陳 彪

(山西新景礦煤業(yè)有限責(zé)任公司，山西 陽泉 045000)

0 引言

煤礦是工業(yè)發(fā)展中需要的一項(xiàng)重要能源，對(duì)于促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要意義。在煤礦開采過程中，由于各種因素的影響，使得煤礦井下開采過程中會(huì)出現(xiàn)瓦斯事件，這對(duì)于煤礦企業(yè)的發(fā)展是非常不利的。因此，研究煤礦井下瓦斯抽放鉆孔施工裝備與技術(shù)具有十分重要的意義。

1 井下瓦斯抽放鉆孔施工裝備

1.1 鉆機(jī)

在煤礦瓦斯抽采的過程中需要的重要施工裝備是鉆機(jī)。鉆機(jī)在施工中需要充分確保其安全性及穩(wěn)定性。在使用鉆機(jī)的過程中，由于井下惡劣的環(huán)境，也需要考慮在井下的環(huán)境如何更好地使用鉆機(jī)的同時(shí)保證施工的安全性，一般來說，鉆機(jī)都需要花費(fèi)較長(zhǎng)的時(shí)間才能夠適應(yīng)井下的惡劣環(huán)境。另外，鉆機(jī)需要根據(jù)不同的工作環(huán)境進(jìn)行經(jīng)常性地轉(zhuǎn)移調(diào)整，這就需要煤礦工人在操作鉆機(jī)的過程中具有較為嫻熟的技術(shù)，這樣才能夠有效保證鉆機(jī)作業(yè)。

1.2 鉆頭

鉆頭是鉆機(jī)中的重要零件之一，在實(shí)際開采煤礦應(yīng)用鉆機(jī)的過程中，應(yīng)當(dāng)注意根據(jù)不同的煤層情況為鉆機(jī)選擇合適的鉆頭，才能夠有效提高煤礦開采的效率。鉆頭的材料選擇也是非常重要的，往往需要結(jié)合煤、巖石的軟硬程度來選擇合適的鉆頭。通常來說，在開采煤礦的過程中遇到較為堅(jiān)硬巖石的概率較低。當(dāng)然，如果應(yīng)用硬度較高的合金鉆頭是有助于提升鉆進(jìn)效率。隨著當(dāng)前鉆頭生產(chǎn)技術(shù)的日益成熟，也有越來越多的廠家根據(jù)實(shí)際情況對(duì)鉆頭的生產(chǎn)工藝進(jìn)行創(chuàng)新，如很多鉆頭已經(jīng)增加了諸如反切削、防噴和自排粉的重要作用，這些新的鉆進(jìn)技術(shù)對(duì)于提升鉆孔效率具有非常重要的作用。

1.3 鉆桿

我國(guó)煤炭在很長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)都在使用地面鉆探用鎖接手鉆桿，這種類型的鉆桿產(chǎn)生概率的故障較高，其使用的壽命也較短，對(duì)于煤礦企業(yè)的生產(chǎn)非常不利。在上個(gè)世紀(jì)，使用較為普遍的鉆桿是手動(dòng)鉆桿，但是隨著現(xiàn)代社會(huì)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，也使得鉆桿的技術(shù)得到了一定程度的發(fā)展，自動(dòng)化的鉆桿開始在煤礦企業(yè)中得到較為普遍的應(yīng)用，鉆桿技術(shù)發(fā)展的同時(shí)，也促進(jìn)了煤礦井下瓦斯抽放鉆孔施工技術(shù)的發(fā)展。

1.4 輔助裝備

在煤礦井下瓦斯抽放鉆孔的實(shí)際施工過程中，除了會(huì)應(yīng)用到鉆機(jī)、鉆頭、鉆桿這些重要的裝備外，也會(huì)涉及到其它一些比較重要的輔助裝備，譬如測(cè)試儀、穩(wěn)定器、空口裝置以及打撈工具等等。這些裝備在煤礦井下瓦斯抽放鉆孔的實(shí)際施工過程中都發(fā)揮著非常重要的作用，可以說，沒有這些設(shè)備，實(shí)際的鉆孔施工將不能有效開展。通過應(yīng)用這些設(shè)備，對(duì)于提高鉆孔的效率有非常重要的作用。

