千米钻机钻孔设计改革创新

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1、千米钻机钻孔设计改革创新千米钻机使用概况:VLD-1000型千米钻机从2005年到寺河矿使用已有近3年时间,在近3年的使用过程中该钻机表现出具有钻孔施工定向性好;成孔率高;探测地质资料精确;钻孔施工工艺可以做到穿透煤层纹理、夹矸,破坏煤层内瓦斯封闭区煤体结构,达到增加钻孔抽放效果及消突的目的等各种优点。目前千米钻机已施工钻孔进尺8万余米,大部分为主孔深400-600米的工作面顺层抽放钻孔,根据以往钻孔施工时暴露出钻孔设计的各种缺点,和当前生产的需要,我们对千米钻机钻孔设计作了相应的改革创新。原千米钻机布孔方式:以往工作面顺层抽放钻孔的布孔方式为:在

2、顺槽掘进三巷靠下一回采工作面巷帮侧进行目标方位角为平行与采煤工作面走向的顺层钻孔施工(如图所示),每个钻孔施工钻场都正对巷道横川,一般一个钻场施工钻孔10个,钻孔终孔间距10米,一钻场覆盖范围为100米,钻场间距为100米,设计钻孔穿过临近工作面下一组三条顺槽掘进巷道后30米终孔,这种钻孔布置方式的优点是无需施工专门千米钻机钻场、钻孔施工难度较低、对钻工技术要求不高,但这种布孔方式缺点也比较多,主要是钻机搬家频率较高、钻孔覆盖有盲区、钻孔用途较为单一,只能解决相邻工作面及掘进巷道瓦斯,无法解决正在掘进巷道瓦斯。改革后钻机布孔方式:目前,千米钻机布孔

3、正采用钻场内扇形布孔方式(如图所示),在掘进巷道靠近相邻工作面侧施工一千米钻机钻场,钻场内在巷道掘进方向和相邻工作面方向扇形布置13-15个钻孔,钻孔主孔深度300米-500米不等,钻孔覆盖范围为300(前掘方向)*400(相邻工作面方向)米,钻孔主孔终孔点与相邻钻孔垂距均为45米,每个钻孔在主孔上分别开3个平行与上一钻孔的分支,使钻孔终孔点垂距达到10-12米,巷道掘进方向钻孔分支沿巷帮10米掩护施工,设计施工长度300米,工作面顺层钻孔穿过临近工作面下一组三条顺槽掘进巷道后30米终孔;这种钻孔布置方式的优点是钻机搬家次数少,钻机使用率高,钻孔覆

4、盖无盲区,减少掘进巷道钻场施工数量,且钻场内既可施工工作面顺层钻孔又可施工掘进头超前掩护钻孔;缺点是需要钻工打钻技术水平较高。综合对比:新钻孔布孔方式和原钻孔布孔方式在同样300*400米区域施工相比较如下:1、钻孔开孔个数:新布孔方式为15个,原布孔方式为30个。2、钻孔施工工程量:新布孔方式为5200(主孔总长)*2.5(加分支长度系数)*1.5(探顶探底系数)=19500米,原布孔方式为12000(主孔总长)*1.5(探顶探底系数)=18000米。3、需施工钻场个数:新布孔方式为1个,原布孔方式为3个(千米钻机本身不需要施工钻场,但超前钻孔需

5、MK系列钻机进行施工,需要施工超前钻孔钻场,间距为100米)。1、施工完毕钻孔所需天数:新布孔方式为65天(每天施工进尺按300米计算)+5天(开、封15个钻孔所需时间)=70天,原布孔方式为60天(每天施工进尺按300米计算)+10天(开、封30个钻孔所需时间)+2天(2次搬家时间)=72天。从以上对比数据可以看出,在300*400米抽放区域内,新布孔方式可在几乎相同的时间里比原先多施工1500米钻孔,使工作面吨煤钻孔率有所提高,并且节省一半的封孔、联孔材料,少施工2个钻场就可使掘进队组少施工10米无效巷道进尺,可直接产生经济效益数万元;而新的钻

6、孔布置方式无任何抽放盲区,工作面回采前无需进行补孔施工,这对于增加回采工作面瓦斯抽放率,减少通风压力从而又可多增加头面,保证矿井正常衔接,取得了良好的效果。

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