安全生产先进适用技术与产品指导目录（第一批）技术成果报告

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1、附件2安全生产先进适用技术与产品指导目录（第一批）技术成果报告一、煤矿安全（一）分体式履带钻机及瓦斯抽采钻孔快速钻进技术1.适用范围及推广前景分体式履带钻机采用分体结构，工人可远离孔口和主机对钻孔施工过程进行控制，有效降低对操作人员人身安全及对钻机电器设备产生的危害；钻机具有外形尺寸小、井下移动灵活，仰俯角、方位角和水平开孔高度调节范围大，工艺适应范围广等特点，适用于煤与瓦斯突出、中小型的复杂条件矿井本煤层、临近层瓦斯抽采钻孔施工。已在郑煤集团、淮北芦岭矿、淮北朱仙庄矿、山西西山煤电股份有限公司、黄陵矿业集团、义煤集团、永煤集团以及淮南矿业集团等企业应用，可满足不同煤矿条件下的施工需求，并

2、带来可观的经济效益，具有良好的推广前景。2.技术内容（1）基本原理本项目针对类似两淮矿区、西南矿区狭窄巷道和煤与突出煤层等复杂地质条件下本煤层、邻近层瓦斯抽采钻孔施工-114-需求，结合全液压坑道钻机及钻进工艺方法的相关设计经验，经过中试研制了具有自主知识产权的新型履带钻机；并研究提出了针对软、中、硬煤层配套外平钻杆、螺旋钻杆和圆弧形三棱钻杆的三种快速钻进工艺技术方法，以适应高效、安全的瓦斯抽采工作。（2）关键技术描述关键技术一：设计了紧凑型多变幅钻机整机结构。钻机整机宽度为仅0.85m，井下机动灵活。主机水平开孔高度、主机与孔口距离、主机仰俯角度和方位角可进行大范围调整，适应顺层孔和穿层

3、孔等多种钻探施工工艺，可实现巷道全断面施工。关键技术二：设计了具有丰富联动功能、保护回路的液压系统。联动功能在正常钻进及快速起下钻过程中可有效提高工作效率；液压保护回路具有防掉钻保护和防卡钻保护功能，可有效提高钻进过程的安全系数，可靠性高。关键技术三：研制了一种新型顶部开放式复合夹持器，具有开口量大、开启压力小、突然断电时可自动夹紧钻具等优点。关键技术四：设计了针对软、中、硬煤层的三种快速钻进工艺技术方法，以适应高效、安全的瓦斯抽采和治理工作。3.主要技术指标-114-（1）分体式履带钻机为两体三部分结构，由钻车、泵车和操纵台三部分组成，井下使用更加灵活和安全；钻机具有大扭矩（最大扭矩为4

4、000Nm），高转速（最高转速为220r/min），俯仰角（-30°-+80°）、方位角和水平开孔高度（1.4-2.0m）可调范围大等特点。（2）钻机结构新颖、外形尺寸小，钻机宽度仅为0.85m。钻机采用紧凑型多变幅整机结构，具有主机水平开孔高度（1.25-2.25m）、主机与孔口距离、主机仰俯角度（0-±90°）、水平角度的大范围调整功能，可实现巷道全断面施工。钻机最大扭矩为4300Nm，具备在本煤层施工300m瓦斯抽采钻孔的能力。4.典型案例及成效钻机于2011年3月至2012年12月先后在郑煤集团、淮北矿业股份和山西西山煤电股份有限公司设备租赁分公司进行工业性试验，累计完成钻孔40.

5、14万m，抽采瓦斯17040万m³，经济效益达14907万元。钻机于2013年11月开始在黄陵矿业集团、义煤集团、永煤集团以及淮南矿业集团等多地进行工业性试验，并成功完成孔深117m的大仰角（87°）穿层孔施工，以及最大孔深104m（设计孔深80m）的软煤（煤层硬度系数f<0.2）本煤层瓦斯抽采孔施工。目前，该型钻机共售出20多台（套）。5.技术咨询联系方式技术信息咨询单位：中煤科工集团西安研究院有限公司-114-联系人：任亚平电话：029-81778018地址：陕西省西安市高新区锦业一路82号邮编：710077E-mail：renyaping@cctegxian.com（二）煤矿采动区瓦

6、斯地面井抽采成套技术1.适用范围及推广前景本技术适用于地形地貌相对平坦或沟谷坡度较缓的丘陵或平原区域；煤矿主采煤层上方无灾害性的承压含水层；煤层赋存状态良好、分布连续性好，单一开采煤层或煤层群条件矿区均可应用。工作面上隅角瓦斯浓度超限一直是制约煤矿产能提高的关键性难题，优化井下一面多巷及尾巷等通风系统的大势更使得这一问题凸显，本技术通过提高地面煤层气井的工程寿命，能有效降低工作面瓦斯涌出量大、超限治理压力大的难题，提高煤矿瓦斯抽采量和抽采率，大幅度提高煤矿行业瓦斯治理和煤层气开发水平，符合国家“实现瓦斯零排放”和煤矿“建设绿色矿山”的发展方向，推广应用前景良好。2.技术内容（1）基本原理-

7、114-通过在采场地表施工钻井到煤层采动可能形成的覆岩裂隙带或煤层内，利用开采煤层对其邻近煤岩层的“卸压增透”物理效应，采用抗、让、避等不同防护技术保证钻井套管不被切断损毁，使用负压抽采技术将采区卸压瓦斯经由煤岩体的裂隙网络通道和钻井直接抽采到地表，以达到降低回采工作面瓦斯涌出量，缓解瓦斯超限压力和开发煤层气的目的。（2）关键技术描述关键技术一：采动区瓦斯资源量评估方法。根据目标矿区资料多寡程度选择特有的瓦斯资源量评估技