2 煤礦井下瓦斯抽放鉆孔施工技術(shù)

2.1 水力正循環(huán)鉆進(jìn)技術(shù)

瓦斯抽放鉆進(jìn)技術(shù)所包含的技術(shù)類型是非常多的，其中應(yīng)用較為普遍的是水力正循環(huán)孔口回轉(zhuǎn)技術(shù)。在應(yīng)用水力正循環(huán)孔口回轉(zhuǎn)技術(shù)需要應(yīng)用到清水，并結(jié)合鉆孔和鉆桿一起開展煤炭地下鉆進(jìn)工作。按照實(shí)際的施工環(huán)境的不同，需要采取不同的水循環(huán)的方式，通常包括動(dòng)壓和靜壓2種不同的水循環(huán)方式。一般來說，如果需要開采煤礦的煤層較淺，在這種情況下鉆孔就顯得相對(duì)容易，這時(shí)候使用靜壓的水壓方式即可，不僅可以幫助企業(yè)降低生產(chǎn)成本，也能夠有效保證實(shí)際的開采效率；如果在實(shí)際煤礦的開采過程中遇到較為復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境，就需要使用到動(dòng)壓的水循環(huán)方式，在這樣的情況下，才能夠有效保證鉆井的暢通無阻。因此，在實(shí)際煤炭鉆孔的過程中，應(yīng)當(dāng)注意根據(jù)實(shí)際施工環(huán)境的不同選擇合適的水循環(huán)方式，這樣才能夠在保證開采質(zhì)量的同時(shí)，保證企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效率以及開采的安全性和穩(wěn)定性，減少在煤礦開采過程中安全事件的發(fā)生。

2.2 多級(jí)組合鉆具防突鉆進(jìn)技術(shù)

多級(jí)組合鉆具防突鉆進(jìn)技術(shù)也是煤礦井下瓦斯抽放鉆孔施工中所應(yīng)用的重要施工技術(shù)，這種技術(shù)應(yīng)用起來相對(duì)較復(fù)雜，當(dāng)面臨一些較為復(fù)雜的具有突出危險(xiǎn)煤層時(shí)，通常都需要采用多級(jí)組合鉆具防突鉆進(jìn)技術(shù)。應(yīng)用這種技術(shù)，可以充分將不同的煤層分開，從而實(shí)現(xiàn)瓦斯在不同煤層上的不同釋放，有效避免了瓦斯安全事故的發(fā)生，有效保證了煤礦施工人員的安全。另外，在實(shí)際應(yīng)用多級(jí)組合鉆具防突鉆進(jìn)技術(shù)的過程中，需要應(yīng)用小鉆頭作業(yè)，這樣才能夠保證鉆孔的穩(wěn)定性，有效避免噴孔及瓦斯事件的發(fā)生。之所以被稱為多級(jí)組合鉆具防突鉆進(jìn)技術(shù)，其重要原因主要在于其應(yīng)用了3種不同等級(jí)的鉆頭，并將這些不同等級(jí)的鉆孔有機(jī)結(jié)合起來，3種不同等級(jí)的鉆頭的直徑都是不同的，第一等級(jí)的鉆頭直徑相對(duì)較小，第三等級(jí)的鉆頭直徑最大。在實(shí)際安裝的過程中，應(yīng)當(dāng)注意的是需要根據(jù)等級(jí)的不同安裝不同等級(jí)的鉆頭并將其有效結(jié)合起來，這樣才能在開采過程中充分保證3種不同等級(jí)的鉆頭發(fā)揮其在鉆進(jìn)過程中防突的重要作用。

