高位钻场上帮锚杆施工位置、角度与预抽钻孔关系的技术革新

1、技术创新成果研究报告书成 果 名 称：高位钻场上帮锚杆施工位置、角度与 预抽钻孔关系的技术革新成 果 类 型：技术革新完 成 单 位：钻探队完 成 人 员：闫子祥 李星亚 王文强 郭航程李成全 施艳超 完 成 日 期：2015年2月10日红岭煤业公司技术创新委员会二一五年制高位钻场上帮锚杆施工位置、角度与预抽钻孔关系的技术革新在高位钻场施工钻孔预抽煤层顶板裂隙瓦斯是治理采空区、上隅角瓦斯的主要措施；为保证高位钻场打钻期间的顶帮完好，采用菱形金属网、钢筋梯子梁、螺纹钢锚杆配合锚索进行支护。施工钻孔期间，钻机安设在高位钻场平台，钻孔成扇形布置，钻孔朝向为工作面方向。根据原高位钻场打钻处锚杆打设位置

2、、角度，打钻过程中钻头可能与锚杆接触，由于锚杆强度大，钻头极易损坏。为此，钻探队结合通风部、生产技术部、开拓队对高位钻场打钻处锚杆打设位置、角度进行优化，最终达到预期效果。一、概况 所掘的高位钻场过渡巷（斜巷段）按+35°掘进11.9m后，转成平巷向前掘进4m的高位钻场工作平台，完成高位钻场。采用菱形金属网、钢筋梯子梁、螺纹钢锚杆配合锚索进行支护，巷道断面为矩形，净宽3000mm，净高2500mm，巷道净面积为7.5m2，顶部锚杆间距为700mm，帮部锚杆间距为800mm，排距均为700mm。锚索采用18.9×L7500mm的钢绞线锚索，布置位置为中线两侧800mm位置各一

3、根，排距为1600mm。锚杆选用20×2200mm螺纹钢锚杆。钻探队施工高位钻孔为18个，分三排，最下排钻孔开孔位置距底板1.5m，最上排钻孔开孔位置距底板2.1m，角度为（+9°+30°）。最上排钻孔、最下排钻孔与锚杆打设位置间距约0.1m,影响正常打钻。根据1501上巷6高位钻场打钻情况，设计18个钻孔，实际施工22个。原因是：钻孔打到锚杆、托盘，必须重新补打钻孔。在此期间钻头损坏3个，按照目前直径为84mm合金钻孔单价为3560元计算，损失超过1万元。按照每个工作面布置12个高位钻场计算，若按照原设计不改变高位钻场处锚杆打设位置，预计一个工作面所有高位钻场钻

4、孔施工完毕损失超过10万元。为节约高位钻场钻孔施工成本，钻探队组织管理人员、技术骨干、钻孔施工负责人认真分析整个高位钻孔施工过程，最终确定是由于锚杆打设位置、角度对钻孔施工影响较大，间接增加了材料消耗，从而提高了材料费消耗。通过对高位钻场锚杆安设位置、角度的优化每个钻场节约钻头费用约1.07万元。二、研究过程首先考虑优化钻孔开孔位置，调整钻孔施工角度，在施工过程中，钻孔仍会接触到锚杆，损坏钻头。原有钻孔将报废，本方案被否决。现场查看后，钻场帮部围岩齐整，不存在片帮现象，而且钻场设计服务期限较短，考虑钻场施工钻孔一帮不喷浆仍然能保证支护完好；再调整锚杆打设位置和角度。原锚杆设计：最下排锚杆距底板

5、0.7m，倾角0°；中排距底板1.45m，倾角0°，最上排距底板2.1m，倾角+16°；优化后锚杆设计：最下排锚杆距底板0.7m，倾角0°；中排距底板1.2m，倾角0°，最上排距底板2.3m，倾角+30°。经过在1501上巷8号高位钻场打多个钻孔实验，最终选定本方案，通过调整锚杆打设位置、角度，打钻一帮不喷浆的方案优化高位钻场支护方法达到了预期效果。三、创新点投入人力、物资减少。根据现场反馈的效果看，钻场帮部支护未出现片帮现象，打钻期间钻场未变形。钻孔全部能够打到设计孔深。1、打钻一帮锚杆：通过调整锚杆位置、角度，避免了打钻过程中钻头

