中空內凹槽型三棱鉆桿在義絡煤業(yè)的研究與應用

精品文檔-下載后可編輯中空內凹槽型三棱鉆桿在義絡煤業(yè)的研究與應用摘要：義絡煤業(yè)所開采的二1煤層頂?shù)装鍑鷰r透氣性差，內生裂隙不發(fā)育，煤層透氣性差、煤質松軟、煤的堅固性系數(shù)低（最小值f=0.11）、煤層傾角較大（29～48°）、局部地點煤層較厚（0～28.82m）。工作面采取順層鉆孔進行瓦斯治理過程中，瓦斯抽放孔在煤層較軟地點下行孔施工困難的問題一直制約高產高效礦井建設的主要因素。為解決這一難題，采用中空內凹槽型三棱鉆桿，在義絡煤業(yè)有限責任公司33010工作面施工本煤層瓦斯抽放鉆孔進行了應用試驗，效果良好。

一、實驗地點概況

33010工作面，巷道標高-10m～+50m，最大埋深630m。地質儲量53.8萬t，巷道標高-120m～-200m，最大埋深660m。地質儲量21.7萬t。煤層傾角28°～40°（平均32°）。煤層6.8m～14m（平均11m），瓦斯含量最大值2.29m?/t。瓦斯放散初速度P=5～6；煤層透氣性系數(shù)λ0=0.4880m2/MPa2.d，煤層堅固性系數(shù)f=0.19～0.29。

33010工作面下巷在施工深孔瓦斯抽放鉆孔過程中，鉆孔施工難度大，施工進度慢。

二、設備及設計情況

1、鉆機選用ZYW-2000全液壓鉆機。

2、鉆桿選用河南鑫金礦井高壓電器有限公司生產的直徑φ63mm，長度0.8m的中空內凹槽型三棱鉆桿，鉆頭為φ94mm復合片空心鉆頭。

3、實驗地點：33010工作面下巷1號鉆場。

三、實驗應用情況及實際效果分析

試驗三棱鉆桿共施工了21個抽放鉆孔；之前使用螺旋鉆桿在同一地點33010下巷施工的20個鉆孔作為比較。初步鉆孔設計深度全部為55m，在施工過程中盡可能尋找出鉆桿施工最大深度的能力，因我公司煤層賦存變化較大，在施工過程中會見巖，考慮到該鉆桿配備的鉆頭只能施工煤孔，實際施工過程中見碴即停。

具體實驗情況如下：

通過實驗過程監(jiān)控及實驗所得數(shù)據分析，螺旋鉆桿平均用時5.3小時，平均每米排粉量17.85kg，且在施工的20個鉆孔過程中出現(xiàn)兩次鉆桿掉落情況，共計掉落85根鉆桿；中空內凹槽型三棱鉆桿平均用時4.4小時，平均每米排粉量22.42kg，在鉆場內施工的21個鉆孔全部順利完成，未出現(xiàn)鉆桿掉落現(xiàn)象；

四、結論

對比之前使用的螺旋鉆桿，中空內凹槽型三棱鉆桿新工藝具有以下特點：

1、三棱鉆桿機械強度遠螺旋鉆桿要高、耐磨性強，使用壽命較之前螺旋鉆桿延長，從而降低了材料消耗，在試驗的21個鉆孔過程中，沒有鉆桿損壞及掉落情況，螺旋鉆桿掉落85根，對比分析中空內凹槽型三棱鉆桿節(jié)省成本21250元。

2、鉆孔排粉較好，每米排粉量較原螺旋鉆桿多25%～30%。

3、因鉆桿為三棱形，排粉能力強，鉆孔內煤粉對鉆桿摩擦力小。鉆桿摩擦減小使鉆機負荷降低，鉆機旋轉壓力減小，鉆機施工單孔時間減少，平均每55m鉆孔單孔施工時間為約4.4小時，較之前使用螺旋鉆桿時鉆進速度提升了20%～30%。在煤層中施工時出現(xiàn)鉆桿折斷、退桿困