2.3 穩(wěn)定組合定向鉆進(jìn)技術(shù)

穩(wěn)定組合定向鉆進(jìn)技術(shù)也是煤礦井下瓦斯抽放鉆孔施工過程中應(yīng)用較為普遍的一項(xiàng)重要施工技術(shù)。應(yīng)用穩(wěn)定組合定向鉆進(jìn)技術(shù)，能夠有效控制鉆孔的軌跡。在實(shí)際施工過程中，也需要注意很多事項(xiàng)，通常來說，會(huì)將第一個(gè)穩(wěn)定器安裝在離鉆頭較近的地方，而將第二個(gè)穩(wěn)定器安裝在離鉆頭較遠(yuǎn)的地方。在實(shí)施過程中，需要鉆頭離穩(wěn)定器的距離較近，在這樣的情況下，可以有效保證鉆頭能夠上翹，這對(duì)于提升鉆孔效率是非常有幫助的。在實(shí)際鉆孔的過程中，需要對(duì)實(shí)際的鉆頭的穩(wěn)定性進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)的重要根據(jù)就是施工作業(yè)環(huán)境，不同的施工作業(yè)環(huán)境，其鉆頭的穩(wěn)定性是不同的，為了有效保證鉆頭的穩(wěn)定性，有效提升鉆孔的效率，需要作的一項(xiàng)重要工作就是在鉆孔前對(duì)不同的施工作業(yè)環(huán)境開展相應(yīng)的調(diào)查，再根據(jù)實(shí)際的作業(yè)環(huán)境選擇合適的鉆頭及穩(wěn)定器。在充分調(diào)查的基礎(chǔ)上，所選擇的鉆頭及穩(wěn)定器才是適合施工的作業(yè)環(huán)境的，在這種情況下才能夠有效保證鉆進(jìn)效率。除了根據(jù)施工環(huán)境的不同選擇合適的鉆頭和穩(wěn)定器外，也需要根據(jù)施工環(huán)境的不同選擇較為合適的鉆機(jī)，這樣可以充分保證實(shí)際的鉆進(jìn)效率。

2.4 空氣鉆進(jìn)技術(shù)

空氣鉆進(jìn)技術(shù)也是煤礦井下瓦斯抽放鉆孔施工中所應(yīng)用到的重要技術(shù)之一。之所以被稱為空氣鉆進(jìn)技術(shù)，其重要原因主要在于應(yīng)用該技術(shù)的過程中，要通過壓縮空氣的方式來實(shí)現(xiàn)鉆孔的重要目的?？諝忏@進(jìn)技術(shù)在煤炭開采過程中主要是應(yīng)用于煤層較為松散的狀況。在這種情況下，通過應(yīng)用空氣鉆進(jìn)技術(shù)，可以達(dá)到提高鉆進(jìn)效率的重要目的?？諝忏@進(jìn)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中的范圍是非常廣泛的，需要注意的是在使用的過程中需要使空氣能夠到達(dá)鉆頭的底部，從而保證空氣在鉆孔內(nèi)有較高的風(fēng)流，這樣可以極大地提高鉆進(jìn)效率，也有利于鉆進(jìn)作業(yè)結(jié)束后的排渣作業(yè)。

3 結(jié)語

隨著煤礦瓦斯抽采技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，在煤礦井下瓦斯抽放鉆孔的實(shí)際施工過程中采用合適的施工技術(shù)尤為重要。目前來看，在煤礦井下瓦斯抽放鉆孔實(shí)際施工中使用較為普遍的裝備主要有鉆頭、鉆機(jī)以及鉆桿，主要的施工技術(shù)包括水力正循環(huán)鉆進(jìn)技術(shù)、多級(jí)組合鉆具防突鉆進(jìn)技術(shù)、穩(wěn)定組合定向鉆進(jìn)技術(shù)、空氣鉆進(jìn)技術(shù)。