钻孔喷孔防护装置的研制与应用.doc

钻孔喷孔防护装置的研制与应用 重庆能源集团松藻煤矿在施工瓦斯抽放钻孔过程中，因钻孔穿煤引发高浓高压瓦斯喷出，使钻场及回风系统风流中瓦斯浓度超限，由此造成重大的安全隐患和影响钻进效率效果。通过安装使用自制的钻孔喷孔防护装置后，解决了这一问题。 重庆能源集团松藻煤矿保护层工作面，因纵向接替以及采掘部署中部份井巷施工滞后、“三超前”欠帐等原因，使得在接替回采工作面井巷施工、设备安装等工序中，与瓦斯抽放钻孔施工在时空上发生矛盾。在保护层工作面的运、回风巷中施工抽放钻孔时，钻场钻孔在穿煤过程中，经常发生喷孔，造成作业地点及回风系统风流中的瓦斯浓度超限，危及安全生产。今年1～7月，因钻孔穿煤引起钻场内瓦斯超限的次数有7次，其中3月23日，2222风巷4钻场在穿煤过程中，瞬间喷出的瓦斯浓度达到10.01，超限时间达121分钟，2天后下钻时仍喷孔严重，虽然未造成人员伤亡，但存在严重的安全隐患，且影响施钻进度。钻孔穿煤时发生喷孔的情况见表1。 表1钻孔穿煤时喷孔情况序号日期 地点孔号 孔深m 穿煤深度 穿煤时间 钻场瓦斯浓度 钻场瓦斯超限时间分钻场风量m3/min钻场瓦斯涌m3/min喷出量 2222风巷2钻场 *Oq]v Ws6 N24 28.57 1.14 45 4.25 17381911（93分） 136 5.78 500  3.21 2222风巷4钻场29.72 1.52 45 4.1 .617381913（95分） 130 ;w; 5.33 T600 w 3 3.23 2222风巷4钻场N830.48 1.14 40 pA“u4 10.01 0DV, 8581059（121分） w-.{S7i E 130 QrDrc 13.01 mHHyayx 50 |R fobF- 3.51 XM dAVm.8 19592024（25分） 
X6Hir 213 -1 S8 ,mFLh5GVQ 43.88 Ho 1j 3.21 lt{.C 78 pcE F 0.23 29,{Sa 900 _EN“Yog2 20 S;Hi-kk4 44 qbUZ 9.26 yDxfOQE6 2217－1风巷13高抽钻场 /.H4aul N11 Ch7 S _ 33.53 [icUG* 3.18 fB[*iY 95 1N 6M3o 0.20 1.dC_ 800 3\j- t 20 p.F{p 55 O*j.R83n 9.27 2u6]uz 2217－1风巷13高抽钻场 v/ur6O* N10 H \dnF 40.37 
Sy“  2.29 L]a]ZG 85 SoKX7 Ya 0.15 QQ\hUAG 750 hpqk\EG 13 2si 66 P G5]p;x 9.28 E.oA R3 950 /YL2vU 15 407M0tg 77 qZ5TUI 9.29 TkP5j
2217－1风巷13高抽钻场 zBhE LT8G N9 68h|2_|c 44.23 /KHal 3.04 iY 将9月在2217－1风巷13高抽钻场使用自制的钻孔喷孔防护装置后，所打的7个钻孔的参数，作为使用钻孔喷孔防护装置后的研究对象，并进行了穿煤效果比较（见图5、图6和图7）。得出在使用钻孔喷孔防护装置后，钻孔穿煤时间平均增加了36min ,穿煤深度增加1.55m，穿煤量增加161kg。 4.2穿煤时钻场内瓦斯浓度比较通过所收集的数据，对使用钻孔喷孔防护装置前后的钻场内的瓦斯浓度进行对比分析（见图8），得出使用该装置后，钻孔在穿煤过程中，钻场内的瓦斯浓度明显降低，由使用前的3～10降低到0.15～0.25，保证了穿煤时钻场内瓦斯浓度不超过1，而气水分离出气端的瓦斯浓度在13～25之间。 由此可见在使用喷孔防护装置后，钻孔穿煤时喷出的高浓瓦斯，已经通过气水分离器顺利进入矿井抽放主管，钻场内瓦斯浓度不超限，保证了钻场内的安全施钻。 5、结论 ⑴提高了施钻人员的安全系数。通过使用钻孔喷孔防护装置，使钻孔在穿过有喷孔严重的煤层时，能有效将钻孔内的高浓瓦斯，通过气水分离器，进入矿井抽放系统，而不直接涌入施工钻场（钻场内的瓦斯浓度在0.15～0.25左右，远远低于1），有效解决了钻孔在穿煤过程中，钻场内瓦斯超限危及施工人员生命安全这一重大安全隐患。 ⑵提高了钻孔的穿煤效果。试验证明，在施工瓦斯预抽钻孔时，安装使用钻孔喷孔防护装置后，可以延长穿煤时间40min左右,提高穿煤深度1.5m左右，最大穿煤深度可达3.81m, 大大提高了预抽钻孔的穿煤效果。 ⑶提高了打钻工效。由于使用了钻孔喷孔防护装置，使穿煤时钻场内的瓦斯不再超限，也不再因瓦斯超限而停工停产，从而提高了打钻效率，该防护装置具有一定的推广价值。 ⑷本装置适用于打正、反向钻孔，倾角0～90，开孔高度大于0.3m，对于下向孔还有待继续试验。