面倾斜长度为160m，设计钻孔内涵为90m，确保机风巷钻孔压茬10m，共设计钻孔527个。但在施工进程中，经常产生排渣不畅，导致钻孔施工难度过大，频繁产生抱钻、埋钻情况。施工中共产生断钻事故17起，钻杆损失42m，钻孔施工内涵最长90m，平均内涵仅在52.4m，达标钻孔仅308个，成孔率仅为58.4%，突出影响瓦斯治理项目及其治理效果。而且，埋入钻杆给工作面的平安回采带来重要隐患。工作面回采进程中瓦斯涌出量最大在22.8m3/min，数次产生瓦斯预警情况，突出影响工作面的平安回采。1.3原施工工艺问题剖析926工作面顺层钻孔运用覬94mm三翼刮刀钻头配覬73mm小螺纹或覬80mm大螺旋钻杆开孔

4、钻进时，虽在排渣进程中运用螺旋或螺纹钻杆带出一局部煤渣，能降低风压排渣的压力，但总体于松软代表煤层，因为煤质松软，在钻进进程中容易吸附螺纹或螺旋内侧的粉尘，导致钻杆周围煤粉拥堵，压风不通、排渣不畅，导致钻孔事故较多、钻孔成孔率低。故而需要对施工工艺开展完善，选定利于排渣的施工装备，才可以切实确保钻孔施工效果，极大提升926工作面瓦斯治理水准。2顺层钻孔施工工艺完善及效果剖析2.1三棱钻杆排渣原理三棱钻杆在钻进进程中，钻杆与钻孔壁之间建立三个半圆形的空间，扩大了减去粉尘与瓦斯的通道，使瓦斯和粉煤顺利排出1-3。在钻杆旋转钻进时，钻杆的三棱把多余钻渣不断的向孔壁旋转腻抹，超过固化钻孔孔壁的作用，能

5、极大减少松软煤层塌孔导致钻具抱死卡钻和钻具损坏丧失的情况。三棱钻杆排渣原理如图1、2所示。2.2钻孔施工效果剖析2.2.1三棱钻杆实践为切实比拟三棱钻杆施工工艺的效果，在926工作面机巷方案2台钻机而且施工。1#钻机运用ZDY3200S全液压坑道钻机，以覬94mm三翼刮刀钻头配覬73mm螺旋钻杆开孔钻进；2#钻机运用ZDY3200S全液压坑道钻机，以覬94mm三翼刮刀钻头配覬73mm三棱钻杆开孔钻进；各台钻机共施工20个钻孔，钻孔设计内涵90m。2台钻机施工钻孔情形比拟如图2示。由图3能看到，覬73mm钻孔施工的顺层钻孔，适应设计内涵90m要求的只有7个，成孔率仅35%，其它钻孔均产生排渣不畅

6、，卡钻情况突出；钻孔内涵平均在72.4m，最短的顺层钻孔内涵只有39m，并发生埋钻情况。而由三棱钻杆施工的钻孔适应设计内涵90m要求的高达15个，成孔率达75%，平均孔深88.5m，最短钻孔内涵亦有78m，大致上适应设计孔深要求；在施工进程中大致上杜绝卡钻情况，并且未产生埋钻事故。2.2.2926工作面顺层钻孔施工效果剖析运用926工作面机巷前40个钻孔各样钻杆施工情形，926工作面机风巷顺层钻孔全部运用ZDY3200S全液压坑道钻机，以覬94mm三翼刮刀钻头配覬73mm三棱钻杆钻进，共施工顺层钻孔608个；设计孔深90m，其中适应设计要求的钻孔513个，成孔率高达84.4%；施工进程中钻进日

7、期和排渣情形都有所提升，还没有发生埋钻情况，顺层钻孔成孔较好，有利于套管的下入，能切实提升瓦斯抽放效果。从工作面回采情形来看，926工作面瓦斯涌出量最大17.9m3/min，平均在11.4m3/min，未产生过瓦斯预警情况，表明顺层钻孔预抽效果优良。顺层钻孔运用三棱钻杆施工后，切实提升了钻孔达标率，提升了瓦斯治理水准。2.2.3经济效益比拟剖析当前临涣矿瓦斯治理运用的覬73mm三棱钻杆和覬73mm螺纹钻杆采购价依次为360元/m、340元/m。可见三棱钻杆比螺纹钻杆价格偏高，然而螺纹钻杆经常产生埋钻情况，钻杆反复使用率仅为72%，而三棱钻杆的反复使用率高达95%左右。按照同一个工作面运用220

8、m钻杆计算，三棱钻杆损耗3960元，螺纹钻杆损耗20944元，是三棱钻杆损耗本钱的5倍。而且，因为三棱钻杆瓦斯治理效果好，工作面回采后可降低一路老塘埋管瓦斯抽放管路的运用，总计节约治理费用支出81000元。故而，运用三棱钻杆施工顺层预抽钻孔，一个工作面瓦斯治理项目能降低装备投资约10万元，平安经济效益越来越是不能估量。3结语1关于松软代表煤层，运用原有装备施工时容易产生卡钻、埋钻事故，钻孔成孔率不高，瓦斯治理效果不好，已无法适应松软代表煤层瓦斯治理的要求，需要开展施工工艺完善。2松软代表煤层运用三棱钻杆施工顺层预抽钻孔，钻孔成孔率由原有的58.4%提升到84.4%，成孔率提升了26%，钻孔施工速度亦极大提升，且大致不产生卡钻埋钻事故，明显提升了瓦斯治理效果。3运用三棱钻杆施工顺层钻孔后，同一个工作面能降低瓦斯治理项目装备投资近10万元，平安经济效益亦有很大提升，经济效益突出。参考文献1