安陽鑫龍（集團）大眾煤業有限責任公司
11011底板抽放巷水力沖孔技術研究
部門：通風防突部
參與人員：秦來昌、何明周
二0一0年五月
大眾公司11011底板抽放巷水力沖孔技術研究
秦來昌、何明周
大眾公司在新開拓採區實行底板岩巷穿層抽放。掘進巖巷時，每隔25公尺布置乙個抽放鑽場，打穿層鑽孔對煤層瓦斯進行抽放，抽出後的瓦斯連線到地面抽放管路系統。
根據現有施工的穿層鑽孔情況及對鑽孔內瓦斯引數的測定顯示，效果遠遠達不到預期效果，造成抽放效果差的原因有以下幾個方面：
①鑽場鑽孔設計、布置不合理，11011工作面煤層變化大，每個鑽場附近的煤層傾角、厚度都不相同，前期用同一種設計，造成部分鑽孔打60公尺仍不見煤。（這個問題已得到解決，每個鑽場設計前打探孔，得出鑽場附近煤層傾角、厚度情況，做到乙個鑽場乙個設計）
②鑽孔堵塞，本礦屬三軟煤層，很容易發生塌孔現象，堵塞鑽孔使其成為廢孔。
③鑽場裂縫漏氣，鑽場施工噴漿時，容易在牆壁上留下裂痕，或者打鑽過程中震動使牆壁鬆動，放水後開啟抽放閥門，會使鑽孔內產生瞬間壓差，使裂縫漏氣。
④煤層透氣性差。
⑤鑽孔控制煤層的範圍小，一般的鑽孔巖孔深度達到20多公尺，只有幾公尺深的煤孔，直徑只有75mm（計畫換90mm鑽頭）。
為了增大控制煤層的範圍，增加煤層透氣性，為了提高瓦斯抽放效果和區域消突效果，大眾公司決定在11011底板抽放巷鑽場內實施水力沖孔技術。
一、水力沖孔設計
1、提前焊接好噴嘴。將噴嘴焊在鑽桿上做成割刀，向孔內裝杆在最前方；
2、沖孔時至少應有四人施工，1人操作高壓水閥及換杆；1人負責用管鉗轉動鑽桿進行裝杆；1人負責清煤；1人觀察孔口情況（並協助裝杆）；
3、在巖孔內裝杆須用靜壓水，鑽桿接頭間隙用棉紗封閉嚴密，擰緊
4、裝至見煤位置時，去掉鑽桿上的靜壓水管，換成高壓水管連線到鑽機上，開啟高壓注水幫浦緩慢公升高壓力，向沖孔位置輸送高壓水；
5、開啟鑽場外高壓控制閥門向鑽孔供水，水壓緩慢公升高，不得大於22mpa，一般為20mpa。；
6、開始衝煤孔第1根鑽桿時，應緩慢推進，並保持較長時間（至少30分鐘） ，直至鑽孔排水順暢，水色較清，無明顯煤（巖）粉衝出時，再裝下一桿；
7、裝杆時，首先關閉高壓水閥門，接著開啟卸壓閥，待鑽桿內水壓完全解除安裝之後（目視卸壓閥出水流不急），用棉紗封閉鑽桿接頭間隙後接桿並擰緊；
8、在沖孔過程中，以保持水流正常為準。若發現鑽孔不出水，要立即停止推進，回撤鑽桿，並來回推進幾次，待水流正常時再緩慢沖孔；
9、計畫每個鑽孔衝出煤量為1噸。
10、 水力沖刷施工工藝見下圖
1—沖刷鑽孔 2—沖刷水槍 3—鑽機 4—高壓膠管 5—高壓水幫浦 6—水管 7—水車
二、水力沖孔時注意事項
（1）沖孔前，要先去掉鑽孔內的封孔材料，保證鑽孔暢通；
（2）沖孔前，可先安裝鑽桿鑽頭用靜壓水把鑽孔預先疏通一次；
（3）沖孔時，因水壓較大，接撤鑽桿時，一定要關閉控制閥門，待水壓完全卸壓後，再接撤鑽桿；
（4）每接一根鑽桿，一定要用棉紗（或麻絲）纏入鑽桿接頭並擰緊，防止漏水。否則，水壓達不到，沖孔效果差，還容易掉入鑽桿；
（5）沖孔時，鑽機要保持轉動，防止鑽孔衝煤卡住鑽桿；
（6）沖孔時，若孔口瓦斯濃度公升高，發現超限（≥0.8%）時，要迴轉鑽桿，停止沖孔，待瓦斯濃度降到規定以下（＜0.8%）時，方可繼續沖孔；
（7）沖孔時，若發生噴孔、卡鑽等動力現象，要及時停止沖孔，撤出人員，匯報礦排程室和主管領導。採取措施，進行處理；
（8）沖孔時，所有人員嚴禁在鑽場內；
（9）沖孔採用臥式鑽機，操作台和開關要在鑽場外的上風流中，距離沖孔位置至少5公尺；
（10）拆接鑽桿時，要防止鑽桿滑落傷人；
（11）拆接鑽桿時，嚴禁使用鐵質物品敲擊鑽桿、鑽具，防止產生火花，可使用銅錘；
（12）衝落的煤要及時裝罐外運，防止堵塞鑽場和巷道；
（13）乙個孔沖完畢，移孔前，要進行沖孔確認，確保衝到煤孔眼底；
（14）每個鑽孔沖孔完畢後，要及時封孔併聯管抽放，抽放隊安排專人每班負責測定沖孔的抽放負壓、流量、濃度等引數並做好記錄。
三、水力沖孔的引數和效果檢驗
水力沖孔的引數包括：沖孔時鑽場內瓦斯濃度變化，衝出的煤量。
正常情況下，水力沖孔的效果取決於衝出的煤量，出的煤越多，鑽孔內瓦斯釋放空間越大，在煤層中的控制範圍就越大，而鑽場內湧出的瓦斯就會越大。
效果檢驗：沖孔完成後，及時封孔，用瓦斯綜合引數測定儀，測定鑽孔內的瓦斯引數，對比沖孔前後瓦斯引數的變化，可得出效果結論。
四、結論
通過水力沖孔專案的實施，增大控制煤層的範圍，增加煤層透氣性，提高瓦斯抽放量和區域消突效果。
瓦斯抽放量與水力沖孔效果的具體關係還需要進一步統計。
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