【摘要】：煤礦井下本煤層大直徑鉆孔具有重要的應用價值,可在保障煤礦安全、高效生產的同時減少井下巷道施工工程量和施工成本,省時、安全、經濟效益顯著。針對現(xiàn)有煤礦井下大直徑鉆孔技術與裝備存在的問題,形成了一套本煤層大直徑鉆孔鉆進工藝技術、研制了配套鉆具、并在施工中進行了2種擴孔施工方案的效果對比�，F(xiàn)場試驗中完成ф650 mm本煤層大直徑鉆孔最大鉆孔深度75 m,驗證了研究成果具有較強的工藝適用性和可靠的技術性能,有助于推動煤礦井下大直徑鉆孔技術與裝備的發(fā)展和應用。
【圖文】：

觶囗苑萊魷職踩鄧鹿省?(2)鉆進過程中應控制好給進壓力及扭矩，保證施工安全平穩(wěn)，及時記錄各項工藝參數(shù)，以便分析、優(yōu)化施工方案。(3)擴孔過程中，，應隨時注意孔口返渣量及壓力儀表數(shù)值，發(fā)現(xiàn)異常及時處理，避免造成孔內事故。3鐖650mm大直徑鉆孔鉆具配套研制針對現(xiàn)有煤礦井下大直徑鉆孔配套鉆具存在的不足，結合當前井下環(huán)境條件及施工需要，研制了能施工鐖650mm本煤層大直徑鉆孔的配套鉆具。3.1鉆桿根據(jù)施工需要，選配了鐖89mm中心通纜鉆桿、鐖127mm高強度大通孔鉆桿，并研制了鐖400mm/鐖127mm大直徑螺旋鉆桿(圖1)。其中鐖89mm中心通纜鉆桿用于定向鉆進施工鐖120mm先導孔;鐖127mm高強度大通孔鉆桿主要用于施工鐖153mm先導孔和鐖120mm鉆孔一次擴孔施工，也可用于鐖89mm鉆桿卡埋鉆時套銑打撈處理使用;鐖400mm/鐖127mm大直徑螺旋鉆桿用于鐖450mm和鐖650mm鉆孔擴孔鉆進。圖1鐖400mm/鐖127mm螺旋鉆桿Fig．1鐖400mm/鐖127mmspiraldrillpipe3.2鉆頭鐖650mm大直徑鉆孔施工需要進行分級擴孔，先導孔施工時選配了鐖120mm和鐖153mm四翼內凹式鉆頭，擴孔施工時選配了鐖165mm/鐖120mm組合式擴孔鉆頭，并研制了鐖450mm/鐖153mm擴孔鉆頭(圖2)和鐖650mm/鐖450mm擴孔鉆頭(圖3)，施工中可將鐖450mm/鐖153mm擴孔鉆頭與鐖650mm/鐖450mm擴孔鉆頭插接組合形成鐖650mm/鐖450·158·總第494期金屬礦山2017年第8期

mm/鐖153mm組合式擴孔鉆頭，將鉆孔一次性擴大至鐖650mm。圖2鐖450mm/鐖153mm擴孔鉆頭Fig．2鐖450mm/鐖153mmbroachingbit1—插接公接頭;2—鉆頭體;3—切削齒;4—扶正器圖3鐖650mm/鐖450mm擴孔鉆頭Fig．3鐖650mm/鐖450mmbroachingbit1—插接公接頭;2—鉆頭體;3—切削齒;4—扶正器4現(xiàn)場試驗4.1施工情況本次試驗位于晉煤集團成莊礦，試驗區(qū)煤層為3#煤，平均厚度6.55m，煤層結構較簡單，煤質堅硬、性脆，可鉆性4～6級，全區(qū)穩(wěn)定可采。施工時選配了目前國內煤礦井下能力最強的ZDY12000LD型鉆機，該鉆機具有整機功率大、工藝適應性廣、操作及移動安全方便等優(yōu)點［10］，具備施工本煤層大直徑鉆孔的能力�，F(xiàn)場試驗于2016年4月開始，歷時30d，完成鐖650mm大直徑鉆孔7個，總進尺350m，最大鉆孔深度75m。其中采用二次分級擴孔的施工方案施工鉆孔3個，總進尺172m;采用一次性擴孔的施工方案施工鉆孔4個，總進尺178m。4.2施工效果采用二次分級擴孔的施工方案施工鉆孔數(shù)據(jù)見表1。表1二次分級擴孔試驗施工數(shù)據(jù)Table1Twogradebroachingtestdata孔號孔深/m傾角/(°)一次擴孔鐖450mm回轉壓力/MPa給進壓力/MPa機械鉆速/(m/h)綜合鉆速/(m/h)二次擴孔鐖650mm回轉壓力/MPa給進壓力/MPa機械鉆速/(m/h)綜合鉆速/(m/h)1#4667～105～61248～115～6832#5147～105～61258～115～6847#75－514～164～512615～175～684采用一次性擴孔的施工方案施工鉆孔數(shù)據(jù)見表2。表2一次性擴孔試驗施工數(shù)據(jù)Table2Disposablebroachingtestdata孔號孔深/m傾角/(°)一次性擴孔鐖650mm回轉壓力/MPa給進壓力/MPa機械鉆速/(m/h)綜合鉆速/(m/h)3#43.5410～146～87.544
【作者單位】： 中煤科工集團西安研究院有限公司;
【分類號】：TD712.6;TD745.22


本文編號：2518001