楊小龍

摘要：通過鉆孔能夠有效排放出煤層中的瓦斯氣體，實(shí)現(xiàn)施工過程中的安全，并且科學(xué)利用自然能源。鑒于鉆孔任務(wù)的主要目的在于排放煤層中的瓦斯氣體，因此任務(wù)具有一定的單一性，需要不斷優(yōu)化高位鉆孔參數(shù)和相關(guān)技術(shù)操作，不斷提升煤礦掘進(jìn)巷道施工開采質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：煤礦井下;瓦斯抽放鉆孔;事故

前言

隨著國家能源事業(yè)的逐漸發(fā)展，煤礦作為用途廣泛的能源具有著巨大的市場需求，因此能源開采的安全問題必須要加以重視。在進(jìn)行煤礦開采的過程中對于礦井的瓦斯治理工作具有非常高的要求，常見的礦井瓦斯治理模式為大面積的施工抽放鉆孔形式，包括從煤層進(jìn)行鉆孔或穿層鉆孔，或是進(jìn)行高位抽放鉆孔防突鉆孔這幾種形式。

1高位鉆孔瓦斯抽放技術(shù)條件以及層位的選擇

1.1技術(shù)條件

高位鉆孔瓦斯抽放技術(shù)主要用于解決采空區(qū)瓦斯出現(xiàn)超限的問題，因此在開采的過程中，高位鉆孔瓦斯抽放技術(shù)對于施工環(huán)境具有一定的要求，要求必須在采空區(qū)位置的瓦斯氣體才能應(yīng)用高位鉆孔瓦斯抽放技術(shù)。借助高位瓦斯鉆孔抽放技術(shù)能夠有效解決采空區(qū)域和圍巖區(qū)域的瓦斯氣體，及時(shí)攔截瓦斯的移動(dòng)，從而避免出現(xiàn)瓦斯超限的問題，影響煤礦開采過程中的安全性與穩(wěn)定性。除了位于采空區(qū)域的瓦斯氣體能夠借助高位鉆孔瓦斯抽放技術(shù)進(jìn)行處理意外，煤層的鄰近層上部圍巖的瓦斯氣體也可以利用高位鉆孔瓦斯抽放技術(shù)進(jìn)行氣體的攔截。

1.2鉆孔層位的合理選擇

為了切實(shí)提升煤礦高位鉆孔瓦斯抽放技術(shù)的應(yīng)用質(zhì)量和效率，實(shí)現(xiàn)最好的瓦斯抽放效果，因此在應(yīng)用高位鉆孔瓦斯抽放技術(shù)的過程當(dāng)中，需要科學(xué)的設(shè)定鉆孔的位置，也就是選擇高位鉆孔的合理層位。一般來說高位鉆孔的合理層位都具有瓦斯抽放效果好的特點(diǎn)，并且處于瓦斯來源較為廣泛的位置，這一位置瓦斯釋放較為活躍，因此也是進(jìn)行煤礦瓦斯抽取的重要部位。根據(jù)煤礦高位鉆孔瓦斯抽放技術(shù)的實(shí)施要求，在進(jìn)行抽放帶設(shè)置的過程當(dāng)中理論上要求抽放帶的下限高于頂板冒落帶的高度，這是因?yàn)槿绻谶M(jìn)行高位鉆孔施工的過程當(dāng)中施工層低于頂板冒落帶的高度，就會(huì)出現(xiàn)與煤礦瓦斯采空區(qū)域直接溝通的情況，此時(shí)鉆孔會(huì)使得孔位負(fù)壓較小，出現(xiàn)瓦斯氣體流量大但濃度較低的情況。為了避免這種情況，在進(jìn)行高位鉆孔抽風(fēng)帶設(shè)置的過程中需要控制抽放帶下限與頂板之間的距離間隔五到二十米不等。

2處理卡鉆方法研討

2.1處理方法：

1、增加扭矩、水壓處理;

2、碰錘處理;

3、反絲鉆桿處理;

4、外套絲處理;

