【摘要】：煤礦井下本煤層大直徑鉆孔具有重要的應(yīng)用價值,可在保障煤礦安全、高效生產(chǎn)的同時減少井下巷道施工工程量和施工成本,省時、安全、經(jīng)濟(jì)效益顯著。針對現(xiàn)有煤礦井下大直徑鉆孔技術(shù)與裝備存在的問題,形成了一套本煤層大直徑鉆孔鉆進(jìn)工藝技術(shù)、研制了配套鉆具、并在施工中進(jìn)行了2種擴(kuò)孔施工方案的效果對比。現(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(qiáng)的工藝適用性和可靠的技術(shù)性能,有助于推動煤礦井下大直徑鉆孔技術(shù)與裝備的發(fā)展和應(yīng)用。
【圖文】：

觶囗苑萊魷職踩鄧鹿省?(2)鉆進(jìn)過程中應(yīng)控制好給進(jìn)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(kuò)孔過程中，，應(yīng)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(nèi)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(jié)合當(dāng)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(qiáng)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(jìn)施工鐖120mm先導(dǎo)孔;鐖127mm高強(qiáng)度大通孔鉆桿主要用于施工鐖153mm先導(dǎo)孔和鐖120mm鉆孔一次擴(kuò)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(kuò)孔鉆進(jìn)。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(jìn)行分級擴(kuò)孔，先導(dǎo)孔施工時選配了鐖120mm和鐖153mm四翼內(nèi)凹式鉆頭，擴(kuò)孔施工時選配了鐖165mm/鐖120mm組合式擴(kuò)孔鉆頭，并研制了鐖450mm/鐖153mm擴(kuò)孔鉆頭(圖2)和鐖650mm/鐖450mm擴(kuò)孔鉆頭(圖3)，施工中可將鐖450mm/鐖153mm擴(kuò)孔鉆頭與鐖650mm/鐖450mm擴(kuò)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(kuò)孔鉆頭，將鉆孔一次性擴(kuò)大至鐖650mm。圖2鐖450mm/鐖153mm擴(kuò)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(kuò)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(tuán)成莊礦，試驗區(qū)煤層為3#煤，平均厚度6.55m，煤層結(jié)構(gòu)較簡單，煤質(zhì)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(nèi)煤礦井下能力最強(qiáng)的ZDY12000LD型鉆機(jī)，該鉆機(jī)具有整機(jī)功率大、工藝適應(yīng)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(jìn)尺350m，最大鉆孔深度75m。其中采用二次分級擴(kuò)孔的施工方案施工鉆孔3個，總進(jìn)尺172m;采用一次性擴(kuò)孔的施工方案施工鉆孔4個，總進(jìn)尺178m。4.2施工效果采用二次分級擴(kuò)孔的施工方案施工鉆孔數(shù)據(jù)見表1。表1二次分級擴(kuò)孔試驗施工數(shù)據(jù)Table1Twogradebroachingtestdata孔號孔深/m傾角/(°)一次擴(kuò)孔鐖450mm回轉(zhuǎn)壓力/MPa給進(jìn)壓力/MPa機(jī)械鉆速/(m/h)綜合鉆速/(m/h)二次擴(kuò)孔鐖650mm回轉(zhuǎn)壓力/MPa給進(jìn)壓力/MPa機(jī)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(kuò)孔的施工方案施工鉆孔數(shù)據(jù)見表2。表2一次性擴(kuò)孔試驗施工數(shù)據(jù)Table2Disposablebroachingtestdata孔號孔深/m傾角/(°)一次性擴(kuò)孔鐖650mm回轉(zhuǎn)壓力/MPa給進(jìn)壓力/MPa機(jī)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(tuán)西安研究院有限公司;
【分類號】：TD712.6;TD745.22


本文編號：2518001