大直徑 長鉆孔瓦斯抽放技術(shù)與裝備的應(yīng)用

1、 大直徑 長鉆孔瓦斯抽放技術(shù)與裝備的應(yīng)用 長期以來，瓦斯災(zāi)難始終影響著煤礦的平安生產(chǎn)。尤其在高瓦斯礦井，瓦斯治理不僅成本高，而且經(jīng)常因不能準(zhǔn)時與原煤生產(chǎn)工作相連接制約著煤礦的生產(chǎn)。因此高瓦斯礦井力求通過高效的抽放技術(shù)和先進(jìn)的裝備緩和生產(chǎn)和瓦斯防治工作之間的沖突，提高煤礦的經(jīng)濟(jì)效益。 用鉆孔抽放煤層瓦斯是目前國內(nèi)常用而用效的方法，具有施工速度快，鉆場布置機(jī)動敏捷等特點(diǎn)，但由于鉆孔直徑小，孔壁產(chǎn)生的裂隙小，抽放效果不如巷道抽放好。通過加大鉆孔的直徑和數(shù)量，提高孔口抽放負(fù)壓，可以彌補(bǔ)后者的不足，但必需有一整套適合我國煤礦鉆孔抽放瓦斯的裝備，才能達(dá)到抱負(fù)的抽放效果。煤科總院西安分院經(jīng)多年討論，相繼開發(fā)

2、研制出一系列能夠施工大直徑鉆孔的鉆機(jī)及其配套的施工工藝，投入到高產(chǎn)高效的煤礦生產(chǎn)中，在高瓦斯礦井瓦斯防治中發(fā)揮了重要作用。 1大直徑瓦斯抽放鉆機(jī)的開發(fā)與應(yīng)用效果 陽泉礦務(wù)局屬典型的高瓦斯礦井，煤層透氣性差，回采工作面瓦斯涌出量高且大部分來源于上鄰層及圍巖。上個世紀(jì)80年月，陽泉礦務(wù)局為解決制約煤礦平安生產(chǎn)的瓦斯問題，實(shí)行鉆進(jìn)密集的小直徑頂板穿層鉆孔結(jié)合掘進(jìn)50m長的上斜巷道（高抽巷）抽放瓦斯，來解決上鄰層瓦斯問題。這種抽放方式不僅需要消耗大量的人力、物力，而且施工費(fèi)時，生產(chǎn)成本高，在時間上往往與工作面連接不上，影響生產(chǎn)進(jìn)度。為此，陽泉礦務(wù)局提出了通過鉆進(jìn)大直徑瓦斯抽放孔代替傾斜高抽巷，并削減小

3、直徑瓦斯鉆孔密集度和數(shù)量的設(shè)想，此設(shè)想得到了原中國統(tǒng)配煤礦總公司平安局的大力支持，在此前提下西安分院與陽泉礦務(wù)局合作研制開發(fā)了MKD-5型鉆機(jī)。該鉆機(jī)為全液壓動力頭式鉆機(jī)，由主機(jī)、泵站、操縱臺三部分組成，解體性好，搬遷運(yùn)輸便利，可依據(jù)鉆場狀況敏捷布置。為防止鉆進(jìn)傾斜孔時跑鉆并減輕鉆工的勞動強(qiáng)度，該鉆機(jī)設(shè)計了夾轉(zhuǎn)聯(lián)動、自動擰卸鉆桿和液壓缸調(diào)整角度等功能。MKD-5型鉆機(jī)的技術(shù)參數(shù)如下： 鉆孔深度：100m 鉆桿直徑：73mm 開孔直徑：250mm 終孔直徑：200mm 鉆孔傾角：±90° 回轉(zhuǎn)速度：10320r/min 最大扭矩：1850N·m 給進(jìn)力量：105kN

4、 起拔力量：73kN 給進(jìn)行程：600mm 電機(jī)功率：30kW 該鉆機(jī)1992年在陽泉三礦進(jìn)行了工業(yè)性度驗(yàn)，配直徑215mm的牙輪鉆頭，一徑究竟，施工40°仰角的鉆孔100m.陽泉礦務(wù)局同時進(jìn)行了大直徑鉆孔、密集小直徑鉆孔和巖石走向巷道的瓦斯抽放對比試驗(yàn)。抽放技術(shù)指標(biāo)對比如表1所示。 表1 幾種抽放技術(shù)指標(biāo)對比 抽放 方式 鉆孔或巷道間距/m 工作面瓦斯量/m3·min-1 有效抽 放距離/m 鄰近層 抽放率/% 回風(fēng) 尾巷 抽放 小孔 10 3.14 20.67 10.06 7 32.73 小孔 7 4.18 9.51 14.52 7 60.42 巖巷 200 3.50 6.47 17.54 230 72.24 巖巷 200 2.91 8.62 27.73 205 76.28 大孔 14