大众公司11011底板抽放巷水力冲孔技术试验

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1、安阳鑫龙（集团）大众煤业有限责任公司11011底板抽放巷水力冲孔技术研究部门：通风防突部参与人员：秦来昌、何明周二0一0年五月大众公司11011底板抽放巷水力冲孔技术研究秦来昌、何明周大众公司在新开拓采区实行底板岩巷穿层抽放。掘进岩巷时，每隔25米布置一个抽放钻场，打穿层钻孔对煤层瓦斯进行抽放，抽出后的瓦斯连接到地面抽放管路系统。根据现有施工的穿层钻孔情况及对钻孔内瓦斯参数的测定显示，效果远远达不到预期效果，造成抽放效果差的原因有以下几个方面：①钻场钻孔设计、布置不合理，11011工作面煤层变化大，每个钻场附近的煤层倾角、厚度都不相同，前期用同一种设计，造成部分钻孔打60米仍不见煤。（这

2、个问题已得到解决，每个钻场设计前打探孔，得出钻场附近煤层倾角、厚度情况，做到一个钻场一个设计）②钻孔堵塞，本矿属三软煤层，很容易发生塌孔现象，堵塞钻孔使其成为废孔。③钻场裂缝漏气，钻场施工喷浆时，容易在墙壁上留下裂痕，或者打钻过程中震动使墙壁松动，放水后打开抽放阀门，会使钻孔内产生瞬间压差，使裂缝漏气。④煤层透气性差。⑤钻孔控制煤层的范围小，一般的钻孔岩孔深度达到20多米，只有几米深的煤孔，直径只有75mm（计划换90mm钻头）。为了增大控制煤层的范围，增加煤层透气性，为了提高瓦斯抽放效果和区域消突效果，大众公司决定在11011底板抽放巷钻场内实施水力冲孔技术。一、水力冲孔设计1、提前焊

3、接好喷嘴。将喷嘴焊在钻杆上做成割刀，向孔内装杆在最前方；2、冲孔时至少应有四人施工，1人操作高压水阀及换杆；1人负责用管钳转动钻杆进行装杆；1人负责清煤；1人观察孔口情况（并协助装杆）；3、在岩孔内装杆须用静压水，钻杆接头间隙用棉纱封闭严密，拧紧4、装至见煤位置时，去掉钻杆上的静压水管，换成高压水管连接到钻机上，打开高压注水泵缓慢升高压力，向冲孔位置输送高压水；5、打开钻场外高压控制阀门向钻孔供水，水压缓慢升高，不得大于22MPa，一般为20MPa。；6、开始冲煤孔第1根钻杆时，应缓慢推进，并保持较长时间（至少30分钟），直至钻孔排水顺畅，水色较清，无明显煤（岩）粉冲出时，再装下一杆；7

4、、装杆时，首先关闭高压水阀门，接着打开卸压阀，待钻杆内水压完全卸载之后（目视卸压阀出水流不急），用棉纱封闭钻杆接头间隙后接杆并拧紧；8、在冲孔过程中，以保持水流正常为准。若发现钻孔不出水，要立即停止推进，回撤钻杆，并来回推进几次，待水流正常时再缓慢冲孔；9、计划每个钻孔冲出煤量为1吨。10、水力冲刷施工工艺见下图1—冲刷钻孔2—冲刷水枪3—钻机4—高压胶管5—高压水泵6—水管7—水车二、水力冲孔时注意事项（1）冲孔前，要先去掉钻孔内的封孔材料，保证钻孔畅通；（2）冲孔前，可先安装钻杆钻头用静压水把钻孔预先疏通一次；（3）冲孔时，因水压较大，接撤钻杆时，一定要关闭控制阀门，待水压完全卸压后

5、，再接撤钻杆；（4）每接一根钻杆，一定要用棉纱（或麻丝）缠入钻杆接头并拧紧，防止漏水。否则，水压达不到，冲孔效果差，还容易掉入钻杆；（5）冲孔时，钻机要保持转动，防止钻孔冲煤卡住钻杆；（6）冲孔时，若孔口瓦斯浓度升高，发现超限（≥0.8%）时，要回转钻杆，停止冲孔，待瓦斯浓度降到规定以下（＜0.8%）时，方可继续冲孔；（7）冲孔时，若发生喷孔、卡钻等动力现象，要及时停止冲孔，撤出人员，汇报矿调度室和主管领导。采取措施，进行处理；（8）冲孔时，所有人员严禁在钻场内；（9）冲孔采用卧式钻机，操作台和开关要在钻场外的上风流中，距离冲孔位置至少5米；（10）拆接钻杆时，要防止钻杆滑落伤人；（11

6、）拆接钻杆时，严禁使用铁质物品敲击钻杆、钻具，防止产生火花，可使用铜锤；（12）冲落的煤要及时装罐外运，防止堵塞钻场和巷道；（13）一个孔冲完毕，移孔前，要进行冲孔确认，确保冲到煤孔眼底；（14）每个钻孔冲孔完毕后，要及时封孔并联管抽放，抽放队安排专人每班负责测定冲孔的抽放负压、流量、浓度等参数并做好记录。三、水力冲孔的参数和效果检验水力冲孔的参数包括：冲孔时钻场内瓦斯浓度变化，冲出的煤量。正常情况下，水力冲孔的效果取决于冲出的煤量，出的煤越多，钻孔内瓦斯释放空间越大，在煤层中的控制范围就越大，而钻场内涌出的瓦斯就会越大。效果检验：冲孔完成后，及时封孔，用瓦斯综合参数测定仪，测定钻孔内的

7、瓦斯参数，对比冲孔前后瓦斯参数的变化，可得出效果结论。四、结论通过水力冲孔项目的实施，增大控制煤层的范围，增加煤层透气性，提高瓦斯抽放量和区域消突效果。瓦斯抽放量与水力冲孔效果的具体关系还需要进一步统计。