6、损坏，成孔率100%。2、不用喷浆：打钻一帮不喷浆，不仅减少了人力的投入，减少了水泥、沙子的使用量。而且施工人员能够清楚看见锚杆托盘、梯形梁位置，避免打到锚杆托盘、梯形梁。3、钻场支护强度：施工钻孔期间，钻场未出现变形，未出现片帮楼顶现象，钻场施工环境安全可靠。四、实际应用效果通过多次的理论分析及井下现场试验，在1507工作面上巷8号高位钻场成功试验，钻孔成孔率达到100%以上；1、连续对1507上巷8号高位钻场施工18个钻孔，每个钻孔全部达到设计孔深，未出现钻孔打到锚杆、托盘的情况。2、钻场钻孔施工结束后，钻场任然没有出现变形，片帮、漏顶等现象，钻场顶帮完好，施工环境安全可靠。3、效益分析，

7、通过钻场支护形式优化，打钻过程施工顺利进行，未损坏钻头。根据1501上巷6高位钻场打钻情况，钻孔打到锚杆、托盘，必须重新补打钻孔。在此期间钻头损坏3个，按照目前直径为84mm合金钻孔单价为3560元计算，损失超过1万元。按照每个工作面布置12个高位钻场计算，若按照原设计不改变高位钻场处锚杆打设位置，预计一个工作面所有高位钻场钻孔施工完毕损失超过10万元。采用本方案后，以上材料损失可以避免。五、推广应用的前景和意义1、钻孔施工成功率高，效果好。本技术革新成果可以推广应用到抽采地区高位钻场。2、减少人力、物力投入。节约了材料投入，减少了打钻量。3、体现了技术上的优化是成本最小的节约的理念。在当前煤

8、矿经济形势严峻的情况下，节约数以十万计的资金显得难能可贵。红岭煤业公司科技成果验收申请书成果名称高位钻场上帮锚杆施工位置、角度与预抽钻孔关系的技术革新成果类型技术革新起止日期2014-012-01至2015-02-10完成单位红岭公司钻探队成果完成人闫子祥 李星亚 王文强 郭航程 施艳超 李成全 联系人施艳超电务来源1公司计划 2.部门计划 3.计划外有无密级1.有 2.无 成果技术情况简介：投入人力、物资减少。根据现场反馈的效果看，钻场帮部支护未出现片帮现象，打钻期间钻场未变形。钻孔全部能够打到设计孔深。1、打钻一帮锚杆：通过调整锚杆位置、角度，避免了打钻过程中钻头

9、损坏，成孔率100%。2、不用喷浆：打钻一帮不喷浆，不仅减少了人力的投入，减少了水泥、沙子的使用量。而且施工人员能够清楚看见锚杆托盘、梯形梁位置，避免打到锚杆托盘、梯形梁。3、钻场支护强度：施工钻孔期间，钻场未出现变形，未出现片帮楼顶现象，钻场施工环境安全可靠。经济（安全）效益推广价值：通过钻场支护形式优化，打钻过程施工顺利进行，未损坏钻头。根据1501上巷6高位钻场打钻情况，钻孔打到锚杆、托盘，必须重新补打钻孔。在此期间钻头损坏3个，按照目前直径为84mm合金钻孔单价为3560元计算，损失超过1万元。按照每个工作面布置12个高位钻场计算，若按照原设计不改变高位钻场处锚杆打设位置，预计一个工作

10、面所有高位钻场钻孔施工完毕损失超过10万元。采用本方案后，以上材料损失可以避免。项目负责人： 年月日申请验收单位意见：验收人员： 单位领导： 单位盖章年月日红岭煤业公司科技成果验收记录表成果名称高位钻场上帮锚杆施工位置、角度与预抽钻孔关系的技术革新成果类型技术革新起止日期2014-12-01至2015-02-10完成单位红岭公司钻探队成果完成人闫子祥 李星亚 王文强 郭航程 施艳超 李成全成果技术情况简介：投入人力、物资减少。根据现场反馈的效果看，钻场帮部支护未出现片帮现象，打钻期间钻场未变形。钻孔全部能够打到设计孔深。1、打钻一帮锚杆：通过调整锚杆位置、角度，避免了打钻过程中钻头损坏，成孔率100%。2、不用喷浆：打钻一帮不喷浆，不仅减少了人力的投入，减少了水泥、沙子的使用量。而且施工人员能够清楚看见锚杆托盘、梯形梁位置，避免打到锚杆托盘、梯形梁。3、钻场支护强度：施工钻孔期间，钻场未出现变形，未出现片帮楼顶现象，钻场施工环境安全可靠。经济（安全）效益推广价值：通过钻场支护形式优化，打钻过程施工顺利进行，未损坏钻头。根据1501上巷6高位钻场打钻情况，钻孔打到锚杆、托盘，必须重新补打钻孔。在此期间钻头损坏3个，按照目前直径为84m