5、另打孔處理。

2.2安全技術(shù)措施

1、施工準(zhǔn)備：

（1）參與施工作業(yè)的所有人員，必須身體健康，經(jīng)過安全培訓(xùn)，持證上崗。

（2）下井前根據(jù)工作安排，準(zhǔn)備、檢查、帶夠本班所需的工具材料等。

（3）作業(yè)人員必須扎緊衣袖，加、卸鉆桿人員嚴(yán)禁戴手套作業(yè)。

（4）進(jìn)入安裝地點(diǎn)前，應(yīng)先檢查巷道及鉆場的支護(hù)和通風(fēng)等情況。發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理，整修加固鉆場時(shí)，應(yīng)注意清理雜物，要求底板平整，周幫錨桿應(yīng)牢固可靠，在鉆場來壓較大段施工前必須打臨時(shí)點(diǎn)柱對鉆場進(jìn)行加固。

（5）檢查瓦斯傳感器懸掛位置及周邊鉆孔抽放情況，確保瓦斯瓦斯傳感器懸掛回風(fēng)側(cè)，傳感器距頂板≦300mm，距幫≧200mm，抽采管路無堵塞、管路無積水瓦斯正常抽放。

（6）施工前，先穩(wěn)好鉆機(jī)，打好壓柱，防止鉆機(jī)滑動(dòng)傷人，打緊壓柱穩(wěn)固鉆機(jī)，壓柱不少于4根并使用雙股8#鐵絲固定于桁架和鉆機(jī)上，確保鉆機(jī)穩(wěn)固，防止施工時(shí)晃動(dòng)倒下砸人。

（7）緩慢開啟鉆機(jī)，檢查鉆機(jī)各供油管路、水管、密封是否完好，如有漏油、漏水等情況必須立即更換。

（8）將循環(huán)水池內(nèi)循環(huán)水更換為清水。

（9）啟動(dòng)泥漿泵，壓力由小變大，作業(yè)人員嚴(yán)禁站在孔口位置及正對孔口位置以防鉆孔內(nèi)有毒有害氣體及煤渣、巖粉噴出傷人，根據(jù)孔口出水情況、泥漿泵壓力、鉆機(jī)使用扭矩、起拔壓力、鉆桿深度判斷卡鉆情況，確定處理卡鉆方法。

2、增加扭矩、水壓處理：

（1）檢查操作臺(tái)安全閥，確認(rèn)安全閥壓力不超過20Mpa，將動(dòng)力頭扭矩調(diào)整為鉆機(jī)額定扭矩。

（2）作業(yè)人員將油管、水管連接好后，遠(yuǎn)離孔口、鉆孔正前方、水管、油管位置并在施工位置前后5m范圍內(nèi)設(shè)置警戒線，無關(guān)人員嚴(yán)禁進(jìn)入。

（3）啟動(dòng)泥漿泵向鉆孔內(nèi)注清水并逐步增加水壓，啟動(dòng)鉆機(jī)并逐步增加鉆機(jī)起拔壓力，提高起拔能力。

（4）反復(fù)多次后待鉆桿前后能夠正常移動(dòng)，孔口出水正常以后逐步減小水泵壓力。

（5）孔口出水正常后，關(guān)閉泥漿泵，開啟動(dòng)力頭將鉆桿接口拉向夾持器與動(dòng)力頭中間，鉆機(jī)夾持器夾牢鉆桿，緩慢啟動(dòng)鉆機(jī)使動(dòng)力頭反轉(zhuǎn)，對鉆桿內(nèi)進(jìn)行卸壓，完成卡鉆處理。

（6）卸鉆桿時(shí)，動(dòng)力頭將鉆桿擰松后，動(dòng)力頭前移至上一根鉆桿，夾持器夾緊該鉆桿后，將動(dòng)力頭處于打開狀態(tài)，施工人員取出鉆桿期間施工人員嚴(yán)禁戴手套、管鉗、扳手等工具作業(yè)。

