摘要：為了解決鉆機(jī)在高瓦斯強(qiáng)突軟煤層中不能打深孔的問題，冀中能源峰峰集團(tuán)大淑村礦針對本礦煤層的特點與原因，采取給鉆機(jī)配套各種鉆桿和高壓風(fēng)的手段。取得了一定效果，鉆孔深度得到了提高。

關(guān)鍵詞：高瓦斯強(qiáng)突軟煤層 各類鉆桿 鉆孔深度

大淑村礦原設(shè)計礦井相對瓦斯涌出量為30.14m3/t，2#煤層瓦斯壓力為0.96MPa，煤層透氣性系數(shù)為λ=

0.861m2/MPa2·d，屬較難抽放煤層。我礦被鑒定為突出礦，我礦2#可采煤層定為突出層，煤層自身透氣較差，煤質(zhì)較為松軟，有煤與瓦斯動力現(xiàn)象。本煤層鉆孔成孔率較低，經(jīng)常發(fā)生堵孔和夾鉆情況，鉆孔成孔率低，成孔深度淺。掉鉆現(xiàn)象嚴(yán)重，以致煤層瓦斯抽采效果差，阻礙了礦井安全生產(chǎn)的大好形勢。怎樣解決煤體煤質(zhì)較軟的情況下打鉆成功的問題是我礦施工抽放鉆孔的一大難題。下面就我礦在瓦斯抽放鉆孔施工中使用的工藝和遇到的問題進(jìn)行簡單的分析并對幾種不同工藝存在的優(yōu)缺點進(jìn)行比較。

1 螺旋鉆桿施工本煤層鉆孔

螺旋鉆桿施工時鉆桿與煤體摩擦鉆進(jìn)，通過鉆機(jī)發(fā)生的動力經(jīng)過光桿傳遞給螺旋鉆桿以及鉆頭，鉆孔孔底及鉆孔壁產(chǎn)生的煤粉由螺旋鉆桿的排粉通道排至孔外，發(fā)生原理是螺旋鉆桿和鉆孔孔壁之間成了一個螺旋排渣通道。

優(yōu)點：①因為螺旋鉆桿可以及時排出鉆孔施工過程中產(chǎn)生的煤粉，可以最大程度的降低對煤層的破壞，也沒有中間介質(zhì)加大孔底煤的破壞，可以在本煤層中進(jìn)尺較高。②因為2#煤層中瓦斯含量較高，在鉆孔施工過程中經(jīng)常發(fā)生噴瓦斯現(xiàn)象，瓦斯噴出后，鉆孔相應(yīng)會出現(xiàn)夾鉆現(xiàn)象，但由于鉆機(jī)扭矩較大，鉆桿連接方式可采取倒轉(zhuǎn)，能夠簡便的處理埋鉆事故，保證了鉆孔正常施工。③在鉆孔施工過程中排渣量大，能夠提高鉆孔單孔的排渣量，并提高施工鉆孔后的防突效果。

缺點：①鉆桿沒有水的潤滑，長時間和煤體進(jìn)行干摩擦容易產(chǎn)生高溫甚至火花，使摩擦力增大，鉆桿容易老化，受煤體條件影響鉆進(jìn)速度慢。②由于是干鉆進(jìn)，施工現(xiàn)場煤塵飛揚(yáng)，煤塵容易對下風(fēng)側(cè)人員造成傷害，且煤粉容易被抽放管路的負(fù)壓帶進(jìn)管路，對管路造成威脅。

其它特點：鉆孔施工過程中，因為鉆孔出渣距離遠(yuǎn)，鉆孔壁摩擦阻力加大，鉆孔內(nèi)煤粉增多，鉆孔內(nèi)壁空間變小。因此只要發(fā)覺鉆孔內(nèi)排渣量變少，及時停止施工，嚴(yán)禁鉆孔繼續(xù)施工，增加埋鉆概率。

2 肋骨鉆桿施工本煤層鉆孔

肋骨鉆桿是在光面鉆桿的表面增加一定尺寸螺旋葉片的鉆桿，鉆進(jìn)過程中，由于重力作用，鉆桿柱偏離鉆孔軸線，緊貼下孔壁形成偏心環(huán)空，鉆屑在重力的作用下會在下孔壁堆積。鉆孔施工時，鉆桿對鉆孔壁下方的積煤起到引導(dǎo)排出作用，增加了排渣效率。

