取心钻进技术在穿层钻孔施工中的应用研究.pdf

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1、2015年第8期中州煤炭总第236期取心钻进技术在穿层钻孔施工中的应用研究李振、欧立懂、李祥发、张业明2’3,朱建安2’3(1.郑州煤炭工业（集团）有限责任公司告成煤矿，河南登封452477;2.河南理工大学机械与动力工程学院，河南焦作454000;3.煤炭安全生产河南省协同创新中心，河南焦作454000)摘要：针对告成煤矿采用普通PDC无心钻头全断面切割钻进速度慢、钻机台效低的状况，提出一种新型穿层钻孔施工技术——取心钻进技术，克服了全断面切割钻孔施工技术中存在的缺陷和不足。以大功率小型化的钻机、孔口密封装置及取心钻具组成的取心钻进技术，通过现场与普通全断面

2、切割钻进对比试验，验证了取心钻进工艺在提高钻进速度方面的优越性。关键词：取心钻进；穿层钻孔；孔口密封装置中图分类号：TD231文献标志码：B文章编号：1003-0506(2015)08-0039-03ApplicationResearchonCoreDrillingTechnologyinCrossingHoleLiZhen1，0uLidong1，LiXiangfa1，ZhangYeming2’3，ZhuJian'an2’3(1.GaochengCoalMine,ZhengzhouCoalIndustry{Group)Co.,Ltd.,Dengfeng4524

3、77,China；2.SchoolofMechanicalandPowerEngineering,HenanPolytechnicUniversity,Jiaozuo454000,China；3.TheSafetyofCoalProductioninHenanProvinceCollaborativeInnovationCenter,Jiaozuo454000,China)Abstract：Inviewoftheslowdrillingspeedandlowefficiencyincuttingprocessesoffullsectionfacebyusing

4、commonPDCnon-coredrillbit,anewtechnologyofcrossingholeandcoredrillingwasproposedwhichconquersdrawbacksmentionedabove.Technologyofcoredrillingandcrossingholeconsistsofhigh-poweredandminiaturizationdrill,orificesealingdeviceandcoringdrillingtools.Fieldexperimentswereconductedtocompare

5、withcommondrillinginfullsectionface,anditisapprovedthattechnologyofcrossingholeandcoredrillinghassignificantadvantagesinimprovingdrillingspeed.Keywords：coredrilling；crossinghole；orificesealingdevice告成煤矿瓦斯地质条件复杂，瓦斯灾害严重，瓦合作，通过现场多次试验研究、改进，设计加工了一斯问题一直是制约矿井安全高效生产的瓶颈[1]。套取心钻进装置，投入使用后，在提高钻

6、进速度方面当前，告成煤矿采掘作业已全面转入突出危险区域，取得了明显的效果。瓦斯治理采取底板抽放巷穿层钻孔预抽煤层瓦斯区1工作面概况域综合防突措施，钻孔工程量大[2]。但由于底板抽放巷位于L7_8灰岩层位中掘进，且L7_8灰段硬度普遍23041工作面位于告成矿23采区北翼中部，该大于10,造成普通PDC无心钻头全断面切割钻进困面倾斜长度159m，设计可采走向长度912m，煤层难，钻机台效低。取心钻进采用环形切削工艺，减少厚度4.91〜6.23m，平均厚5.39m，煤层倾角3°〜钻头与岩体间切削面积，是一种新型、高效、快捷的17°，平均13°，采面最大瓦斯含量18

7、.62m3/t。钻进技术，为提高钻机台效开辟了一条新途径[3]。23041上底抽巷沿被掩护煤巷内错25m布置，沿告成煤矿23041底抽巷穿层预抽钻孔施工，由L7_8灰岩层位掘进，直墙半圆拱形断面，锚网喷支护，于巷道沿L7_8灰岩层位掘进，巷周岩石硬度大，采用距煤层16m左右，巷道断面12.4m2，采用全负压通普通PDC无心钻头钻进困难，钻机台效低，严重影风方式，实际配风量843m3/min。响工作面瓦斯治理进度，为此该矿与钻机生产厂家2取心钻进装置结构及工作原理收稿日期：2015-06-15作者简介：李振（1973—），男，河南项城人，高级工程师，1996年取

8、心钻进装置主要由取心钻机、取心钻具及孔