3、碰錘處理（撞擊法）：

此方法不適用于坡度較大的鉆孔如（探放水鉆孔）。

（1）將鉆機(jī)與鉆桿分離，鉆機(jī)停電閉鎖后將鉆機(jī)移至不影響施工位置，擺放平穩(wěn)。

（2）將配重碰錘從鉆桿底部穿入后，在鉆桿底部安裝受力裝置。

（3）將雙股棕繩緊固于碰錘兩側(cè)把手，作業(yè)人員站在鉆桿兩側(cè)，利用碰錘自重及碰撞力量將孔內(nèi)鉆桿松動(dòng)后卸掉受力裝置及碰錘。

（4）將鉆機(jī)移至孔口按原鉆孔位置、角度、方位穩(wěn)固好鉆機(jī)后，連接鉆桿使用增加扭矩、水壓方法進(jìn)行取鉆。

4、反絲鉆桿及外套絲（塔帽）處理：

（1）安、卸鉆桿人員嚴(yán)禁帶手套作業(yè)。

（2）安裝鉆桿前應(yīng)檢查鉆桿應(yīng)不堵塞、不彎曲、絲口未磨損，不合格的不得使用。

（3）運(yùn)鉆具時(shí)，前后人員要互相聯(lián)系、密切配合，防止造成傷人事故。

（4）安、卸鉆桿時(shí)，施工人員嚴(yán)禁正對鉆桿。

（5）安、卸鉆桿時(shí)，必須一根接一根依次安裝、拆卸，安。卸前后檢查鉆桿正、反絲并歸類碼放整齊，防止鉆桿混用，安鉆桿時(shí)要對準(zhǔn)絲口，避免歪斜。

5、另打孔處理：

夾鉆處大多位于鉆頭處，因此需要另外打孔至夾鉆鉆頭位置，將鉆頭處渣物用水進(jìn)行沖洗，使得渣物沖出夾鉆處，大都也能有效的對夾鉆進(jìn)行處理，此方法只適用于夾鉆交淺位置，鉆孔不深。

使用此方法需要注意以下事項(xiàng)

1、確定夾鉆深度，在夾鉆鉆孔旁另外打孔。

2、在施工過程中，要穩(wěn)固好鉆機(jī)、緩慢鉆進(jìn)，防止鉆頭跑偏、飄鉆。

3、在臨近踏孔位置多使用清水沖洗鉆孔，一是防止二次夾鉆，二是可以在孔口有效觀察孔口流出的渣物為粉裝還是渣裝。

4、在臨近處理位置，觀察夾鉆鉆孔是否出水，如出水將加大沖洗時(shí)間，緩慢鉆進(jìn)或停止鉆進(jìn)，進(jìn)行沖孔處理，期間盡量不要使兩鉆頭接觸防止鉆頭崩刃。

5、待兩鉆孔孔口出水正常后，鉆口基本為清水時(shí)，方可進(jìn)行起鉆。

6、在遇到夾鉆特別嚴(yán)重，孔內(nèi)渣物沖不出來，泥漿泵嚴(yán)重憋泵，孔口不出水及給進(jìn)壓力過高這些情況時(shí)，如不是必須施工的且不能進(jìn)行調(diào)整的鉆孔建議進(jìn)行調(diào)整，夾鉆后可能得不償失。

7、卡鉆無法取出時(shí)，必須對卡鉆處鉆孔掛牌管理，寫清鉆孔角度、方位角、卡鉆長度。

結(jié)束語

當(dāng)前在煤礦綜采的過程中借助高位鉆孔瓦斯抽放技術(shù)能夠有效解決煤礦開采過程中瓦斯超限的問題，通過借助高位鉆孔瓦斯抽放技術(shù)能夠卸載煤層中裂縫存在的壓力從而釋放煤層之間的瓦斯氣體，提升煤礦開采過程中的安全性與可靠性，并科學(xué)的應(yīng)用自然能源。高位鉆孔瓦斯抽放技術(shù)具有非常高的適應(yīng)性，并且工作效率高，因此廣泛的應(yīng)用于煤礦綜采瓦斯治理工作中。

參考文獻(xiàn)：

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[2] 張京民，夏揚(yáng).煤礦高位鉆孔瓦斯抽放技術(shù)的應(yīng)用分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016（2）：72～73.

（作者單位：陜西陜煤銅川礦業(yè)公司陳家山煤礦）