優(yōu)點：①肋骨鉆桿鉆進(jìn)完全可以應(yīng)用原有型號和規(guī)格的鉆進(jìn)設(shè)備和配套鉆具，減少了設(shè)備更換所增加的費(fèi)用，加大了鉆桿的適用范圍。②肋骨鉆桿的結(jié)構(gòu)和特點可以形成正常的排渣通道，通過鉆桿旋轉(zhuǎn)排渣，壓風(fēng)可以將鉆削和煤粉帶走，極大的降低了埋鉆事故發(fā)生。

缺點：①由于是干鉆進(jìn)且使用風(fēng)力排渣，施工現(xiàn)場煤塵不容易得到控制，對鉆孔施工人員和下風(fēng)側(cè)施工人員造成傷害，且煤粉容易被抽放管路的負(fù)壓帶進(jìn)管路，對管路造成威脅。②由于肋骨鉆桿采用錐形絲扣擰接，鉆桿在鉆進(jìn)過程中不可反轉(zhuǎn)，對埋鉆、卡鉆的處理能力不強(qiáng)，還需要時刻注意鉆進(jìn)的速度和鉆進(jìn)的壓力。

3 圓弧形三棱鉆桿施工工藝

圓弧形三棱鉆桿的各個面相連接為圓弧，各個面在鉆孔施工時形成相應(yīng)通道，加強(qiáng)了煤粉排出量，鉆孔施工過程中采用風(fēng)排渣。

優(yōu)點：圓弧形三棱鉆桿利用三角形穩(wěn)定性好和弧形鉆桿磨擦力小，減少了鉆進(jìn)過程中埋鉆和抱鉆現(xiàn)象的發(fā)生，加深了鉆孔的終孔孔深。

缺點：①由于是干鉆進(jìn)且使用強(qiáng)壓風(fēng)排渣，施工現(xiàn)場煤塵大，回風(fēng)側(cè)巷道內(nèi)煤塵大，對鉆孔施工人員和下風(fēng)側(cè)施工人員造成傷害。②在鉆孔施工過程排渣量較為有限，鉆孔單孔的排渣量較少，鉆孔施工后的防突效果相對較弱。

4 各類鉆桿的鉆孔施工情況

我礦在制定了相應(yīng)的施工措施后使用各種規(guī)格鉆桿在172103工作面上、下順槽施工了本煤層瓦斯抽采鉆孔。

172103綜放工作面工作面下伏各煤層均未開采。172103煤層原始煤瓦斯含量為6.0～9.46m3/t。煤層賦存穩(wěn)定，一般厚5.3m，局部煤層厚度略有變化。

表1 鉆孔施工數(shù)據(jù)表

[鉆桿

類型

螺旋鉆桿

肋骨鉆桿

圓弧形三棱鉆桿][施工鉆孔

個數(shù)（個）

152

15

140][施工鉆孔

總進(jìn)尺（m）

6840

750

9100][最深鉆孔

長度（m）

65

61

92][最淺鉆孔

長度（m）

24

25

45][鉆孔平均

深度（m）

45

50

65]

通過表1可以看出，使用圓弧形三棱鉆桿施工本煤層鉆孔施工深度增加。最深孔92m，相比較于其它鉆桿施工最深鉆孔65m提高27m，孔深提高41.5%；平均孔深達(dá)65m，比其它類型鉆桿平均孔深50m提高了30%，達(dá)到了較好的鉆孔施工水平。

通過實踐證明圓弧形三棱鉆桿在解決本煤層鉆孔施工加大深度時具有優(yōu)勢，能夠減少本煤層鉆孔施工過程中的鉆孔事故。圓弧形三棱鉆桿施工工藝可以滿足施工需求。通過對本煤層鉆孔施工工藝不斷的探索，圓弧形三棱鉆桿施工本煤層鉆孔工藝得到了認(rèn)同。

參考文獻(xiàn)：

[1]《礦井瓦斯抽放理論與技術(shù)》.

作者簡介：胡彬?。?986-），男，河北邯鄲峰峰礦區(qū)人，2007年畢業(yè)于永城職業(yè)學(xué)院礦井通風(fēng)與安全專業(yè)，現(xiàn)任冀中能源峰峰集團(tuán)有限公司大淑村礦通風(fēng)區(qū)副區(qū)長。