浅谈松软煤层穿层钻孔排粉工艺改进

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1、浅谈松软煤层穿层钻孔排粉工艺改进【摘要】本文以松藻煤电公司打通一矿西2604工作面为例对松软煤层穿层钻孔排粉工艺的改进工序作了详细介绍，该工艺的改进，解决了该矿几十年来穿层抽采钻孔因地质构造、松软煤层厚排粉不畅而施工困难的技术难题，提高了施工效率，减少了报废孔，杜绝了扩孔。提高了钻孔施工进度，为瓦斯抽放超前赢得了时间，为矿井生产提供安全保障。【关键词】松软煤层；钻孔；排粉；改进松藻煤电公司打通一矿是一个高瓦斯突出矿井，该矿降低煤与瓦斯的突出危险的措施概括的说有以下三类：①使用各种指标预测煤与瓦斯突出的危险性；②施工防突钻孔，该矿施工防突钻孔类型包括条带预抽钻孔、本层抽放钻孔、施工预

2、测兼排放钻孔；③开采保护层。本文所述的穿层钻孔抽放即为条带预抽钻孔的另一种称谓。穿层钻孔根据其用途和施工方法的不同，可分为两类:①在煤层底板施工瓦斯巷，再从瓦斯巷中施工上仰钻孔，穿过具有突出危险的松散煤层，抽采煤层中的瓦斯。②为了抽采邻近层及部分采空区的瓦斯，于煤层回风巷或专用巷道中施工上仰钻孔，穿过煤层顶板及其上邻近的不可采煤层。其中煤层底板巷进行穿层钻孔抽采瓦斯的施工工艺方法一般适用于具有强突出危险的松软煤层，由于这类煤层松软，所以在本煤层很难施工顺煤层钻孔。这种瓦斯抽采工艺巷道一般布置在欲掘进煤巷的下方，在该巷道不仅抽采欲掘进巷道部分煤层及其影响范围内的瓦斯，也抽采欲回采煤层

3、中的瓦斯，确保煤巷掘进和煤层回采时工作面瓦斯不超限、不突出[1]。松藻煤电公司打通一矿就是在煤层下部的灰岩中施工有与煤层工作面平行的大量瓦斯巷，通过从该瓦斯巷向上施工条带式抽放钻孔以起到消除突出危险及排放瓦斯的目的。1概况打通一矿随着下水平开采的进入，地质构造复杂，松软煤层增厚，瓦斯含量丰富，给安全生产带来严重威胁。而穿层钻孔施工困难垮孔严重，该如何解决抽放钻孔顺利施工到设计层位，为安全生产创造条件。为此，该矿对西区西2604工作面穿层抽采钻孔施工排粉工艺进行研究。西2604对拉工作面位于西区，此时北面西2602工作面正在回采，东面为西二风井井筒保护煤柱，南面6#煤层为未开采区域。

4、西2604南回风巷以西分别见fw-6-14逆断层、fw-6-16.fw-6-17.fw-6-9、fw-6-19正断层；W2604运输巷以西分别见fw-6T3、fw-6-9、fw~6T、fw-6-4、fw-6-6、fw-6-7、fw-6-9>fw-6-10正断层。西2604对拉工作面是该矿进入西区下水平开釆的首个6#煤层对拉工作面，西区西6#瓦斯巷和西8#瓦斯巷施工该工作面南工作面瓦斯抽采钻孔。2存在问题西2604对拉工作面地质构造复杂，松软煤层增厚，瓦斯含量髙，穿层抽采钻孔施工垮孔严重，排粉不畅，多数钻孔需要扩孔才能施工到位，施工的报废孔多，进度缓慢。严重制约了施工效率，给矿井的生

5、产部署带来了被动局面。而松软煤层增厚排粉不畅是施工进度缓慢的主要问题。3钻孔排粉工艺改进技术方案穿层钻孔按施工工艺中的排渣方式划分主要有两种：①风排，即高压风吹排钻孔内粉尘。②水排，即使用有一定压力的水冲刷孔内粉尘［2］。风排粉尘大，但不塌孔，而水排粉尘少，但易造成煤层段的钻孔塌孔。两种排渣方式各有优缺点和适应条件，一般矿井施工时为了方便仅单独采用其中一种，未考虑到其适应条件上的区别。打通一矿在西6#瓦斯巷和西8#瓦斯巷各设计了93和94个钻场，每个钻场各7个和6个抽放钻孔，钻场间距10m,孔间距10m,3#和4#钻孔终孔于6#煤层顶板以上0.5m,其余钻孔终孔于7#煤层顶板以上0

6、.5m,钻孔倾角46度-90度,钻孔深度46m-95m。采用ZYG-150型液压钻机配4）42mm钻杆、65mm金刚石钻头（孔口采用87mm合金钻头扫孔，扫孔深度大于3m）施工，钻孔用水（水压大于0.3mpa）排钻屑。采用水泥砂浆封孔，封孔深度不低于3m。附西区2604南工作面抽放钻孔设计平、剖面图。图1西区2604南工作面抽放钻孔设计平、剖面图由于西2604对拉工作面地质构造复杂，断层多，松软煤层厚，施工抽采钻孔困难，特别是施工到8#煤层时瓦斯大、喷孔、垮孔严重，返不出粉，使钻孔施工不到设计层位，严重制约了施工进度。针对这一难题，通过施工现场观察发现,钻孔返不出水。由现象分

7、析其可能性有：一是钻孔过构造带时水进入裂隙而返不出水，二是钻孔施工到煤层内时瓦斯大、孔壁遭破坏，水进入煤层内而返不出水。由于水作为排渣介质不利于保持孔壁稳定和瓦斯的释放，该矿决定把原施工钻孔用水排钻屑改为压风排钻屑，另为减少粉尘采用孔口降尘。4方案实施4.1抽采钻孔排務方案实施西区西8#瓦斯巷采用ZYG-150型钻机配4)42mm钻杆、4)65mm金刚石钻头按设计施工抽采钻孔，重新安装一趟2寸压风管，在原钻机水便轴上将水管改成压风管，在压风管上安装压力表，压风压力必须